Изотопный состав ледяных кернов, полученных на Западном плато Эльбруса


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-4-35-49

Полный текст:


Аннотация

Представлены результаты изотопных исследований нескольких ледяных кернов, полученных на Западном плато Эльбруса (Кавказ). В изотопном составе кернов прослеживается чёткий сезонный сигнал. Рассчитаны среднегодовые и среднесезонные значения изотопного состава и скорости снегонакопления за 89 лет (с 1924 по 2012 г.). Эти значения сопоставлены с данными метеонаблюдений в регионе и с характеристиками циркуляции атмосферы. Показано, что в тёплый период года изотопный состав зависит от температуры воздуха в регионе, а в холодный – от особенностей циркуляции атмосферы.


Об авторах

А. В. Козачек
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург Институт географии РАН, Москва
Россия


А. А. Екайкин
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург Санкт-Петербургский государственный университет
Россия


В. Н. Михаленко
Институт географии РАН, Москва
Россия


В. Я. Липенков
Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт, Санкт-Петербург
Россия


С. С. Кутузов
Институт географии РАН, Москва
Россия


Список литературы

1. Бажев А.Б., Гордиенко Ф.Г., Смирнов К.Е. Вариации изотопа 18O в толще Марухского ледника (Западный Кавказ) // МГИ. 1973. Вып. 21. С. 198–203.

2. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Папеш В., Буданцева Н.А. Высотный изотопный эффект в снеге на леднике Гарабаши в Приэльбрусье // Криосфера Земли. 2005. Т. IX. № 4. С. 72–81.

3. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н., Папеш В., Буданцева Н.А. Изотопный состав языка ледника Большой Азау в Приэльбрусье // Криосфера Земли. 2006. Т. X. № 1. С. 56–68.

4. Васильчук Ю.К., Чижова Ю.Н. Высотный градиент распределения δ18О и δD в атмосферных осадках и в снежном покрове высокогорных районов // Криосфера Земли. 2010. Т. XIV. № 1. С. 13–21.

5. Голубев В.Н., Михаленко В.Н., Серебренников А.В., Гвоздик О.А. Структурные исследования ледяного керна Джантуганского фирнового плато на Центральном Кавказе // МГИ. 1988. Вып. 64. С. 25–33.

6. Лаврентьев И.И., Михаленко В.Н., Кутузов С.С. Толщина льда и подлёдный рельеф Западного ледникового плато Эльбруса // Лёд и Снег. 2010. № 2 (110). С. 12–18.

7. Михаленко В.Н. Глубинное строение ледников тропических и умеренных широт. М.: Издательство ЛКИ, 2008. 320 с.

8. Михаленко В.Н. Бурение льда близ вершины Эльбруса // Лёд и Снег. 2010. № 1 (109). С. 123–126.

9. Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Кунахович М.Г., Томпсон Л.Г. Исследования западного ледникового плато Эльбруса: результаты и перспективы // МГИ. 2005. Вып. 99. С. 185–190.

10. Aemisegger F., Pfahl S., Sodemann H., Lehner I., Seneviratne S.I., Wernli H. Deuterium excess as a proxy for continental moisture recycling and plant transpiration // Atmos. Chem. Phys. 2014. V. 14. P. 4029–4054.

11. Ahmad M., Aggarwal P., van Duren M., Poltenstein L., Araguas L., Kurttas T., Wassenaar L.I. Final Report on Fourth interlaboratory comparison exercise for δ2H and δ18O analysis of water samples (WICO2011). Isotope Hydrology Laboratory, Division of Physical and Chemical Sciences, Department of Nuclear Sciences and Applications, International Atomic Energy Agency. 2012. 67 p.

12. Baldini L.M., McDermott F., Foley A.M., Baldini J.U.L. Spatial variability in the European winter precipitation δ18O-NAO relationship: Implications for reconstructing NAO-mode climate variability in the Holocene // Geophys. Research Letters. 2008. V. 35. L04709.

13. Brunetti M., Kutiel H. The relevance of the North-Sea Caspian Pattern (NCP) in explaining temperature variability in Europe and the Mediterranean // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. V. 11. P. 2881–2888.

14. Casado M., Ortega P., Masson-Delmotte V., Risi C., Swingedouw D., Daux V., Genty D., Maignan F., Solomina O., Vinther B., Viovy N., Yiou P. Impact of precipitation intermittency on NAO-temperature signals in proxy records // Clim. Past. 2013. V. 9. P. 871–886.

15. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. V. 16. № 4. P. 436–468.

16. Dansgaard W., Johnsen S.J., Moller J., Langway C.C.J. One thousand centuries of climatic record from Camp Century on the Greenland ice sheet // Science. 1969. V. 166. P. 377–381.

17. Dansgaard W., Johnsen S.J. A Flow Model and a Time Scale for the Ice Core from Camp Century, Greenland // Journ. of Glaciology. 1969. V. 8. № 53. P. 215–223.

18. Forster C., Stohl A., Siebert P. Parametrization of convective transport in a lagrangian particle dispersion model and its evaluation // Journ. of Applied Meteorology and Climatology. 2007. V. 46. № 4. P. 403–422. doi:10.1175/JAM2470.1.

19. Ekaykin A.A. Meteorological regime of central Antarctica and its role in the formation of isotope composition of snow thickness. Thése de Doctorat d'Etat. Université Joseph Fourier – Grenoble I, 2003. 136 p.

20. Ekaykin A.A., Kozachek A.V., Lipenkov V.Ya., Shibaev Yu.A. Multiple climate shifts in the Southern Hemisphere over the past three centuries based on central Antarctic snow pits and core studies // Annals of Glaciology. 2014. V. 55 (66). P. 259–266.

21. EPICA community members. Eight glacial cycles from an Antarctic ice core // Nature. 2004. V. 429. P. 623–628.

22. Giese B.S., Urizar S.C., Fuckar N.S. The Southern Hemisphere origin of the 1976 climate shift // Geophys. Research Letters. 2002. V. 29. P. 1–4.

23. Gkinis V., Simonsen S.B., Buchardt S.L., White J.W.C., Vinther B.M. Water isotope diffusion rates from the NorthGRIP ice core for the last 16,000 years – Glaciological and paleoclimatic implications // Earth and Planetary Science Letters. 2014. V. 405. P. 132–141.

24. Hurrel J.W. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: Regional temperatures and precipitation // Science. 1995. V. 269. P. 676–679.

25. Johnsen S., Clausen H.B., Cuffey K.M., Hoffmann G., Schwander J., Creyts T. Diffusion of stable isotopes in olar firn and ice: the isotope effect in firn diffusion // Physics of Ice Core Records / Ed. by T. Hondoh. Hokkaido University Press, Sapporo, 2000. P. 121–140.

26. Jones P., Osborn T., Briffa K. Pressure-Based Measures of the North Atlantic Oscillation (NAO): A Comparison and an Assessment of Changes in the Strength of the NAO and in its Influence on Surface Climate Parameters // The North Atlantic Oscillation: Climatic Significance and Environmental Impact. Geophys. Monograph 134. 2003. P. 51–62.

27. Kutiel H., Maheras P., Guika S. Circulation Indices over the Mediterranean and Europe and their Relationship with Rainfall Conditions Across the Mediterranean // Theor. Appl. Climatol. 1996. V. 54. P. 125–138.

28. Kutuzov S., Shahgedanova M., Mikhalenko V., Ginot P., Lavrentiev I., Kemp S. High-resolution provenance of desert dust deposited on Mt. Elbrus, Caucasus in 2009–2012 using snow pit and firn core records // The Cryosphere. 2013. V. 7. P. 1481–1498.

29. Mariani I., Eichler A., Jenk M., Brönnimann S., Auchmann R., Leuenberger M.C., Schwikowski M. Temperature and precipitation signal in two Alpine ice cores over the period 1961–2001 // Clim. Past. 2014. V. 10. P. 1093–1108.

30. Meehl G., Hu A., Sunter B. The Mid‑1970s Climate Shift in the Pacific and the Relative Roles of Forced versus Inherent Decadal Variability // Journ. of Climate. 2009. V. 22. P. 780–792.

31. Merlivat l., Jouzel J. Global climatic interpretation of the deuterium-oxygen 18 relationship for precipitation // Journ. of Geophys. Research. 1979. V. 84. № С8. P. 5029–5033.

32. Mikhalenko V., Sokratov S., Kutuzov S., Lavrentiev I., Ginot P., Legrand M., Preunkert S., Kozachek A., Ekaykin A., Faïn X., Lim S., Schotterer U., Lipenkov V., Toropov P. Investigation of deep ice core from the Elbrus Western Plateau, the Caucasus, Russia // The Cryosphere Discuss. 2015. V. 9. P. 3661–3708.

33. Mikhalenko V.N., Kozachek A.V., Ekba J.A. Ground water stable isotopic composition in the caves of the South-Western Caucasus // Geography, Environment, Sustainability. 2015. V. 8. № 2. P. 4–12.

34. Nye J.F. Correction factor for accumulation measured by the thickness of the annual layers in an ice sheet // Journ. of Glaciology. 1963. V. 4. № 36. P. 785–788.

35. Osterberg E.C., Mayewski P.A., Fisher D.A., Kreutz K.J., Maasch K.A., Sneed S.B., Kelsey E. Mount Logan ice core record of tropical and solar influences on Aleutian Low variability: 500–1998 A.D. // Journ. of Geophys. Research: Atmosphere. 2004. V. 119. P. 11189–11204. doi:10.1002/2014JD021847.

36. Petit J., Jouzel J., Raynaud D., Barkov N.I., Barnola J.M., Basile L., Bender M., Chapellaz J., Davis J., Delaygue G., Delmotte M., Kotlyakov V.M., Legrand M., Lipenkov V.Y., Lorius C., Pepin L., Ritz C., Saltzman E., Stievenard M. Climate and atmospheric history of the past 420,000 years from the Vostok ice core, Antarctica // Nature. 1999. V. 399. P. 429–436. doi:10.1038/20859.

37. Pierrehumbert R.T. Huascarán δ18O as an indicator of tropical climate during the Last Glacial Maximum // Geophys. Research Letters. 1999. V. 26. P. 1345–1348. doi:10.1029/1999GL900183.

38. Popovnin V.V. Annual mass-balance series of a temperate glacier in the Caucasus, reconstructed from an ice core // Geografiska Annaler. 1999. V. 81A. P. 713–724. doi:10.111/1468-0459.00099.

39. Rozanski K., Johnsen S.J., Schotterer U., Thompson L.G. Reconstruction of past climates from stable isotope records of palaeo-precipitation preserved in continental archives // Journ. of Hydrological Sciences. 1997. V. 42. № 5. P. 725–745.

40. Shahgedanova M., Stokes C., Gurney S., Popovnin V. Interactions between mass balance, atmospheric circulation, and recent climate change on the Djankuat Glacier, Caucasus Mountains, Russia // Journ. of Geophys. Research. 2005. V. 110. D04108.

41. Stohl A., Thompson D.J. A density correction for lagrangian particle dispersion models // Boundary Layer Meteorology. 1999. V. 90. № 1. P. 155–167. doi:10.1023/A:1001741110696.

42. Thompson D.W.J., Wallace J.M. Regional Climate Impacts of the Northern Hemisphere Annular Mode // Science. 2001. V. 293. P. 85–89.

43. Thompson L.G., Mosley-Thompson E., Henderson K. Ice-core palaeoclimate records in tropical South America since the Last Glacial Maximum // Journ. of Quaternary Science. 2000. V. 15. P. 377–394.

44. Tsushima A., Matoba S., Shiraiwa T., Okamoto S., Sasaki H., Solie D.J., Yoshikawa K. Reconstruction of recent climate change in Alaska from the Aurora Peak ice core, central Alaska // Clim. Past. 2015. V. 11. P. 217–226.

45. Vaughan D.G., Comiso J.C., Allison I., Carrasco J., Kaser G., Kwok R., Mote P., Murray T., Paul F., Ren J.,ignot E., Solomina O., Steffen K., Zhang T. Observations: Cryosphere // Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / Еd. by: T.F. Stocker, D. Qin, G.‑K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. 2013.

46. Vinther B.M., Andersen K.K., Hansen A.W., Schmith T., Jones P.D.. Improving the Gibraltar/Reykjavik NAO index // Geophys. Research. Letters. 2003. V. 30 (23). P. 2222.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Козачек А.В., Екайкин А.А., Михаленко В.Н., Липенков В.Я., Кутузов С.С. Изотопный состав ледяных кернов, полученных на Западном плато Эльбруса. Лёд и Снег. 2015;55(4):35-49. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-4-35-49

For citation: Kozachek A.V., Ekaykin A.A., Mikhalenko V.N., Lipenkov V.Y., Kutuzov S.S. Isotopic composition of the ice cores obtained on the Western Plateau of the Mt Elbrus. Ice and Snow. 2015;55(4):35-49. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2015-4-35-49

Просмотров: 690

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)