Question

【題目】閱讀圖文材料，完成下列要求。

自然界的水中同位素16O含量高，同位素l80含量極少。水在蒸發、凝聚過程中存在同位素分餾效應，蒸發時含同位素16O的水優先汽化，凝聚時合同位素18O的水優先液化。大氣水中所合同位素18O比重與氣溫呈正相關。地質學家通常從冰川中獲得不同年代的冰芯，分析其中同位素18O含量的變化，推斷古氣候變化過程。中低緯度地區海拔較高、厚度最大的古里雅冰帽( 35°17′N，81°29′E)位于青藏高原西昆侖山埡口。下圖示意大氣水相對于海洋水所舍同位素18O的比重遞減過程。

(l)與海洋水相比，古里雅冰芯所含同位素18O的比重較低，運用水循環原理加以分析。

(2)古里雅冰芯中多數年份的冰層存在明顯的微粒含量高的污化層。分別說明該冰芯中春夏季形成的冰層微粒含量高，冬季含量低的原因。

(3)通過對冰芯中同位素18O的研究可推斷古氣候的演變。說明選取古里雅冰芯作為研究對象的理由。

(4)幾十萬年以來冷暖變化過程形成的冰層中，古里雅冰芯與格陵蘭地區的某冰芯所含同位18O比重變幅存在差異。比較兩者變幅大小的差異并說明理由。

Answer 1

【答案】(1)古里雅冰川位于西昆侖山埡口，水汽主要來自海洋；海洋水蒸發過程中，含同位素18O的水分子蒸發較慢，使大氣中含同位素18O的水分子比重較低；水汽輸送過程中，因含同位素18O的水分子先凝結而不斷遞減；古里雅冰芯離海洋遠，其上空大氣水中所含同位素18O比重低，導致冰芯中含同位素18O比重較海洋水低。

（2）我國西部地區，春夏季地表裸露、干燥，多沙暴、浮塵天氣，雪層中微粒含量較高；冬季地表冰雪覆蓋面大，表層土壤凍結，揚塵少。

(3)古里雅冰川海拔較高，氣溫低，消融率低，時間連續性好；冰川厚度較大，可研究時間尺度大；位于中低緯干旱內陸區，氣溫變幅大，冰芯中者同位素18O比重變幅大；位于青藏高原的海拔較高處，受人為干擾少。

(4)差異：與格陵蘭某地的冰芯相比，古里雅冰芯變幅大。

理由：西昆侖山海拔較高，寫大氣接觸面比例較大，對氣候的敏感度較強；青藏高原西北部處于中低緯度內陸千旱區，氣溫變化時，其積雪厚度、積雪面積和積雪時間相應變幅加大，對氣溫變化的放大效應更明顯，受氣溫變幅影響，冰芯含同位素18O的比重變幅增大。

【解析】考查水循環，區域氣候特點。

（1）首先古里雅冰川水汽主要來自海洋，海水蒸發含同位素18O的水分子蒸發較慢，使大氣中含同位素18O的水分子比重較低；其次讀大氣水相對于海洋水所舍同位素18O的比重遞減過程示意圖可知，在水汽輸送過程中，因含同位素18O的水分子先凝結而不斷遞減，由于古里雅冰芯離海洋遠，18O的水分子凝結而不斷遞減的較多，故其上空大氣水中所含同位素18O比重低，導致冰芯中含同位素18O比重較海洋水低。

（2）古里雅冰芯中春夏季形成的冰層微粒含量高的原因是我國西部地區春夏季地表裸露、干燥，多沙暴、浮塵天氣，雪層中微粒含量較高；冬季含量低的原因是冬季地表冰雪覆蓋面大，表層土壤凍結，揚塵少。

（3）由于古里雅冰川位于青藏高原的海拔較高處，受人為干擾少；海拔較高，消融率低，時間連續性好；冰川厚度較大，可研究時間尺度大；位于中低緯干旱內陸區，氣溫變幅大，冰芯中同位素18O比重變幅大等原因，故選取古里雅冰芯作為研究古氣候的演變對象。

（4）古里雅冰芯與格陵蘭地區的某冰芯所含同位18O比重變幅存在差異：與格陵蘭某地的冰芯相比，古里雅冰芯變幅大。

由于青藏高原西北部處于中低緯度內陸干旱區，氣溫變幅大，氣溫變化時，其積雪厚度、積雪面積和積雪時間相應變幅加大，對氣溫變化的放大效應更明顯，受氣溫變幅影響，冰芯含同位素18O的比重變幅增大；西昆侖山海拔較高，與大氣接觸面比例較大，對氣候的敏感度較強。故古里雅冰芯變幅大。