Question

阅读图文材料，完成下列要求。

自然界的水中同位素16O含量高，同位素l80含量极少。水在蒸发、凝聚过程中存在同位素分馏效应，蒸发时含同位素16O的水优先汽化，凝聚时合同位素18O的水优先液化。大气水中所合同位素18O比重与气温呈正相关。地质学家通常从冰川中获得不同年代的冰芯，分析其中同位素18O含量的变化，推断古气候变化过程。中低纬度地区海拔较高、厚度最大的古里雅冰帽( 35°17′N，81°29′E)位于青藏高原西昆仑山垭口。下图示意大气水相对于海洋水所舍同位素18O的比重递减过程。

(l)与海洋水相比，古里雅冰芯所含同位素¹⁸O的比重较低，运用水循环原理加以分析。

(2)古里雅冰芯中多数年份的冰层存在明显的微粒含量高的污化层。分别说明该冰芯中春夏季形成的冰层微粒含量高，冬季含量低的原因。

(3)通过对冰芯中同位素¹⁸O的研究可推断古气候的演变。说明选取古里雅冰芯作为研究对象的理由。

(4)几十万年以来冷暖变化过程形成的冰层中，古里雅冰芯与格陵兰地区的某冰芯所含同位¹⁸O比重变幅存在差异。比较两者变幅大小的差异并说明理由。

Answer

(1)古里雅冰川位于西昆仑山垭口，水汽主要来自海洋；海洋水蒸发过程中，含同位素18O的水分子蒸发较慢，使大气中含同位素18O的水分子比重较低；水汽输送过程中，因含同位素18O的水分子先凝结而不断递减；古里雅冰芯离海洋远，其上空大气水中所含同位素18O比重低，导致冰芯中含同位素18O比重较海洋水低。

（2）我国西部地区，春夏季地表裸露、干燥，多沙暴、浮尘天气，雪层中微粒含量较高；冬季地表冰雪覆盖面大，表层土壤冻结，扬尘少。

(3)古里雅冰川海拔较高，气温低，消融率低，时间连续性好；冰川厚度较大，可研究时间尺度大；位于中低纬干旱内陆区，气温变幅大，冰芯中者同位素18O比重变幅大；位于青藏高原的海拔较高处，受人为干扰少。

(4)差异：与格陵兰某地的冰芯相比，古里雅冰芯变幅大。

理由：西昆仑山海拔较高，写大气接触面比例较大，对气候的敏感度较强；青藏高原西北部处于中低纬度内陆千旱区，气温变化时，其积雪厚度、积雪面积和积雪时间相应变幅加大，对气温变化的放大效应更明显，受气温变幅影响，冰芯含同位素18O的比重变幅增大。

【解析】考查水循环，区域气候特点。

（1）首先古里雅冰川水汽主要来自海洋，海水蒸发含同位素18O的水分子蒸发较慢，使大气中含同位素18O的水分子比重较低；其次读大气水相对于海洋水所舍同位素18O的比重递减过程示意图可知，在水汽输送过程中，因含同位素18O的水分子先凝结而不断递减，由于古里雅冰芯离海洋远，18O的水分子凝结而不断递减的较多，故其上空大气水中所含同位素18O比重低，导致冰芯中含同位素18O比重较海洋水低。

（2）古里雅冰芯中春夏季形成的冰层微粒含量高的原因是我国西部地区春夏季地表裸露、干燥，多沙暴、浮尘天气，雪层中微粒含量较高；冬季含量低的原因是冬季地表冰雪覆盖面大，表层土壤冻结，扬尘少。

（3）由于古里雅冰川位于青藏高原的海拔较高处，受人为干扰少；海拔较高，消融率低，时间连续性好；冰川厚度较大，可研究时间尺度大；位于中低纬干旱内陆区，气温变幅大，冰芯中同位素18O比重变幅大等原因，故选取古里雅冰芯作为研究古气候的演变对象。

（4）古里雅冰芯与格陵兰地区的某冰芯所含同位18O比重变幅存在差异：与格陵兰某地的冰芯相比，古里雅冰芯变幅大。

由于青藏高原西北部处于中低纬度内陆干旱区，气温变幅大，气温变化时，其积雪厚度、积雪面积和积雪时间相应变幅加大，对气温变化的放大效应更明显，受气温变幅影响，冰芯含同位素18O的比重变幅增大；西昆仑山海拔较高，与大气接触面比例较大，对气候的敏感度较强。故古里雅冰芯变幅大。