冰期—间冰期尺度上的大气CO2浓度变化浅析

陈雨露

摘 要：极地冰芯记录，冰期-间冰期尺度上大气CO2浓度变化与南极温度、全球冰量的变化存在同步性，总体表现为冰期大气CO2浓度较低；间冰期大气CO2浓度较高。冰期-间冰期CO2变化与自然碳库之间的碳循环息息相关，具体表现为冰期大气CO2、陆地有机碳库向深海碳库传输，间冰期反之。

1 冰期-间冰期尺度上CO2的变化特征

1.1冰芯中的CO2记录

在极地冰盖和中高纬度高山冰川地区，冰雪终年不化，每年积累的雪最终转化成冰，形成一个年层。在由雪转化粒雪在转化成冰的过程中包裹在冰中的气泡里记录着气泡生成时的大气成分，比如C02浓度。其中，1958年以前的大气CO2浓度变化主要依赖于冰芯的记录，而1958年后现代大气CO2浓度变化主要参考夏威夷莫纳罗亚山测得的数据，形成基林曲线。

1.2大气CO2浓度变化特征

根据南极东方站Vostok冰芯和南极Law Dome冰芯记录的40万年来C02浓度变化显示：大气CO2浓度的变化具有10万年的冰期-间冰期旋回；且大气CO2浓度的变化形态呈“锯齿状”；在工业革命以前，大气CO2浓度范围为190-280ppm，工业革命后呈现逐渐增加的趋势，现在上升到400+ppm。

将EPICA Dome C 和 Vostok冰芯记录的80万年来的大气CO2浓度变化，与南极冰（氚/氢的比率）记录的80万年以来的大气温度对照，发现大气CO2浓度变化与大气温度表现出相同的变化过程：温度升高时大气CO2浓度相应较高，温度下降时反之。

对照40万年以来的大气CO2浓度变化和冰量变化，发现大气CO2浓度变化与全球冰量表现出相同的变化过程。当冰量增大时，大气CO2浓度较低（180-190ppm）；……