Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Метеорологический режим Центральной Антарктиды и его роль в формировании изотопного состава снежной толщи

ВАК РФ 25.00.30, Метеорология, климатология, агрометеорология

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Екайкин, Алексей Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ. f Физико-географическая характеристика района исследования.

Цели и задачи исследования.

I. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СНЕЖНЫХ ОСАДКОВ: ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Метеорологический режим и формирование осадков в центральной Антарктиде.

1.2. Изотопный состав осадков и его связь с условиями их формирования

1.3. Факторы, влияющие на связь изотопного состава снега с приземной if температурой воздуха.

1.4. Выводы по главе 1.

И. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ.

II. 1. Экспериментальные данные.

II.2. Полевые работы.

II.3. Лабораторные измерения.

II.4. Выводы по главе II.

III. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ОСАДКОВ.

III. 1. Типы осадков.

III.2. Метеорологические условия осадкообразования.

1 III.3. Выводы по главе III.

IV. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ИЗОТОПНОГО СОСТАВА СНЕГА.

IV. 1. Временная изменчивость изотопного состава и скорости накопления снега в районе станции Восток за последние 50 лет.

IV.2. Пространственная изменчивость изотопного состава и скорости накопления снега.

1У.З. Короткопериодические вариации изотопного состава в образцах ледяного керна со станции Восток.

IV.4. Годовой ход изотопного состава осадков.

1У.5. Выводы по главе IV.

V. ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И СКОРОСТИ НАКОПЛЕНИЯ

I СНЕГА В РАЙОНЕ СТАНЦИИ ВОСТОК ЗА ПОСЛЕДНИЕ 200 ЛЕТ.

V. 1. Ряды изотопного состава и скорости накопления снега по глубоким шурфам.

У.2. 50-ти летний цикл в изменениях аккумуляции и 50.

У.З. Влияние рельефа.

У.4. Сравнение с другими районами Восточной Антарктиды. ^ У.5. Выводы по главе V.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Метеорологический режим Центральной Антарктиды и его роль в формировании изотопного состава снежной толщи"

Наличие в южной полярной области единственного в настоящее время на Земле материкового оледенения, играющего важную роль в формировании климата всей планеты, определяет необходимость комплексного исследования природы Антарктиды. Уникальность природной среды этого материка закреплена особым политически статусом Антарктики, представляющей собой международный полигон для проведения различных научных проектов [Лукин, 2000]. Одним из наиболее перспективных и плодотворных видов научной деятельности на шестом континенте является изучение физических и химических свойств ледяных отложений, представляющих собой уникальный природный архив палеоклиматической информации. В частности, осуществление многолетнего международного проекта по глубокому бурению льда на российской внутриконтинентальной станции Восток позволило детально изучить изменчивость климата данного района на протяжении последних 420 тысяч лет [Липенков и др., 2000; Petit et al., 1999]. В последнее время все больший интерес вызывают водные тела, залегающие под ледниковой толщей и получившие название "подледниковых озер". Изучение крупнейшего из них, озера Восток, залегающего под 4-километровой толщей льда в центральной части Восточной Антарктиды, уже привело к изменению представлений о возможных пределах распространения жизни на Земле [Bulat et al., 2003; Lukin et al., 2003]. Благодаря своим экстремальным условиям, подледниковые озера рассматриваются как земные аналоги океанов, существующих под слоем льда, покрывающего некоторые из спутников больших планет Солнечной системы.

Впервые человек ступил на берег Антарктиды лишь спустя почти 80 лет после ее открытия 28 января 1820 г. русской экспедицией под командованием Ф.Ф. Беллинсгаузена и М.П. Лазарева. В 1899 г. в Антарктиде впервые зимовала партия норвежца С. Борхгревинка. В начале прошлого века для исследования самого южного материка Земли был организован целый ряд национальных экспедиций — бельгийская, германская, английская, шведская, французская, австралийская под руководством таких видных исследователей, как Е. Дригальский, Р. Скотт, О. Норденшельд, Э. Шеклтон, Ж. Шарко, Д. Моусон. Все они работали на побережье, не проникая сколько-нибудь далеко в глубь материка. В 1910-1913 гг. были предприняты две экспедиции для покорения Южного полюса нашей планеты под началом Р. Амундсена и Р. Скотта. В отличие от последней, поход Амундсена носил чисто спортивный характер и не принес новых сведений о внутренних районах Антарктиды. Напротив, в ходе английской экспедиции Скотта была получена комплексная характеристика ледникового покрова, в которой нашли свое объяснение структура, толщина, питание и движение льда. Большой вклад в накопление знаний о природе Антарктики внесли американские экспедиции 30—40-х гг., организованные Р. Бэр дом, а также французская экспедиция на Земле Адели в 1949-1951 гг. и норвежско-британско-шведская экспедиция на Земле Королевы Мод в 1949-1952 гг.

Несмотря на все предпринятые усилия, к середине XX века было изучено не более 2 % поверхности Антарктиды, которая, таким образом, продолжала оставаться огромным белым пятном Земли. В связи с этим, в 1956-1958 гг. в рамках Международного геофизического года были объединены усилия многих стран мира, направленные на комплексное всестороннее исследование природы шестого континента. Было основано порядка пятидесяти научных станций, целый ряд из которых расположился во внутренних районах Западной и Восточной Антарктиды. Основные научные результаты в ходе МГТ были получены участниками Советской, Американской и Австралийской антарктических экспедиций. Советская экспедиция организовала три станции в прибрежных районах: Мирный, Оазис и Лазарев, а также пять станций внутри материка: Пионерская, Восток-1, Комсомольская, Восток и Советская. Начиная с 1956 г. было совершено много внутриконтинентальных походов, из которых наиболее интересный материал принесли походы Мирный-Пионерская-Восток, Мирный-Советская-Полюс относительной недоступности, Восток-Южный" полюс, соответственно, во 2-ю, 3-ю и 4-ю КАЭ [Атлас Антарктики, 1969; Котляков, 1961].

16 декабря 1957 г. санно-тракторный поход под началом А.Ф. Трешникова, стартовавший 8 октября из обсерватории Мирный и состоявший из 9 машин, достиг южного геомагнитного полюса Земли в точке с координатами 78° 28' ю.ш. и 106° 48' в.д., где была основана новая станция, получившая название "Восток". Первый зимовочный состав станции включал 9 человек, а ее первым начальником стал В.Г. Аверьянов. На Востоке были развернуты постоянные комплексные метеорологические и аэрологические наблюдения, а позднее вертикальное зондирование ионосферы, геомагнитные измерения, наблюдение за полярными сияниями, измерение содержания озона и спектральной прозрачности атмосферы, наблюдения за космическими лучами и медицинские исследования [Саватюгин, Преображенская, 1999; Трешников, 1973].

В 1970 г. гляцио-буровым отрядом во главе с Н.И. Барковым было положено начало регулярным снегомерным наблюдениям, а также начат проект по глубокому бурению льда. Координатором этих работ стал Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), а основным исполнителем — Ленинградский горный институт. Бурение было остановлено в феврале 1998 г. на рекордной глубине 3622.8 м. Изучение полученной в результате буровых работ коллекции ледяного керна продолжается до сих пор в рамках Федеральной целевой программы "Мировой океан", подпрограмма "Изучение и исследование Антарктики". В ближайшие годы планируется продолжение бурения скважины с последующим проникновением в подледниковое озеро Восток.

Физико-географическая характеристика района исследования

Начало оледенения в Антарктиде относится к миоцену, т.е. 20-25 млн. лет назад, после того как открылся пролив Дрейка, расширился пролив между Антарктидой и Австралией, и образовалось Антарктическое циркумполярное течение, резко ограничившее доступ тепла из экваториальной зоны в южную полярную область. Предполагается, что развитие оледенения шло по следующей схеме: после установления близкой к современной атмосферной циркуляции и заметного похолодания образовавшийся снежный покров расширялся по площади, увеличивалось ^ время его залегания, возник ледниковый покров. С появлением последнего вырос температупный градиент между океаном и материком, усилилась атмосферная циркуляция, что повлекло за собой увеличение интенсивности осадков и рост ледникового покрова, а затем над ним развился антициклон и перенос влаги с океана на материк стабилизировался. В отличие от покровного оледенения северного полушария, Антарктический ледниковый щит, однажды образовавшись, в эпохи климатических максимумов и минимумов не исчезал и не возникал вновь, менялись лишь его размеры. Причиной этого является географическое положение Антарктиды, 'Р обусловливающее крайнюю консервативность ее климата и устойчивость ледникового покрова к внешним воздействиям (по [Аверьянов, 1990]).

В настоящую эпоху Антарктида, за незначительными исключениями, полностью покрыта льдом. Площадь ледникового покрова составляет 13.9 млн. км2, из них на наземный покров приходится 12.4 млн. км2, а на шельфовые ледники - около 1.5 млн. км2. Средняя высота поверхности материка составляет 2000 м над у.м., и примерно такое же значение имеет средняя толщина покрова. Максимальная толщина льда достигает почти 5 км. к запиу 011>»инча кьосгоку <л Г)»*шла

Рис. 1. Карта Антарктиды с указанием местоположения станции Восток.

По геолого-геофизическим признакам Антарктида традиционно делится на две части: Восточную Антарктиду (площадь 10,6 млн. км2) и л

Западную Антарктиду (площадь 3,3 млн. км ). Восточно-Антарктический ледниковый щит является обширным, высоким и мощным целостным массивом, в нем заключено более 4/5 объема всего антарктического льда. Западно-Антарктический ледниковый щит в пять раз меньше по площади, вдвое ниже и тоньше, он заметнее расчленен на мезоформы низшего порядка. Различия в географическом положении и рельефе Западной и Восточной Антарктиды обусловливают значительно более суровый климат последней (по [Аверьянов, 1990]).

Рис. 2. Общий вид станции Восток (фото Арктического и антарктического научно-исследовательского института).

Настоящее исследование ограничивается областью Центральной Антарктиды. По определению Аверьянова (1990), климатическая область Центральной Антарктиды занимает высокогорную часть Восточно-Антарктического ледникового щита с высотами более 2000-3000 м. Климатические условия области характеризуются данными станций, расположенных вблизи ее границы (Амундсен-Скотт, Восток-1) и в центральных частях (Комсомольская, Советская, Купол С, Восток, Купол Фуджи, Плато). Наиболее репрезентативной, с точки зрения географического положения и периода наблюдений, является российская станция Восток, расположенная, как было указано выше, в точке с координатами 78° 28' ю.ш., 106° 48' в.д. на высоте 3488 м над у.м. (рис. 1). В связи с этим, в настоящем исследовании будут, в основном, использованы данные, полученные на этой станции.

Станция Восток (рис. 2) расположена в центральной части Восточной Антарктиды к юго-востоку от основного ледораздела, отделяющего области питания Тихого и Индийского океанов. Подстилающая поверхность в окрестностях станции представляет собой плато со средним уклоном менее 10"3, и характеризуется отсутствием крупных форм мезорельефа. Поверхность ледника круглый год покрыта снегом, который не испытывает таяния даже в самые теплые месяцы года.

Климат станции определяется ее высокогорным и высокоширотным положением, а также удаленностью от океанов (расстояние до ближайшего берега составляет около 1300 км). Вышеперечисленные факторы затрудняют проникновение в район Востока циклонов, формирующихся на антарктическом и полярном фронтах, благодаря чему большую часть года здесь преобладает холодная континентальная антарктическая воздушная масса, для которой характерно крайне низкое влагосодержание (менее 1 мм). Среднее годовое значение общей облачности в центральной Антарктиде составляет около 3.4 баллов, а нижней - около 0 баллов. На станции Восток нижняя облачность наблюдается обычно всего лишь несколько раз в течение года. Наиболее часто повторяются облака верхнего яруса (О и Сб), реже — среднего яруса (Ас и Аб). Среди облаков нижнего яруса могут наблюдаться слоистые (50 и слоисто-кучевые (Бс) облака [Справочник по климату, 1977].

Вследствие большого количества ясных дней и благодаря полярному дню приходящая солнечная радиация в центральной Антарктиде очень велика и превышает таковую в экваториальной зоне Земли. В частности, в районе станции Восток годовая суммарная радиация составляет 4.6 ГДж м"2, причем 76 % этого значения приходится на прямую радиацию. Большой величине солнечной радиации способствует также высокая прозрачность атмосферы и низкое содержание водяного пара: функция пропускания и отношение суммарной радиации, приходящей к подстилающей поверхности, к солнечной радиации, поступающей на верхнюю границу атмосферы) здесь равна 0.75. Однако, благодаря тому, что альбедо снежной поверхности в центре покрова составляет 0.82-0.86, подавляющая часть приходящей радиации отражается обратно в атмосферу, а поглощенная радиация составляет всего лишь порядка 0.71-0.75 ГДж м" в год. Эффективное излучение подстилающей поверхности в целом за год (длинноволновое излучение поверхности минус длинноволновое излучение атмосферы направленное в сторону поверхности) составляет около 0.8 ГДж м" и преобладает над приходящей коротковолновой радиацией. Таким образом, годовой радиационный баланс отрицателен и равен -0.08 ГДж м" . При этом, в течение четырех месяцев, с ноября по февраль, радиационный баланс слабо положительный, а в течение остальной части года поверхность теряет тепло [Аверьянов, 1990; Русин, 1961; Справочник по климату, 1976, 2002].

Вследствие радиационного выхолаживания температура поверхности ледника и приземного слоя воздуха в центральной Антарктиде опускается до очень низких значений. Согласно данным многолетних наблюдений, средняя многолетняя температура на станции Восток составляет -55.4° С, средняя температура зимы равна -66.2° С, а лета -32.6° С [Справочник по климату, 1977]. 21 июля 1983 года здесь зарегестрирован абсолютный минимум приземной температуры воздуха на планете, равный -89.2° С. Годовая амплитуда температуры воздуха находится в пределах 30-40° С. Для годового хода температуры в центральной Антарктиды характерно явление т.н. "безъядерной зимы" (т.е., в годовом ходе температуры отсутствует холодное ядро), когда вследствие адвекций теплого воздуха в холодный период года происходит сглаживание средних температур зимних месяцев. Для вертикального профиля температуры воздуха характерно наличие мощных инверсий температуры, наблюдающихся практически круглый год. По данным аэрологических наблюдений [Цигельницкий, 1982], средняя годовая толщина слоя инверсии на станции Восток составляет 730 м, а разность между температурой на верхней и нижней границах слоя инверсии равна 18° С. Холодный воздух стекает вниз по склону ледникового покрова, формируя таким образом "катабатический", или "инверсионный" ветер. Напротив, в свободной атмосфере над слоем инверсии происходит заток относительно более теплого воздуха с края материка в его центральные части [Воскресенский, Лысаков, 1976].

Среднее годовое давление воздуха на уровне станции равно 625 мб [Справочник по климату, 1977]. Годовой ход давления совпадает с годовым ходом температуры, что объясняется, в основном, увеличением массы нижней части атмосферы в связи с ее сезонным похолоданием.

Как было указано выше, воздух в центральной Антарктиде содержит очень мало влаги: средняя годовая упругость водяного пара на станции Восток составляет 0.07 гПа, колеблясь от практически от нуля зимой до 0.29 гПа летом. При этом, вследствие низких температур, относительная влажность воздуха (по отношению к упругости насыщения водяного пара над водной поверхностью) довольно велика и составляет около 70 %, слабо меняясь от зимы к лету [Справочник по климату, 1977]. Более того, ввиду того, что упругость насыщения водяного пара надо льдом меньше, чем над водой, атмосфера антарктического плато оказывается близкой к насыщению (либо даже перенасыщена) влагой по отношению к ледяной поверхности, что способствует образованию и росту ледяных кристаллов. С учетом того, что осадки из облаков выпадают в центральной Антарктиде крайне редко, доля ледяных кристаллов, выпадающих из ясного неба, может составлять существенную долю от общего количества осадков [Аверьянов, 1990]. Величина последнего, однако, точно не известна, поскольку измерение твердых осадков сопряжено со значительными методическими трудностями. Судя по всему, годовая сумма осадков в районе станции Восток находится в пределах от 20 до 40 мм.

Для ветрового режима Антарктиды характерен так называемый стоковый, или катабатический, ветер, сила которого пропорциональна наклону поверхности ледника и интенсивности инверсии. Поскольку первый фактор является более существенным, то средняя годовая скорость ветра убывает при движении вглубь материка, достигая в районе станции Восток величины порядка 5.4 м с"1. При этом зимой скорость ветра выше, чем летом, что связано с большей интенсивностью инверсии. Кроме того, для стокового ветра характерна большая устойчивость направления, которое связано с направлением наклона поверхности ледника. Так, в районе станции Восток ветры дуют в основном из ЗЮЗ и ЮЗ направлений [Справочник по климату, 1977]. Помимо этого, во время вторжения теплых воздушных масс может наблюдаться т.н. циклонический ветер, направление и скорость которого связаны с градиентом давления воздуха.

Ввиду того, что поверхность ледника в центральной Антарктиде круглый год покрыта снегом, обычным явлением здесь являются метели. Очевидно, что интенсивность метели связана со скоростью ветра. Для станции Восток характерными скоростями ветра были для поземка 6-7 м с"1, а для низовой метели — около 8 м с"1. Повторяемость метелей всех видов здесь составляет около 14 %, в том числе нижней и общей метелей — 4 % [Аверьянов, 1972].

Баланс массы снежной поверхности в центральной Антарктиде определяется в основном двумя слагаемыми (учитывая, что здесь нет таяния, а также что метелевый перенос снега не приводит к изменению средней многолетней величины накопления снега) — количеством осадков и испарением снега. Обе эти величины для станции Восток с достаточной точностью измерить не удалось [Аверьянов, 1990], однако неопределенность самого значения баланса массы значительно меньше, поскольку он может быть определен напрямую посредством снегомерных наблюдений. Так, по результатом измерения прироста высоты снежной поверхности на снегомерном полигоне, средняя многолетняя скорость накопления снега в районе Востока составляет 2,2 г см"2 год"1 [Барков, Липенков, 1996].

Свойства снежного покрова формируются под воздействием таких факторов, как солнечная радиация, температурный и ветровой режим приземного слоя воздуха, а также скорость накопления снега, которые определяют интенсивность процессов метаморфизма снежной толщи. Область центральной Антарктиды целиком относится к снежной зоне льдообразования, для которой характерно постепенное изменение свойств фирна с глубиной [Аверьянов, 1961; Котляков, 1961; Петров, 1975]. В районе станции Восток, ввиду чрезвычайно малой величины годового накопления (около 7 см в снежном эквиваленте, что приблизительно вдвое меньше амплитуды микрорельефа) сезонные различия свойств снежной толщи отсутствуют. Как правило, годовой слой снега ограничен сверху радиационной коркой, под которой иногда находится тонкий слой глубинной изморози. Часто встречаются уплотненные ветровые слои, формирующиеся в результате метелевого переотложения снега, которые могут замещать собой несколько годовых слоев. Средняя годовая плотность поверхностного (20 см) слоя снежной толщи в районе станции Восток составляет 0,32 г см"3 [Барков, Липенков, 1996].

Данные об основных гляциоклиматических характеристиках центральной Антарктиды в обобщенном виде содержатся в Атласе Антарктики [Атлас Антарктики, 1966, 1969] и Атласе снежно-ледовых ресурсов мира [АСЛРМ, 1997].

Цели и задачи исследования

Как было указано выше, одним из приоритетных направлений научных исследований в Антарктике является изучение физических и химических свойств ледяного керна, добытых в результате бурения глубоких ледяных скважин. Среди последних значительный интерес представляет изотопный состав ледяных отложений, представляющий собой палеотемпературный индикатор (см. раздел 1.2.). Для "калибровки" этого изотопного термометра необходимо детальное изучение современной временной и пространственной изменчивости изотопного состава снежных осадков в пункте бурения и их связи с метеорологическими условиями. В связи с этим, основной целью настоящего исследования является выявление ведущих факторов, оказывающих влияние на формирование изотопного состава снежной толщи, а также реконструкция климатической изменчивости в районе станции Восток за последние 200 лет. Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие основные задачи:

1. Провести полевые исследования пространственной и временной изменчивости изотопного состава и скорости накопления снега в районе станции Восток.

2. Установить основные факторы, оказывающие влияние на формирование изотопного состава снежной толщи в центральной Антарктиде.

3. Изучить метеорологические условия, при которых происходит формирование осадков в районе станции Восток.

4. Изучить влияние процессов переотложения снега на пространственную и временную (при наблюдении в одной точке) изменчивость его изотопного состава.

5. Используя полученные результаты, а также данные стратиграфических и геохимических исследований в глубоких шурфах, восстановить изменение температуры и скорости накопления снега в районе станции Восток за последние 200 лет.

I. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ И ИЗОТОПНЫЙ СОСТАВ СНЕЖНЫХ ОСАДКОВ: ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение Диссертация по теме "Метеорология, климатология, агрометеорология", Екайкин, Алексей Анатольевич

У.5. Выводы по главе V

Интерпретация реконструированных рядов осложнена тем, что климатически обусловленные вековые тренды бО и а замаскированы длиннопериодным шумом, связанным с влиянием крупных форм рельефа снежной поверхности.

Абсолютный размах колебаний скорости аккумуляции и приземной температуры воздуха в районе станции Восток за последние 200 лет

2 1 2 1 составил, соответственно, 1,5 г см" год" (от 1,5 до 3 г см" год' ) и менее 3 °С между -57 и -54 °С). Температура конденсации за тот же период менялась предположительно в пределах 6 °С (от -42 до -36 °С). Направленных тенденций в изменениях Тиа, которые могли бы быть связаны с глобальным потеплением климата, не обнаружено.

Во временных рядах Тиа обнаружены квазипериодические колебания длиной порядка 50 лет, предположительно связанные с вариациями циклонической активности в южном полушарии. Выявлена связь между этими колебаниями и вариациями индекса Тихоокеанского многолетнего колебания (РЭО). Корреляция между климатическими условиями в центральной Антарктиде и в тропической зоне Тихого океана, с одной стороны, означает существование дальних связей (Чексоппесйоп) между этими регионами, а с другой — подтверждает предположением о том, что именно Тихий океан является доминирующим источником влаги, питающей осадками район станции Восток. Таким образом, полученный результат имеет большое значение для климатологии всего Южного полушария в целом.

Обзор данных по другим районам Восточной Антарктиды показал, что в большинстве случаев на протяжении последних 200 лет происходило медленное увеличение изотопного состава и скорости аккумуляции снега.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований был получен ряд результатов, которые составили основные защищаемые положения настоящей работы:

1. Осадки в центральной Антарктиде представлены двумя основными типами: осадки из ясного неба (ледяные иглы) и осадки из облаков, доля которых в общей сумме осадков составляет, соответственно, ЪА и V*. Средняя годовая эффективная температура конденсации в районе станции Восток равна -39±2 °С. Различие между средними значениями количества осадков (26 мм) и скорости накопления снега (23 мм) обусловлено испарением снега в летний период, которое "съедает" около 12 % годовой суммы осадков.

2. Средняя годовая температура приземного слоя воздуха, взвешенная по количеству осадков, на 1,3 °С ниже своего невзвешенного среднего годового значения. С высотой разница между взвешенными и невзвешенными значениями быстро убывает вследствие затухания годового хода температуры.

3. Временные колебания изотопного состава и скорости накопления снега с периодами около 2.5, 5 и 20 лет, наблюдаемые в отдельно взятой точке в районе станции Восток, преимущественно обусловлены миграцией волн снегонакопления различного масштаба. Происхождение последних связывается с существованием соответствующих форм снежной поверхности. Доля дисперсии временных рядов изотопного состава, связанная с климатическими колебаниями, оценивается величиной 17 %, а соответствующее значение для рядов аккумуляции равно 10 %.

4. Современные (за период 1943—1999 гг.) значения изотопного состава и скорости накопления снега в районе станции Восток составляют -440 %о и л 1

2,1 г см" год", соответственно. Коэффициент регрессии между изотопным составом и температурой приземного воздуха составляет 17 %о °С'\ а между изотопным составом и температурой конденсации - около 6 %о °С"1.

5. Внутригодовой ход 5 следует ходу температуры воздуха и имеет отчетливый минимум зимой и максимум летом. Годовая амплитуда 5 составляет порядка 11 %о 6,80, что соответствует 80—90 %о 8Э. Коэффициенты регрессии между изотопным составом осадков, с одной стороны, и температурой в приземном слое и на уровне конденсации, с другой составляют, соответственно, 2,5 и 5 %о °С"1.

6. За последние 200 лет температура приземного слоя воздуха, температура конденсации и скорость накопления снега в районе станции Восток колебались в следующих пределах: от -57 до -54°С, от -42 до -36°С и от 1,5 до 3 г см"2 год"1, соответственно. Значимого тренда указанных характеристик за изученный период времени не выявлено. Исследуемые ряды не обнаруживают каких-либо направленных тенденций в течение последних десятилетий, которые могли бы быть связаны с современным глобальным изменением климата.

7. В колебаниях температуры воздуха и скорости накопления снега выявлен отчетливый 50-летний цикл, который обнаруживает связь с вариациями температуры поверхности воды в тропической зоне Тихого океана, предположительно являющейся основным источником влаги для района станции Восток.

Дальнейшие исследования по темам, разработанным в настоящей диссертации, будут продолжаться по трем основным направлениям:

1. Исследование внутри- и межгодовой изменчивости эксцесса дейтерия снега, что позволит определить климатические условия в районе происхождения влаги, выпадающей в центральной Антарктиде.

2. Моделирование изотопного состава и количества осадков в центральной Антарктиде с помощью моделей дистилляции релеевского типа, а также вСМэ.

3. Привлечение широкого спектра климатической информации, такой как температура поверхности воды в южном полушарии, индексы циркуляции, площадь морских льдов и т.д.

Полученные результаты будут использованы для интерпретации данных изотопного состава, полученных по ледяным кернам из глубоких скважин, пробуренных на станции Восток.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю П.П. Арапову.

Эта работа не могла бы состояться без содействия Российской Антарктической Экспедиции во главе с В.В. Лукиным, а также помощи целого ряда людей, в разные годы бывших в составе РАЭ, в первую очередь,

А. Антошина, Ж.М. Барнола, [Р. Вострецова], М. Гандриева, В. Зубкова, А. Красилева, В. Крыленкова, А. Маулини, А. Миронова, В. Перского, Ж.Р. Пети, С. Попова, С. Радкевича, В. Соляника, В. Шашкина, А. Шереметьева.

Автор благодарен сотрудникам ЛГТОС, ЛИК ОС и ИНБ К. Альба, А. Боас, Д. Дорт-Йенсен, Ж. Жузелю, О. Каттани, Ж.Ф. Пингло, М. Пурше, Д. Рейно, Д. Симоэсу, М. Стивенарду, С. Фалурд и многим другим за помощь в проведении лабораторных исследований;

В.Я. Липенкову и Ж.Р. Пети, а также Н.И. Баркову, [И.М. Безуглому),

В.Н. Голубеву, [O.A. Дроздову), С. Ионсену, Ж. Жузелю, В. Массон-Дельмотт, В.М. Котлякову, В.Е. Лагуну, И.Г. Москаленко, Ж.Ф. Пингло, М. Пурше,

В.Ф. !Радионову, А.Н. Саламатину, [Ю.П. Селиверстову! и многим другим своим учителям, коллегам и друзьям за наставления, критику и плодотворные дискуссии; студентам географического факультета А. Быковой, Д. Ануфриевой, А. Захарову, Ю. Попову, а также сотруднице отдела географии ААНИИ A.B. Преображенской за помощь в создании базы данных аэрологических наблюдений; всем сотрудникам отдела географии ААНИИ во главе со Л.М. Саватюгиным за ежедневное всестороннее содействие; особая благодарность И.Н. Кузьминой и A.B. Преображенской за неоценимую помощь в подготовке и оформлении диссертации;

С.М. Прямикову, Е.Р. Березиной, B.C. Бухману и В.Н. Чуруну за организационную и техническую поддержку.

Автор выражает горячую признательность своей семье - за понимание, терпение и моральную поддержку.

Работа осуществлялась в рамках подпрограммы "Изучение и исследование Антарктики" ФЦП "Мировой океан". Часть настоящего исследования была выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 02-05-22003 НЦНИа.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Екайкин, Алексей Анатольевич, Санкт-Петербург

1. Аверьянов В.Г. Гляциоклиматология Антарктиды. — JL, Гидрометеоиздат, 1990. 200 с.

2. Аверьянов В.Г. Климат и погода полюса холода Земли // Тр. Сов. антаркт. экспед. 1972. - Т. 60. - С. 175-226.

3. Аверьянов В.Г. Многолетние характеристики аккумуляции на станции Восток, Антарктида // Пробл. Арктики и Антарктики. 1978. — Вып. 54. - С. 93-99.

4. Аверьянов В.Г. О величине осадков и накопления снега на станции Восток // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. 1969. — № 72. — С. 12-17.

5. Аверьянов В.Г. О проявлении высотной поясности природных явлений в Центральной Антарктиде // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. — 1969.-№72.-С. 5-11.

6. Александров A.C., Банников В.И., Диневич В.А. Результаты радиолокационных наблюдений облачности в прибрежной зоне Восточной Антарктиды // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп.-Л., 1991. Ч. II - С. 112-115.

7. Артемьев А.Н. Взаимодействие атмосферы и подстилающей поверхности на антарктическом плато // Тр. Сов. антаркт. экспед. 1976. — Т. 66.-С. 107.

8. Атлас Антарктики. М.-Л.: ГУГК, 1966. - Т. 1. - 225+XXIII с.

9. Атлас Антарктики. Л.: Гидрометеоиздат, 1969, - Т. 2. — 598 с.

10. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. — М.: Рос. акад. наук, 1997.392 с.

11. Аэрологический справочник Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1967.-Кн. 1.-380 с.

12. Барков Н.И. Предварительные результаты бурения ледникового покрова на станции Восток // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. 1970. - № 80. - С. 24-29.

13. Барков Н.И., Гордиенко Ф.Г., Короткевич Е.С., Котляков В.М. Изотопно-кислородные исследования 500-метрового ледяного керна из скважины станции Восток // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. 1975. - № 90. - С. 39-49.

14. Барков Н.И., Липенков В.Я. Накопление снега в районе станции Восток в 1970 1973 гг. // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. - 1978. - № 98.-С. 63-68.

15. Барков Н.И., Липенков В.Я. Накопление снега в районе станции Восток, Антарктида, в 1970-1992 гг. // Материалы гляциол. исслед. М., 1996.-Вып. 80.-С. 87-88.

16. Брязгин H.H. Атмосферные осадки в Антарктиде и их многолетняя изменчивость // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - Ч. I - С. 30-34.

17. Брязгин H.H., Воскресенский А.И. Снегоперенос в Антарктиде // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп. JL: Гидрометеоиздат, 1991. - Ч.11 - С. 25-29.

18. Брязгин H.H., Сараева C.B., Шарова В.Я. Повторяемость осадков в Антарктике // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп. JL: Гидрометеоиздат, 1990. - Ч. I — С. 34—40.

19. Бурова Л.П., Воскресенский А.И. Оценка многолетних изменений интегрального влагосодержания атмосферы над Антарктидой // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - Ч. I - С. 40-43.

20. Васильчук Ю.К., Котляков В.М. Основы изотопной геокриологии и гляциологии. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. 616 с.

21. Вечерук Г.В., Кузенков А.Ф. Возможности радиотеплолокационного определения профилей температуры и влажности в Антарктике // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на II Всесоюз. симп. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - Ч. II - С.111-117.

22. Виленский В.Д., Емельянов В.В. Определение скорости снегонакопления в районе станции Восток с помощью1. Pbz,u // Информ. бюл.

23. Сов. антаркт. экспед. 1971. - № 82. - С. 17-21.

24. Виленский В.Д., Емельянов В.В., Королев П.А. Определение скорости снегонакопления в районе станции Восток по радиоактивности снега // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. 1970. - № 79. - С. 25-29.

25. Виноградов О.Н., Лориус К. Оценка результатов измерений аккумуляции снега на профиле обсерватория Мирный станция Восток на основании советско-французских исследований в 1964 и 1969гг. // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. - 1972. - № 83. - С. 5-11.

26. Воронцов П.А. Струйные течения пограничного слоя атмосферы // Тр. Глав, геофиз. обсерватории. 1967. - Вып. 207. - С. 155-163.

27. Воскресенский А.И. О влагосодержании в атмосфере над Антарктидой // Тр. Аркт. и антаркт. НИИ 1976. - Т. 327. - С. 56-67.

28. Воскресенский А.И., Лысаков Э.П. Некоторые закономерности механизма меридиональной циркуляции воздуха над Антарктидой // Тр. Аркт. и антаркт. НИИ 1976. - Т. 327. - С. 68-84.

29. Воскресенский А.И., Цигельницкий И.И. Итоги и перспективы исследований пограничного слоя атмосферы над Антарктидой // Пробл. Арктики и Антарктики. 1985. - Вып. 60. - С. 46-59.

30. Голубев В.Н. Структурное ледоведение. Строение конжеляционных льдов. M.: Изд-во Моск. ун-та, 2000. - 88 с.

31. Голубев В.Н., Сократов С.А., Гребенников П.Б. Изменения изотопного состава снежно-фирновой толщи в результате испарения и массопереноса // Ритмы природных процессов в гляциосфере Земли: Тез. докл. XII гляциол. симп. М., 2000. - С. 16.

32. Гордиенко Ф.Г., Барков Н.И., Орлов А.И. Вариации изотопного состава атмосферных осадков и озерной воды в Антарктиде и Субантарктике // Материалы гляциол. исслед. М., 1976. - Вып. 826 - С. 150-154.

33. Данилов А.И., Клепиков A.B., Радионов В.Ф. Мониторинг современных климатических изменений в Антарктике // Пробл. Арктики и Антарктики. 2000. - Вып. 72. - С. 174-196.

34. Динамическая метеорология / Под ред. Д.Л. Лайхтмана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 608 с.

35. Дыдина Л.А., Рабцевич C.B., Рыжаков Л.Ю., Савицкий Г.Б. Формы атмосферной циркуляции в Южном полушарии // Тр. Аркт. и антаркт. НИИ — 1976.-Т. 330.-С. 5-16.

36. Екайкин A.A., Липенков В.Я., Барков Н.И. Исследование периодической структуры пространственных и временных рядовснегонакопления на станции Восток // Материалы гляциол. исслед. — М., 1999. Вып. 86. - С. 93-96.

37. Екайкин A.A., Липенков В.Я., Барков Н.И. Пространственно-временная структура поля снегонакопления в районе станции Восток, центральная Антарктида // Вестн. СПбГУ. Сер. 7. 1998. - Вып. 4, № 28. С. 38-50.

38. Екайкин A.A., Липенков В.Я., Барков Н.И., Пети Ж.Р., Массон В. Изотопный состав поверхностного слоя снежной толщи в районе станции Восток, Центральная Антарктида // Материалы гляциол. исслед. М., 2001. — Вып. 90. - С. 69-79.

39. Екайкин A.A., Липенков В.Я. Пети Ж.Р., Массон-Дельмотт В. 50-ти летний цикл в изменениях аккумуляции и изотопного состава снега на станции Восток // Материалы гляциол. исслед. — М., 2003. — Вып. 94. (в печати).

40. Жукова О.Л. О связи метеорологических элементов с формами и типами атмосферной циркуляции в Антарктике // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на II Всесоюз. симп. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. — Ч. I-C. 78-85.

41. Зайцева H.A. О сопоставимости данных различных систем радиозондирования. Метеорологические исследования в Антарктике // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - Ч. II - С. 120-123.

42. Казакова H.H. Методы аэрологических наблюдений в Антарктике и перспективы их развития. — Метеорологические исследования в Антарктике // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на II Всесоюз. симп. — Л.: Гидрометеоиздат, 1986. Ч. II - С. 102-106.

43. Карклин В.П., Юдин A.B. Климатические колебания ледовитости арктических морей сибирского шельфа // Тр. Аркт. и антаркт. НИИ — 2000. -Т. 443. (в печати).

44. Котляков В.М. Снежный покров Антарктиды и его роль в современном оледенении материка. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - 246 с.

45. Котляков В.М., Гордиенко Ф.Г. Изотопная и геохимическая гляциология. — JL: Гидрометеоиздат, 1982. 288 с.

46. Липенков В.Я., Барков Н.И., Саламатин А.Н. История климата и оледенения Антарктиды по результатам изучения ледяного керна со станции Восток // Пробл. Арктики и Антарктики. 2000. - Вып. 72. - С. 197-236.

47. Липенков В.Я., Екайкин A.A., Барков Н.И., Пурше М. О связи плотности поверхностного слоя снега в Антарктиде со скоростью ветра // Материалы гляциол. исслед. М., 1998. - Вып. 85. — С. 148-158.

48. Лукин В.В. Современное состояние и тенденции развития Договора I об Антарктике // Пробл. Арктики и Антарктики. 2000. - Вып. 72. — С.335.345.

49. Майстрова В.В., Казакова H.H. Система автоматизированной обработки аэрологической информации советских станций в Антарктиде // Метеорол. исслед. в Антарктике: Сб. докл. на III Всесоюз. симп. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. Ч. II - С. 87-91.

50. Масленников В.В. Пространственная структура климатических колебаний поверхностной температуры воды в Антарктике // Арктика и Антарктика. М., 2002. - Вып. 1(35). - С. 128-149.

51. Масленников В.В. Пространственная структура колебаний приземного атмосферного давления в Антарктике // Арктика и Антарктика. —

52. М., 2002. Вып. 1(35). - С. 109-127.

53. Николаев В.И. Изотопная гляциология в СССР и России // Материалы гляциол. исслед. М., 1999. - Вып. 87. - С. 217-225.

54. Николаев В.И., Колоколов С.Л. Палеоклиматическая интерпретация изотопно-кислородных данных по ледяным кернам с полярных ледников: методические аспекты // Материалы гляциол. исслед. М., 1993. - Вып. 76. -С. 146-154.

55. Пановский Г.А., Брайер Г.В. Статистические методы в метеорологии / Пер. с англ. под ред. Л.С. Гандина и Р.Л. Кагана. Л.: Гидрометеоиздат, 1972. - 210 с.

56. Петров В.Н. Атмосферное питание ледникового покрова Антарктиды. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. - 152 с.

57. Портнов В.Г. О форме кристаллов атмосферного льда в Восточной Антарктиде // Тр. Сов. антаркт. экспед. 1975. - Т. 65. - С. 158-164.

58. Русин Н.П. Метеорологический и радиационный режим Антарктиды. — JL: Гидрометеоиздат, 1961. — 448 с.

59. Рыжаков Л.Ю. Некоторые характеристики аномального развития форм атмосферной циркуляции Южного полушария в холодное время года // Тр. Аркт. и антаркт. НИИ 1976. - Т. 330. - С. 17-29.

60. Саватюгин Л.М., Преображенская М.А. Российские исследования в Антарктике. Том I. 1-20 САЭ. СПб.: Гидрометеоиздат, 1999. - 360 с.

61. Савицкий Г.Б. Типы синоптических процессов в Антарктике в связи с формами атмосферной циркуляции Южного полушария // Тр. Аркт. и антаркт. НИИ 1976. - Т. 330. - С. 30-49.

62. Справочник по климату Антарктиды. Л., Гидрометеоиздат, 1976. -Т. 1.-213 с.

63. Справочник по климату Антарктиды. Л., Гидрометеоиздат, 1977. - Т. 2. - 493 с.

64. Справочник по климату Антарктиды. Солнечная радиация. Санкт-Петербург, 2002. - 148 с.

65. Толстиков Е.И. Воздушные массы над центральными районами Восточной Антарктиды // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. 1960. - № 19. -С. 21-25.

66. Третья континентальная экспедиция 1958-1959. Материалы наблюдений. Аэрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1962. - 518 с.

67. Трешников А.Ф. Закованный в лед. — М.: Мысль, 1973. С. 164—371.

68. Цигельницкий И.И. Долгопериодные колебания характеристик приземной инверсии температуры воздуха в Антарктиде. — Метеорологические исследования в Антарктике. Сборник докладов на III Всесоюзном симпозиуме, часть I, Л., Гидрометеоиздат, 1990, с. 132-135.

69. Цигельницкий И.И. Некоторые особенности строения нижнего слоя тропосферы в Центральной Антарктиде // Информ. бюл. Сов. антаркт. экспед. 1967. - № 64. - С. 15-18.

70. Цигельницкий И.И. Структура пограничного слоя атмосферы над Восточной Антарктидой // Антарктика: Докл. комис. М., 1982. Вып. 21. —1. C. 19-26.

71. Четвертая КАЭ 1959. Материалы наблюдений. Аэрология. — Тр. Сов. антаркт. экспед. 1963. - Т. 33. - 125 с.

72. Швердтфегер В. Погода и климат Антарктики / Пер. с англ. под ред. А.И. Воскресенского. — Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 264 с.

73. Шумский П.А. Основы структурного ледоведения. — М.: Изд-во АН СССР, 1955.-492 с.

74. Alley R.B. Concerning the deposition and diagenesis of strata in polar fun // J. of Glac. 1988. - Vol. 34, № 118. - P. 283-290.

75. Alley R., Anandakrishnan S. Variations in melt-layer frequency in the GISP2 ice core: Implications for Holocene summer temperature in central Greenland // Annals of Glaciology. 1995. - Vol. 21. - P. 64-70.

76. Benoist J.P., Jouzel J., Lorius C., Merlivat L., Pourchet M. Isotope climatic record over the last 2.5 ka from Dome C, Antarctica, ice cores // Ann. Glac. 1982. - Vol. 3. - P. 17-22.

77. Bintanja R., Reijmer C.H. A simple parameterization for snowdrift sublimation over Antarctic snow surfaces // J. Geophys. Res. 2001. - Vol. 106, №D23.-P. 31739-31748.

78. Black H.P., Budd W. Accumulation in the region of Wilkes, Wilkes Land, Antarctica // J. Glac. 1964. - Vol. 5, № 37. - P. 3-15.1Я

79. Boyle E.A. Cool tropical temperature shift the global 5 O-T1 бrelationship: An explanation for the ice core 8 О — borehole thermometry conflict? // GRL. 1997. - Vol. 24, № 3. - P. 273-276.

80. Bromwich D.H. Snowfall in high southern latitudes // Reviews of Geophysics. 1988. - Vol. 26, №1.-P. 149-168.

81. Bromwich D.H., Chen В., Tzeng R.Y. Arctic and Antarctic precipitation simulations produced by the NCAR community climate models // Annals of Glaciology. 1995. - Vol. 21. - P. 117-122.

82. Bromwich D.H., Robasky F.M. Recent precipitation trends over the polar ice sheets // Meteorol. Atmos. Phys. 1993. - Vol. 51. - P. 259-274.

83. Bulat S.A., Alekhina I.A., Lipenkov V.Ya., Leitchenkov G.L., Raynaud

84. D., Petit J.R. Limitations for life in Lake Vostok, Antarctica // Geophysical Research Abstracts. 2003. - Vol. 5, № 03288. - EGS-AGU-EUG Joint Assembly, Nice, 6-11 April 2003.

85. Bush A.B.G., Philander S.G.H. The climate of the last glacial maximum: results from a coupled atmosphere-ocean general circulation model // J. Geophys. Res. 1999. - Vol. 104. - P. 24509-24525.

86. Caillon N., Severinghaus J.P., Barnola J.M., Chappellaz J.C., Jouzel J., Parrenin F. Estimation of temperature change and of gas age — ice age difference, 108 kyr BP, at Vostok, Antarctica // J. Geophys. Res. 2001. - Vol. 106. - P. 31893-31901.

87. Chamberlin R.A. South Pole submillimeter sky opacity and correlations with radiosonde observations // J. Geophys. Res. 2001. - Vol. 106, № D17. - P. 20101-20113.

88. Chavez F.P., Ryan J., Lluch-Cota S.E., Niquen M.C. From anchovies to sardines and back: Multidecadal change in the Pacific Ocean // Science. — 2003. — Vol. 299.-P. 217-221.

89. Ciais P., Jouzel J. Deuterium and oxygen 18 in precipitation: Isotopic model, including mixed cloud processes // J. Geophys. Res. 1994. - Vol. 99, № D8.-P. 16793-16803.

90. Ciais P., White J.C.W, Jouzel J., Petit J.R. The origin of present day Antarctic precipitation from surface snow deuterium excess data // J. Geophys. Res. 1995. - Vol. 100, № 9. - P. 18917-18927.

91. Connolley W.M. The Antarctic temperature inversion // Int. Journal Clim. 1996. - Vol. 16. - P. 1333-1342.

92. Craig H. Isotopic variations in meteoric waters // Science. — 1961. — Vol. 133.-P. 1702-1703.

93. Craig H., Boato G., White D.E. Isotopic geochemistry of thermal waters // Nat. Acad. Sci., Nucl. Sci. Ser.- 1956. Vol. 19. - P. 29-36.

94. Crozaz G. Fission product in Antarctic snow, an additional reference level in January 1965 // Earth Planet. Sci. Lett. 1969. - Vol. 6. - P. 6-8.

95. Cuffey K.M., Clow G.D., Alley R.B., Stuiver M., Waddington E.D., Saltus R.W. Large Arctic temperature change at the Wisconsin-Holocene glacial transition // Science. 1995. - Vol. 270. - P. 455^58.

96. Cuffey K.M., Vimeux F. Covariation of carbon dioxide and temperature from the Vostok ice core after deuterium excess correction // Nature. — 2001. -Vol. 412.-P. 523-527.

97. Cullather R.I., Bromwich D.H., Van Woert M.L. Spatial and temporal variability of Antarctic precipitation from atmospheric methods // Int. Journal Clim. 1998. - Vol. 11. - P. 334-367.

98. Dahe Q., Petit J.R., Jouzel J., Stievenard M. Distribution of stable isotopes in surface snow along the route of the 1990 International Trans-Antarctic Expedition // J. of Glac. 1994. - Vol. 40, № 134. - P. 107-118.

99. Dansgaard W. Stable isotopes in precipitation // Tellus. 1964. — Vol. 16.-P. 436-468.1 fi

100. Dansgaard W. The abundance of O in atmospheric water and watervapour//Tellus. 1953.-Vol. 5.-P. 461-469.1 ft

101. Dansgaard W. The O abundance in fresh water // Geochim. et Cosmochim. 1954. - Vol. Acta 6. - P. 241-260.

102. Dansgaard W., Barkov N.I., Splettstoesser J. Stable isotope variations in snow and ice at Vostok, Antarctica // Isotope and Impurities in Snow and Ice. — 1977.-IAHS Publ. 118.-P. 204-209.

103. Dansgaard W., Johnsen S.J., Clausen H.B., Langway C.C. Climatic record revealed by the Camp Century ice core // Late Cenozoic Glacial Ages. — New Haven: Yale Univ. Press., 1971. P. 143-201.

104. Dansgaard W., Nief G., Roth E. Isotopic distribution in a Greenland iceberg // Nature. 1960. - Vol. 185. - P. 232-233.

105. Delaygue G., Masson V., Jouzel J., Koster R.D., Healy R.J. The origin of Antarctic precipitation: a modeling approach // Tellus. 2000. — Vol. 52B. — P. 19-36.

106. Delmas R., Pourchet M. Utilisation de filtres echangeurs d'ions pour l'etude de l'activité |3 globale d'un carottage glaciologique // Isotope and Impurities in Snow and Ice.- 1977.-IAHS Publ. 118.-P. 159-163.

107. Delmotte M. Enregistrements climatiques a Law Dome: Variabilité pour les périodes recentes et pour la déglaciation. — These Doctorat de l'Universite Joseph Fourier. Grenoble, 1997. - 115 p.

108. Enomoto H. Fluctuations of snow accumulation in the Antarctic and sea level pressure in the southern hemisphere in the last 100 years // Kluwer Academic Publishers. 1991. - Climatic Chang. № 18. - P. 67-87.io 1Z

109. Epstein S. Variations of the O /O ratios of fresh water and ice //

110. Nat. Acad. Sci., Nucl. Sci. Ser.- 1956. Vol. 19. - P. 20-25.1 $

111. Epstein S., Mayeda T. Variations of the O content of waters from natural sources // Geochim. et Cosmochim. 1953. - Acta 4. - P. 213-224.

112. Epstein S., Sharp R.P., Gow A.J. Antarctic ice sheet: Stable isotope analyses of Byrd station ice cores and interhemispheric climatic implications // Science.-1970.-Vol. 168.-P. 1570-1572.

113. Facy L., Merlivat L., Nief G., Roth E. The study of the formation of a hailstone by means of isotopic analysis // J. Geophys. Res. 1963. - Vol. 68. - P. 3841-3848.

114. Fisher D.A. Remarks on the deuterium excess in precipitation in cold regions // Tellus. 1991. - Vol. 43B. - P. 401-407.

115. Fisher D.A., Koerner R.M., Paterson W.S.B., Dansgaard W., Gundestrup N., Reeh N. Effect of wind scouring on climatic records from ice-core oxygen-isotope profiles // Nature. 1983. - Vol. 301. - P. 205-209.

116. Fisher D.A., Reeh N., Clausen H.B. Stratigraphic noise in time series derived from ice cores // Ann. of Glac. 1985. - Vol. 7. - P. 76-83.

117. Friedman I. Deuterium content of natural waters and other substances // Geochim. et Cosmochim. 1953. - Acta 4. - P. 89-103.

118. Friedman I., Machta L., Soller R. Water vapor exchange between a water droplet and its environment // J. Geophys. Res. 1962. - Vol. 67. — P. 2761-2770.

119. Genthon C., Krinner G., Deque M. Intra-annual variability of Antarctic precipitation from weather forecasts and high-resolution climate models // Annals of Glaciology. 1998. - Vol. 27. - P. 488-494.

120. Giauque W.F., Johnston H.L. An isotope of oxygen, mass 18 // Nature. 1929. - Vol. 123. - P. 318.

121. Gilfillan E.S. Jr. The isotopic composition of sea water // Journ. Am. Chem. Soc. 1934. -№ 56. - P. 406-408.

122. Gonfiantini R., Togliatti V., Tongiorgi E., de Breuck W., Picciotto E. Snow stratigraphy and oxygen isotope variations in the glaciological pit of King Baudouin Station, Queen Maud Land, Antarctica // J. Geophys. Res. 1963. -Vol. 68.-P. 3791-3798.

123. Gong D., Wang S. Definition of Antarctic oscillation index// Geophys. Res. Let. 1999. - Vol. 26, № 4. - P. 459-462.

124. Gow A.J., Rowland R. On the relationship of snow accumulation to surface topography at "Byrd Station", Antarctica // J. Glac. 1965. - Vol. 5, № 42. - P. 843-847.

125. Hogan A. A synthesis of warm air advection to the South Pole plateau // J. Geophys. Res. 1997. - Vol. 102, № D12. - P. 14009-14020.

126. Johnsen S.J. Stable isotope homogenization of polar firn and ice // Isotopes and Impurities in Snow and Ice. 1977. - IAHS № 118. - P. 210-219.

127. Johnsen S., Dansgaard W., White J.W.C. The origin of Arctic precipitation under present and glacial conditions // Tellus. 1989. - Vol. 4IB. — P. 452—468.

128. Johnsen S.J., Dahl-Jensen D., Dansggard W., Gundestrup N. Greenland temperatures derived from GRIP bore hole temperature and ice core isotope profiles // Tellus. 1995 - Vol. 47B. - P. 624-629.

129. Joussaume S. Climat d'hier a demain. CNRS Editions. - Paris, 1993.- 143 p.

130. Joussaume S., Jouzel J., Sadourny R. A general circulation model of water isotope cycle in the atmosphere // Nature. 1984. — Vol. 311. - P. 24—29.

131. Jouzel J., Koster R.D., Suozzo R.J., Russell G.L. Stable water isotope behavior during the last glacial maximum: A general circulation model analysis // J. Geophys. Res. 1994. - Vol. 99. - P. 25791-25801.

132. Jouzel J., Merlivat L. Deuterium and oxygen 18 in precipitation: modeling of the isotopic effects during snow formation // J. Geophys. Res. — 1984.- Vol. 89, № D7. P. 11749-11757.

133. Jouzel J., Merlivat L., Lorius C. Deuterium excess in an East Antarctic ice core suggests higher relative humidity at the oceanic surface during the last glacial maximum // Nature. 1982. - Vol. 299, № 5885. - P. 688-691.

134. Jouzel J., Merlivat L., Petit J.R., Lorius C. Climatic information over the last century deduced from a detailed isotopic record in the South Pole snow // J. Geophys. Res. 1983. - Vol. 88. - P. 2693-2703.

135. Jouzel J., Vimeux F., Caillon N., Delaygue G., Hoffmann G., Masson-Delmotte V., Parrenin F. Magnitude of isotope/temperature scaling forinterpretation of central Antarctic ice cores // J. Geophys. Res. 2003. - Vol. 108. -ND12.-P.ACL 6-1-6-6.

136. Kapsner W.R., Alley R.B., Shuman C.A., Anandakrishnan S., Grootes P.M. Dominant influence of atmospheric circulation on snow accumulation in Greenland over the past 18,000 years // Nature. 1995. - Vol. 373. - P. 52-55.

137. Kawamura. Variations of atmospheric components over the past 340000 years from Dome Fuji deep ice core, Antarctica // Thesis presented for the degree of Doctor of Science. Tohoku University, 2000.

138. Koerner R.M. A strati graphic method of determining the snow accumulation rate at Plateau station, Antarctica, and application to South Pole -Queen Maud Land traverse 2, 1965-1966 // Antarctic Research Series. 1971. — Vol. 16.-P. 225-238.

139. Koerner R.M., Fisher D.A. A record of Holocene summer climate from a Canadian high-Arctic ice core // Nature. 1990. - Vol. 343. - P. 630-631.

140. Kwok R., Comiso C. Spatial patterns of variability in Antarctic surface temperature: Connections to the Southern Hemisphere Annular Mode and the Southern Oscillation // Geophys. Res. Let. 2002. - Vol. 29, № 14. - P. 50-150-4.

141. Legrand M., Petit J.R., Korotkevich Y.S. D.C. conductivity of Antarctic ice in relation to its chemistry II J. de Physique. 1987. - Vol. 48, N° 3. -P. 605-611.

142. Lipenkov V.Ya. Air bubbles and air-hydrate crystals in the Vostok ice core // Physics of Ice Core Records. Sapporo: Hokkaido Univ. Press, 2000. - P. 327-358.

143. Liu J., Yuan X., Rind D., Martinson D.G. Mechanism study of the ENSO and southern high latitude climate teleconnections // Geophys. Res. Let. -2002. Vol. 29, № 14. - P.24-1-24-4.

144. Lorius C. Concentration en deuterium des couches de neve dans l'Antarctique // Ann. De Geophys. 1961. - Vol. 17. - P. 378-387.

145. Lorius C., Merlivat L. Distribution of mean surface stable isotope values in East Antarctica: observed changes with depth in the coastal area // Isotopes and Impurities in Snow and Ice // IAHS. 1977. - № 118. - P. 127-137.

146. Lorius C., Merlivat L., Jouzel J., Pourchet M. A 30,000 yr isotope climatic record from Antarctic ice // Nature. 1979. - Vol. 280. - P. 644-648.

147. Majoube M. Fractionement en oxygéné 18 et en deuterium entre l'eau et sa vapeur // J. Chim. Phys. 1971. - Vol. 10. - P. 1473.

148. Mann M.E., Schmidt G.A. Ground vs. surface air temperature trends: Implications for borehole surface temperature reconstructions // Geophys. Res. Let.- 2003. Vol. 30. - N 12. - P. 9-1-9-4.

149. Mayer C., Siegert M.J. Numerical modelling of ice-sheet dynamics across the Vostok subglacial lake, central East Antarctica // J. Glac. 2000. - Vol. 46,№153.-P. 11197-205.

150. Merlivat L., Jouzel J. Global climatic interpretation of the deuterium-oxygen 18 relationship for precipitation // J. Geophys. Res. 1979. - Vol. 84, № C8. - P. 5029-5033.

151. Merlivat L., Nief G. Fractionnement isotopique lors des changements d'etat solide-vapeur et liquide-vapeur de l'eau a des temperatures inférieures a 0°C // Tellus. 1967. - Vol. 19, № 1. - P. 122-127.

152. Miao J., Kunzi K., Heygster G., Lachlan-Cope T.A., Turner J. Atmospheric water vapor over Antarctica derived from Special Sensor Microwave/Temperature 2 data // J. Geophys. Res. 2001. - Vol. 106, № D10. -P. 10187-10203.

153. Morgan V.I., Goodwin I.D., Etheridge D.M., Wookey C.W. Evidence from Antarctic ice cores for recent increases in snow accumulation // Nature. — 1991.-Vol. 354.-P. 58-60.

154. Mosley-Thompson E., Paskevitch J.F., Gow A.J., Thompson L.G. Late 20th century increase in South Pole accumulation // J. Geophys. Res. 1999.- Vol. 104, № D4. P. 3877-3886.

155. Noone D., Simmonds I. GCM study of synoptic influences on the isotope record in Antarctic ice cores // PAGES News. 2001. - Vol. 9, № 1. — P. 8-9.

156. Ohtake T. Atmospheric ice crystalls at the South Pole in summer // Antarct. Journal US. 1978. - Vol. 13, № 4. - P. 174-175.

157. Ohtake T., Yogi T. Winter ice crystals at South Pole // Antarct. Journal US. 1979. - Vol. 14, № 5. - P. 201-203.

158. Parrenin F., Jouzel J., Waelbroeck C., Ritz C., Barnola J.M. Dating the Vostok ice core by an inverse method // J. Geophys. Res. 2001. - Vol. 106.1. P. 31837-31851.

159. Peterson R.G., White W.B. Slow oceanic teleconnections linking the Antarctic Circumpolar Wave with the tropical El Nino-Southern Oscillation // J. Geophys. Res. 1998. - Vol. 103, № Cl 1. - P. 24573-24583.

160. Petit J.R., Jouzel J., Pourchet M., Merlivat L. A detailed study of snow accumulation and stable isotope content in Dome C (Antarctica) // J. Geophys. Res. 1982. - Vol. 87, № C6. - P. 4301^1308.

161. Picciotto E., Wilgain S. Fission products in Antarctic snow, a reference level for measuring accumulation // J. Geophys. Res. — 1963. Vol. 68. - P. 5965-5972.

162. Pinglot J.F., Pourchet M. Low-level beta counting with an automatic sample changer // Nuclear Instruments and Methods. 1979. - Vol. 166. - P. 483490.

163. Pourchet M., Pinglot F., Lorius C. Some meteorological applications of radioactive fallout measurements in Antarctic snows // J. Geophys. Res. 1983. -Vol. 88, № C10.-P. 6013-6020.

164. Radok U., Lile R.C. A year of snow accumulation at Plateau Station. — In: Meteorological studies at Plateau Station, Antarctica // Antarctic Res. Ser. — I 1977.-Vol. 25.-P. 17-26.

165. Ritz C. Un modele thermo-mecanique d'évolution pour le bassin i glaciaire Antarctique Vostok-Glacier Byrd: Sensibilité aux valeurs des paramétrésmal connus // These d'etat, Univ. De Grenoble. Grenoble, 1992.

166. Robin G. de Q. Ice cores and climatic change // Philosoph. Transact. Royal. Soc. London, 1977. - № 280 B. - P. 143-168.

167. Rogers R.R. A short course in cloud physics // Pergamon. — New York, 1979. Vol. 96, № D7. - P. 235 p.

168. Severinghaus J.P., Sowers T., Brook E., Alley R.B., Bender M.L. Timing of abrupt climate change at the end of the Younger Dryas interval from thermally fractionated gases in polar ice // Nature. 1998. - Vol. 391. - P. 141— 146.

169. Simmonds I., Keay K. Variability of Southern Hemisphere extratropical cyclone behavior, 1958-97 // J. Clim. 2000. - Vol. 13. - P. 550561.

170. Steig E.J., Grootes P.M., Stuiver M. Seasonal precipitation timing and ice core records // Science. 1994. - Vol. 266. - P. 1885-1886.

171. Stievenard M., Delmotte M., Jouzel J., Flehoc C. Mass spectrometry analysis of water stable isotopes: reconstruction of past climates from polar ice cores // Analusis Magazine. 1994. - Vol. 22, № 7. - P. 21-24.

172. Thompson D.W.J., Wallace J.M. Annular modes in the extratropical circulation. Part I: month-to-month variability // J. Climate. 2000. - Vol. 13, № 5.-P.' 1000-1016.

173. Trenberth K.E., Hurrell J.W. Decadal atmosphere-ocean variations in the Pacific // Climate Dynamics. 1994. - Vol. 9. - P. 303-319.

174. Urey H., Brickwedde F., Murphy G. An isotope of hydrogen of mass 2 and its concentrations // Phys. Rev. 1932. - Vol. 40. - P. 1-15.

175. Van der Veen C.J., Mosley-Thompson E., Gow A., Mark B.G. Accumulation at South Pole: Comparison of two 900-year records // J. Geophys. Res. 1999. - Vol. 104, № D24. - P. 31067-31076.

176. Vimeux F., Cuffey K.M., Jouzel J. New insights into Southern Hemisphere temperature changes from Vostok ice core using deuterium excess correction // Earth and Planetary Science Letters. 2002. - Vol. 203. - P. 829843.

177. Waddington E.D., Steig E.J., Neuman T.A. Using characteristic times to assess whether stable isotopes in polar snow can be reversibly deposited // Ann. Glac. 2002. - Vol. 35. - P. 118-124.

178. Watanabe O., Kato K., Satow K., Okuhira F. Stratigraphic analyses of firn and ice at Mizuho station // Memoirs of National Institute of Polar Research. -1978. Special issue 10. - P. 25-47.

179. Werner M., U. Mikolajewicz, M. Heimann and G. Hoffmann, Borehole Versus Isotope Temperatures on Greenland: Seasonality Does Matter // Geophys. Res. Lett. 2000. - Vol. 27, № 5. - P. 723-726.

180. Whillans I.M. Effect of inversion winds on topographic detail and mass balance on inland ice sheets // J. Glac. 1975. - Vol. 14, № 70. - P. 85-90.

181. White W.B., Peterson R.G. An Antarctic circumpolar wave in surface pressure, wind, temperature and sea-ice extent // Nature. 1996. - Vol. 380. — P. 699-702.

182. Yuan X., Martinson D.G. The Antarctic dipole and its predictability // Geophys. Res. Let. 2001. - Vol. 28, № 18. - P. 3609-3612.