Journal Article Geostatistical analysis and isoscape of ice core derived water stable isotope records in an Antarctic macro region

13pp.23 - 32 , 2017-09
Water stable isotopes preserved in ice cores provide essential information about polar precipitation. In the present study, multivariate regression and variogram analyses were conducted on 22 δ2H and 53 δ18O records from 60 ice cores covering the second half of the 20th century. Taking the multicollinearity of the explanatory variables into account, as also the model's adjusted R2 and its mean absolute error, longitude, elevation and distance from the coast were found to be the main independent geographical driving factors governing the spatial δ18O variability of firn/ice in the chosen Antarctic macro region. After diminishing the effects of these factors, using variography, the weights for interpolation with kriging were obtained and the spatial autocorrelation structure of the dataset was revealed. This indicates an average area of influence with a radius of 350 km. This allows the determination of the areas which are as yet not covered by the spatial variability of the existing network of ice cores. Finally, the regional isoscape was obtained for the study area, and this may be considered the first step towards a geostatistically improved isoscape for Antarctica.
氷河や氷床から採取されたアイスコアに保存されている水安定同位体から、極域の降水に関しての重要な情報を得ることができる。本研究では、公開されている60本のアイスコアデータから、20世紀後半から現在までの22個のδ2H記録と53個のδ18O記録について多変量回帰とバリオグラム解析を行った。説明変数の多重共線性を考慮し、海岸からの経度、標高および距離は、南極の広域なフィルン/氷の空間的な違いを支配する主要な独立した地理的な要因であることが判明した。これらの要因の影響を減少させた後、バリオグラフィーを用いて、クリギングによる補間の重みを求め、データセットの空間的自己相関構造を明らかにした。結果は、平均的な範囲として半径350 kmに影響が及ぶことを意味する。これにより、既存のアイスコア研究ネットワークの空間的変動性が未だカバーされていない範囲の決定が可能になる。

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