南极大陆冰盖是由积雪挤压而成的。由于气温低，积雪不融化，每年的积雪形成一层沉积物，盖在上一年的雪层上面。日积月累，年复一年，积雪终于像泥沙在海底或河湖底部的沉积形成岩石一样，形成厚厚的冰层。底部最老，顶部最新。夏季的雪比较疏松，颗粒粗；冬季的雪则反之。因此，表层挖出的雪坑和深层钻出的冰岩芯，都显示出冰雪层的层理结构。它们分冬夏两季交互沉积，每一层代表一年，就像树干的年轮一样。用这种直观的观察办法，可以辨认89米厚的冰层理，它代表了400多年的沉积。
用氧同位素法测定每一层的温度，就可知道当时的气温。
如果冰层再厚，肉眼就难以观察其层理了，冰层的年代也是用氧同位素法测定的。
氧同位素法是怎么一回事呢？
大家知道，水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的。但在自然界里，水总是含少量的氢同位素、氚和氧同位素。这些同位素的含量与气温有关，夏天温度高，同位素含量多；冬天温度低，同位素含量少。因此，利用夏、冬两季降雪中同位素含量的不同，可以确定冰的年层理，即相邻冰层之间，出现一次同位素起伏，代表一年。(www.xing528.com)
确定了冰的层理和每层的年代后，就可以用氧同位素测定不同年代的气温了。今天南极的气温是已知的，今天南极降雪中的氧同位素的含量可以测出来。这样，把过去某一年冰层中的同位素的含量和今天的作比较，就可以知道当时的温度。如果冰层的同位素含量比较少，说明那年的温度低；同位素含量多，说明那年温度高。
同样，利用氧同位素的比例随深度变化的资料，可以解释过去气温随时间变化的趋势。
前苏联科学家利用这种方法，测定了东方站2038米的冰岩芯样，从中获得了15万年全球气温变化的资料，画出了一条气温变化曲线，为研究未来全球气候的变化提供了重要依据。
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