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科技环境

地球的气候档案在极地

南极和格陵兰岛上几千米厚的积冰储存着时间跨度可长达150万年的地球气候变迁史。极地科学家们钻取冰芯,通过测量分析就可以获得有关地球气候的重要历史信息,有助于更好地预言未来的气候。这些分析工作是在一个特别的实验室进行的:为了保持样品的冰冻状态,这个实验室的温度必须保持在零下20摄氏度,就像一个大冰柜。德国之声记者走访了德国北部不来梅港的这样一个深冻实验室。

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这块冰记录着地球气候的变迁

德国北部冬季温暖的一天,阳光融融,气温零上,但弗莱塔格(Johannes Freitag)却还是一身厚厚的冬装,看上去就像一名将要出远门的爱斯基摩人。他说:“我可是宁愿看上去稀奇古怪也不愿意挨冻。我们在南极的时候就是这副打扮,零下40度也暖暖和和的。”

弗莱塔格是不来梅港阿尔弗雷德•韦格纳极地与海洋研究所的研究员。他现在并不打算去南极,而是准备去深冻实验室。这是一个特殊的实验室,之所以被称为深冻实验室是因为里面不分春夏秋冬、不分昼夜,气温始终保持在零下20摄氏度,就像一个大冰柜,因为研究人员在这里分析的样品绝对不能化冻,它们是从南极冰盖或者格陵兰岛冰川深处钻取的冰芯。

弗莱塔格抬起一个泡沫塑料做的箱子,里面存放的是一米长的冰芯,是研究人员利用特制的钻头从南极冰盖深达3000米的冰下钻取的,然后由一艘科研考察船送到不来梅港。弗莱塔格现在准备研究的就是其中一个冰芯。他打开一扇厚重的、看上去就像冰箱门但尺寸却大得多的门,零下20度的寒气扑面而来。

现在弗莱塔格打开箱子,取出一条胳膊粗细、包在塑料薄膜里的冰芯。他说:“你看,标签上写着19,意思就是从冰下19米的地方钻取的样品,相对来说还不算深。”

弗莱塔格拿着这个冰棍走向切割机。“我们把冰芯切成好几块,因为要做好多种分析,分送到不同的实验室。分析项目包括粉尘含量、化学微量元素、所含空气组成等等,我们还要研究它的结构,研究晶体的状况等等。”

根据分析结果,研究人员可以了解近100万年以来,地球上的气候都发生过哪些变化。他们钻取的年代最久远的冰芯距今就是100万年。科学家们需要这方面的认识,以便预测地球未来的气候。

分析工作是在旁边的测量实验室进行的。这里的气温是零下15摄氏度,还好湿度不高,弗莱塔格和他的同事们穿暖和了是可以呆一阵子的。弗莱塔格介绍说:“有时候我们会呆一个上午,连续几个小时。这种气温让你精神抖擞。最好的是早上刚上班的时候,你还没怎么睡醒呢,有些迷迷糊糊的,但一进这里,保证你立马大醒,可以甩手大干。”

弗莱塔格利用一台切削机,把样品削平,然后再用激光对样品表面进行扫描拍照。现在,他在计算机屏幕上观察刚刚拍到的图片,上面有些地方暗,有些地方亮。暗的地方是气泡,亮的地方是结晶的冰粒,所谓的晶粒。弗莱塔格从这亮暗相间的图案中看到一些令人惊奇的东西。他说:“这些晶粒构成的形状很特别,它们构成一个连续线条,这是风结出的痂皮!也就是说,当时曾发生过什么事件,几个月没有下过雪,而且风较大,使这些晶粒集结到一起,形成一条连续的曲线,而且经过几百年的时间也没有变!”

这些冰芯默默无言地告诉研究人员当年的气候如何,是热还是凉,是潮湿还是干燥。最后,弗莱塔格告知,在冰库零下20度的温度下一呆就得几个小时,有的时候还是会让人心烦的,但有的时候却令人非常开心。他介绍说:“夏天的时候,痛快极了!那才叫棒!夏天我们还有不少客人呢,都是到这儿图个凉快的。”