冰川表面冰塵中鐵氧化物垂頭喪氣腐敗的礦物組

  冰川表面冰塵中鐵氧化物垂頭喪氣腐敗的礦物組成、光學特征與環境意義研究獲進展

 

  20世紀以來环球多數山地冰川出現退縮,且近期呈現加劇的趨勢,特别在我國的青藏高原更為明顯。山地冰川特別是其融化區外貌往往存在大批的暗色吸光雜質(圖1),即冰塵(Cryoconite)。冰塵的組成相對復雜,包括礦物沙塵顆粒、黑碳、有機質以及微生物等 。冰塵能夠降低冰川外貌的反照率,汲取更多的太陽輻射,從而成為影響冰川物質平均的重要要素之一。当前關於冰川反照率影響要素的研讨次要集中在黑碳等,對冰塵的礦物組分研讨尚鮮見報道,预算冰川外貌黑碳、有機碳和沙塵的吸光貢獻具有很大的挑戰性。

  在廣泛應用的雪冰輻射模擬軟件(如SNICAR)中,輸入參數次要是沙塵的質量濃度,而對沙塵的組成特征缺乏考慮 。實際上,沙塵的吸光才能依賴於其中的鐵氧化物,如針鐵孩子誕生後不久,由於照看孩子方便,以及為新裝修的婚房通風等緣由,小兩口搬進嶽父母的傢礦、赤鐵礦等。因而研讨青藏高原冰川外貌冰塵中鐵氧化物的礦物形態、光學特征能夠為完善、改進雪冰輻射效應模擬提供關鍵輸入參數。但是常規办法如XRD、化學办法和Mossbauer譜難以準確測定復雜冰塵樣品中赤鐵礦和針鐵礦的含量。科研人員針對野外采集的5處青藏高原冰川(圖2)冰塵樣品,使用漫反射光譜DRS準確測量瞭冰塵中針鐵礦和赤鐵礦的含量,發現鐵氧化物占總鐵的31%-70%,其中針鐵礦含量顯著高於多傢工業園區緊鄰長江大堤因混濁題目屢被媒體盯上觀察發覺,心連心化肥無限公司北鄰長江大堤,僅僅隔瞭一條公路,間隔不敷100米 赤鐵礦,占鐵氧化物的81%-98%。同時對冰塵樣品的黑碳含量進行瞭熱光法測定 。在此基礎上,使用積分光譜儀(ISSW),獲得瞭冰塵整體樣品、針鐵礦和赤鐵礦的吸光特征(MAC和AAE值),並進一步計算瞭冰塵樣品中針鐵礦、赤鐵礦、黑碳和有機質等吸光組分對冰塵總吸光的相對貢獻。結果顯示,在600nm波段有機質和黑碳是最為次要的吸光組分,而在450nm波段鐵氧化物的貢獻快速添加,在多數冰川冰塵中針鐵礦的吸光已高於黑碳(圖3)。該研讨為準確評估吸光性雜質對冰川融化的影響奠基瞭基礎。

  研讨结果以Iron oxides in the cryoconite of glaciers on the Tibetan Plateau: abundance, speciation and implications 為題,發表於冰凍圈領域期刊The Cryosphere上。青藏高原研讨所研讨員叢志遠為第一作者,东南生態環境資源研讨院(籌)冰凍圈科學國傢重點實驗室研讨員康世昌為通訊作者,相同作者包括蘭州大學教授王鑫、南京大學教授季俊峰、博士趙萬蒼等 。該研讨失掉國傢自然科學基金委多個項目的資助。

  論文鏈接

  

  

  

圖1 山地冰川外貌存在大批的冰塵

  

  

圖2 冰塵采樣點空間分佈

  

  

圖3 冰塵中黑碳、赤鐵礦、針鐵礦和有機質在450nm和600nm波段的吸光貢獻

  

 

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