树木的年轮，是一部无字的史书，气候学家用它来研究气候变化。南极的冰盖也像树木年轮那样具有明显的分层现象，故被称为“冰轮”。正是这一现象，连续记载着气候与环境的变化：不同时期大气中有不同的化学物质，例如火山爆发、陨星坠落、宇宙尘以及污染和放射现象等无一不在南极冰川中留下痕迹，地球每个时期的每次变迁的标本，都被冰川巧妙地永远保存起来，所以冰川被喻为“气候档案馆”或天然的“博物馆”。

 

　　南极的冰是由降雪供给的，尽管降雪量各个地方不一样，但由于重力的作用，它们依次堆积起来。虽然南极是低温世界，但冬夏温差仍然很大。夏天气温高，雪也不全融化，但雪之间的结晶较紧密；冬天则疏，冰轮厚度较大。由于气温的这种差异，就产生了疏密不同状态的冰轮。利用这个方法在冰川上钻洞取样，对冰岩芯或冰样进行氧同位素18的分析，便可以得到一条时间序列很长的曲线，从中可以分析出多年气候变化的情况，为研究古气候以及世界气候的变迁提供重要数据。

 

　　1981年，美国帕凯尔教授率领一个南极考察团深钻冰层100米，对每一段冰芯都作了详细的研究。这100米冰层中硝酸盐的含量变化记录了1000年中超新星爆发，太阳异常活动和地球火山喷发等情况。他们推算出1066年硝酸盐含量最高，这和我国记载的1054年超新星爆发（蟹状星云）在时间上相接近。

 

　　有趣的是南极的冰山中保存1—3个大气压的小气泡。这是距今5000—10000年以前的大气。随着科学技术的发展，现已测定了冰中大气的成分，其中氮氧的含量不变，而CO2的含量明显增加了。3万年以前的CO2含量只是现在的1/2。

 

　　在北极，人们从格陵兰的冰原采样中得出铅的含量从1850年开始急剧上升，日本在南极的雪原中钻孔取样分析得出水银的含量，也比过去急剧增加。这些事实显然与人类的工业生产是分不开的。

 

　　我国兰州冻土研究所的科学家与美国科学家合作，在祁连山西南部土耳根达坂山的敦德冰川海拔5300米的冰盖上，挖了十多个取样雪坑，打了2个深10米和16米的钻孔，取得了一批珍贵的冰岩芯样品。他们采用同位素等对冰岩测试分析，获得了祁连山区40年以来气候与环境变化的部分资料。这些都说明，研究冰轮的确是了解变化的重要途径之一