bwin侯书贵教授和庞洪喜教授课题组在南极雪冰稳定同位素影响因素方面取得重要进展。研究成果以“Influence of Summer Sublimation on δD, δ18O, and δ17O in Precipitation, East Antarctica, and Implications for Climate Reconstruction From Ice Cores”为题在线发表在Journal of Geophysical Research: Atmospheres上。
南极冰盖内陆高原地区是全球年平均气温和降水量最低的地区，由于夏季相对较高的太阳辐射作用，观测和模拟均揭示南极冰盖内陆地区夏季雪面升华显著。尽管夏季雪面升华对南极内陆冰盖表面物质平衡的亏损贡献显著，但过去的研究认为南极冰盖内陆雪面升华过程中水稳定同位素不发生分馏，原因是：水分子升华出冰雪表面首先需要水分子通过冰晶内部扩散到冰晶的表面，然后通过冰晶表面扩散进入到大气中，但是南极冰盖内陆夏季较低的气温（约-30℃～-40℃）使得冰晶内部的扩散速率远远小于冰晶表面的扩散速率，因此过去认为较低温度条件下冰雪表面的升华过程中同位素不发生分馏。
侯书贵教授和庞洪喜教授课题组根据南极冰盖内陆最高点Dome A地区夏季降雪稳定同位素观测资料（特别是δ17O资料），同时结合南极内陆Vostok、Dome C和Dome F降雪稳定同位素（图1），发现在相同的温度条件下，南极冰盖内陆夏季降雪同位素显著低于表层雪及冬季降雪同位素的值（图2）。通过混合云同位素模型（MCIM）及升华-凝华过程中同位素瑞利分馏过程的模拟分析，发现南极冰盖内陆地区夏季降雪同位素的异常低值主要受局地水汽再循环过程控制（升华-凝华过程），且冰雪表面升华过程中同位素发生分馏，这与传统的认识显著不同。较低温度下冰雪表面升华过程中同位素分馏效应的发现，对于南极内陆地区雪冰稳定同位素的影响因素及冰芯稳定同位素记录气候定量重建研究工作具有一定的推动作用。
图1 南极冰盖Dome A、Vostok、Dome C及Dome F位置分布图
图2 南极内陆夏季降雪δ18O与温度的关系及其与表层雪（a）和冬季降雪（b）δ18O与温度关系的对比
该项研究得到国家优秀青年科学基金项目（41622605）、基金委重点项目（91837102）、江苏省优势学科项目等联合资助，论文的第一作者为庞洪喜教授，侯书贵教授为通讯作者，来自法国、意大利、挪威、日本等合作者参与了该研究。
论文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2018JD030218