第七届青年地学论坛

南极冰芯（H₂O）稳定同位素（δ¹⁸O、δD、过量氘和过量氧17）记录是重要的古气候替代指标之一，能够准确反映轨道时间尺度大气温度、海表温度和海表湿度等气候要素变化。但是，在年际尺度及更高时间分辨率上，内陆低积累率区域冰芯稳定同位素记录和气候要素的变化趋势不完全一致。近期观测结果指出，雪-气界面水汽交换过程（表层雪升华和水汽凝结）是造成这一现象的主要原因之一。因此，亟需明确和参数化描述水汽交换过程的物理机制并量化评估其伴随的同位素效应。本研究提出基于空气动力学和大气湍流混合理论进行表层雪升华和水汽凝结速率的计算，进而模拟Dome A地区雪-气界面水汽交换过程中表层雪质量及其稳定同位素组成的日际变化。计算结果验证了温度、湿度及雪层厚度是水汽交换作用强度的关键影响因素，并表明在夏季晴空条件下水汽交换过程的同位素效应可能造成Dome A表层雪δ¹⁸O昼夜变化幅度达到0.5-1‰。该波动幅度约为雪坑中表层雪层稳定同位素组成变化幅度的10%，与极地内陆其他地点分析结果基本一致，暗示了水汽交换过程的同位素效应对于季节时间尺度同位素信号的潜在影响。研究结果对南极内陆地区冰芯氢氧稳定同位素记录的准确解读和气候重建具有重要意义。后续工作将通过实际观测结果比对进一步调整和改进计算参数的选择，并尝试将该计算方法耦合至现有气候模型中。

稳定同位素,冰芯,水汽交换,Dome A