资料集锦

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南极深钻冰芯探寻气候往事

考察发现，冰穹A地区最厚的冰层有3132米，这意味着，科学家有望在此钻得可还原100万至150万年前气候记录的深冰芯。刚刚回沪的中国第29次南极考察队副领队孙波昨天向记者透露，在“头三钻”基础上，我国计划用5到10年时间，利用中日联合研发的深冰芯钻探设备，在冰穹A地区循序渐进地打穿冰盖，进而读取那部年代最久远的“气候史书”。

看“气泡”识气候变化

冰川学家发现，冰芯样品中不仅包含着冰川年龄及其形成过程等信息，还是目前唯一记录相应年代温度和温室气体的载体，由此开辟了一条恢复古气候和古环境的新途径，冰芯也因此被誉为“气候史书”。

在寒冷干燥的南极地区，每年的积雪都会被来年的新雪覆盖，从而自底部逐渐向上形成冰层，越向上年代越新。深入其内，冬季气温低，雪粒细而紧密；夏季气温高，雪粒粗而疏松——这种显著的层理结构差异，如同树木的年轮一样，有助于我们读懂这本大自然留给人类的“史书”。

“降雪过程中，会有大气包裹在雪层里，雪层变成冰层后，里面‘囚禁’了许多气泡，气泡里就存储着当时的大气样本，通过一定的科学方法，科学家就能分析出其中的温度和成分。”孙波解释说，普通的氧（氧16）与其稀有同位素（例如氧18）在化合物中的比率会随着温度的变化而变化。因此，只要把冰芯气泡中的氧16和氧18的比率测定出来，就能还原地球当时的温度。

寻找120万年以上深冰芯

自上世纪五六十年代开始实施冰芯钻探以来，俄罗斯、日本、英国等10余个国家，已在南极冰盖钻下逾180个不同深度的孔，获得了一系列冰芯样品。其中最古老的冰芯当属2005年欧洲南极冰芯钻探科考小组钻取的一支3000多米的冰芯，通过它，科学家们重现了80万年来南极大陆的气候和温室气体变化。

但问题接踵而来。地球气候自3400万年前起本是以4万年为一个主导周期，为什么到了距今100万年前后，主导周期突然发生了转型，过渡到了10万年？

为此，国际冰芯科学委员会（IPICS）确定了近年来深冰芯钻探和研究的一个重要目标，就是在南极冰盖深处寻找并钻取一支年代长度超过120万年、甚至达到150万年的深冰芯。这是因为以4万年为主导周期的气候旋回的最近记录，刚好发生在距今130万至120万年之间。

为什么选址冰穹A

孙波告诉记者，一支时间尺度跨越120万年的深冰芯，其钻孔位置需要满足3个条件：尽可能大的冰盖厚度、尽可能低的雪积累率、尽量小的冰盖内部变形和底部扰动。

冰穹A海拔4093米，被称为“不可接近之极”，那里空气稀薄，含氧量很低，是世界上年均温度最低的地区。已有的古气候研究表明，大约在3400万年前，我们的星球开始从一个两极无冰的“温室地球”向南极有冰的“冰室地球”逐渐演变。身为南极冰盖的起源地之一，冰穹A正是在那时开始孕育。到了约1400万年前，东南极冰盖达到了目前的规模，冰穹A作为东南极冰盖的核心，在此后保持了相对的稳定。种种迹象表明，冰穹A是可能获得地球上最古老冰芯的理想位置，我国的深冰芯钻探工作也因此备受国际同行关注。

摘自2013年4月12日《文汇报》

为什么需要智能程度更高的电网

与电力输送平稳而可预见的传统核能或燃煤发电厂不同，风力、太阳能和水力发电要视变幻无常和不可预测的天气而定。这意味着供给量可能在关键时刻降得过低或升得过高，因而需要将多余的电力输入悉心校准的电网。

此外，再生能源的供应点常常设在远离城市和最需要电力的工厂的地方。如果不大规模地投资新建高压电线，将电力从大平原输送到人口密集的沿海地区，那么风车再多也是无济于事的。

电网需要接受彻底的检修。规划部门的关注焦点，是扩大电网规模和提高其互联程度。更庞大的网络有助于更稳定的能源供给，也有望让所占比重更高的再生能源投入应用。“如果你拥有大片的空旷地，风总是会朝某个方向劲吹的。”欧洲风能协会的保罗·维尔恰克说，“如果能把大片地区的风力发电场联合起来，就可以确保其输出万无一失。”

摘自2013年3月13日《文汇报》