极地天然气水合物勘探开发现状及对中国的启示

极地天然气水合物分布于南北极大陆及其毗邻海域的沉积物(岩)中,与广泛分布的永久冻土带密切相关,资源潜力巨大。极地天然气水合物储层类型主要为富砂沉积物储层,能提供天然气水合物高浓度聚集所需的储集渗透性,最可能实现远景勘探和商业利用。随着全球气候变暖,北冰洋海冰加速融化和航道开通,北极地区蕴藏的丰富资源都将从潜在利益变成现实利益,各国的权益纷争也将愈演愈烈。本文综述了极地天然气水合物勘探开发现状和相关国家的水合物开发政策,依据中国海陆域天然气水合物勘查开发现状,提出了中国参与极地天然气水合物研究和开发的思路和途径,为中国极地资源开发利用战略提供参考。     

极地天然气水合物勘探开发现状及对我国的启示

极地天然气水合物分布于南北极大陆及其毗邻海域的沉积物（岩）中,与广泛分布的永久冻土带密切相关,资源潜力巨大。极地天然气水合物储层类型主要为富砂沉积物储层,能提供天然气水合物高浓度聚集所需的储集渗透性,最可能实现远景勘探和商业利用。随着全球气候变暖,北冰洋海冰加速融化和航道开通,北极地区蕴藏的丰富资源都将从潜在利益变成现实利益,各国的权益纷争也将愈演愈烈。本文综述了极地天然气水合物勘探开发现状和相关国家的水合物开发政策,依据中国海陆域天然气水合物勘查开发现状,提出了中国参与极地天然气水合物研究和开发的思路和途径,为中国极地资源开发利用战略提供参考。     

青海永久冻土区天然气水合物开发的环境影响风险防治

 青海省祁连山南缘多年冻土区发现天然气水合物,这是在我国冻土区的首次发现。虽然青海天然气水合物的发现与开发具有诸如能源战略等重要意义,但在多年冻土区开发天然气水合物具有巨大的环境影响风险,包括CH4释放对全球气候的影响、冻土层的退化和高寒草甸的破坏、开采过程中可能出现的塌方和地陷等。可以通过采用安全可靠的具有针对性的开发技术和工艺,将青海天然气水合物开发纳入柴达木循环经济范畴,采用CO2捕获和封存技术,以及控制工程过程等来防治天然气水合物开发过程中的环境影响。     

冻土区天然气水合物研究现状与内蒙古多年冻土区地质条件概述

天然气水合物是一种资源量丰富的新型能源。本文概述了国内外冻土区天然气水合物的最新研究进展,简要介绍了内蒙古自治区多年冻土的分布情况和地质概况,认为根河-拉布达林一带多年冻土区具备天然气水合物赋存条件,并提出了内蒙古多年冻土区天然气水合物勘查开发建议。     

黄河源区多年冻土温度及厚度研究新进展

利用新布设的冻土孔及原有冻土资料,分析黄河源区冻土温度和厚度的空间分布。源区实测多年冻土年均地温最低为-1.81℃,冻土最厚74 m,均位于巴颜喀拉山北坡的查拉坪。214国道(K445-K604段)沿线多为高温多年冻土(年均地温>-1℃),但巴山北坡海拔4 520 m、布青山海拔4 300 m以上,年均地温低于-0.5℃。巴山北坡海拔4 610 m、布青山海拔4 420 m以上,年均地温低于-1℃。巴山北坡海拔每升高100 m,年均地温减少0.47~0.75℃,冻土厚度增加16~25 m;纬度向北增加1°,年均地温减少0.85℃,冻土厚度增加20~30 m。     

全球变化与极地科学

极地在全球变化中的作用国际会议于1990年10月在美国阿拉斯加大学召开。各个研究小组尽管提出的方案细节不同,但都认识到气候变化的效果在极地会表现得更明显。环北极地区正被迅速开发的现状、含有大量冰的永久冻土以及高纬度丰富的水文资源,都要求为全球变化而致力于规划的人把极地做为关注的中心。这次会议从筹办之时起似乎就注定将成为一个里程碑。至少有15个国家的400多名代表出席了大会。     

快速升温下的北极径流变化及其驱动机制综述

全球快速升温背景下,多年冻土广泛发育的北极流域水文情势发生显著变化,不仅改变了该地区的生态环境,也对全球气候系统和社会经济带来了深远影响。因此,北极流域水文过程研究已成为当前国际科学界关注的前沿热点问题。本文通过梳理国内外相关文献,系统回顾并总结了北极主要流域的径流时空变化及其驱动机制的研究成果与最新进展;详细分析了欧亚大陆和北美地区的径流变化规律与时空差异;深入探讨了快速升温下降水变化（降水量、雨/雪组分比例）和冻土退化对北极流域径流的直接与间接作用机制。尽管当前北极水文研究在数据积累和科学认识方面取得了重要进展,但仍面临地面观测站点稀少以及气候、积雪/冻土、水文之间响应难以定量等挑战。因此,建立完善的北极流域观测网络并发展具有北极特色的寒区水文模型,是深入理解北极水系统快速变化的基础,也是应对北极地区水灾害风险和提升水资源管理能力的关键所在。     

北极阿拉斯加巴罗地区夏季降水化学特征

本文根据１９９４年８～９月份阿拉斯加北坡巴罗地区降水的实测资料，初步探讨了本区夏季降水的化学特征及环境意义。结果表明：巴罗地区夏季降水的ｐＨ值比冬季高，平均值接近与大气ＣＯ２平衡时纯水的酸度状况；电导率值普遍较低，个别电导率值较高的样品可能与海盐粒子有关；样品的主要离子浓度与北极其它地区和青藏高原的降水化学成分相当，ｅｘＳＯ４２－基本接近于零，反映了受人类活动影响非常小的自然本底状况。研究认为巴罗地区是进行北极地区现代环境状况研究的理想地区之一。     

可服务于北极航道的海冰与气象预报信息综合分析

全球气候变暖和北极海冰快速减少背景下,北极航道正在开通,提高海冰和气象预报能力是北极地区船只航行的重要保障。通过获取不同国家的北极高纬共享信息(包括观测数据、预报产品和历史分析资料),分析国际北极地区海冰和气象预报信息特点及存在的问题,能够为我国北极观测预报的常态化、业务化发展提供参考。通过对7个环北极国家、3个非北极国家以及3个信息发布平台共23家机构海冰和气象预报信息的对比,发现近年来各国北极预报水平提升,合作交流扩大,但是仍存在一些问题,如观测数据没有充分应用于预报、北极中央区的预报能力偏弱、预报信息共享度不够、信息应用时需要加以选择、仍需提升信息发布技术。通过上述分析,建议我国持续增加北极科考、国际合作、冰区安全航行预报保障技术研究等的投入,以系统提升我国的极地预报能力,为我国北极科考和极地航运事业提供更加及时有效的预报保障。     

巴颜喀拉山青康公路沿线多年冻土和活动层分布特征及影响因素

巴颜喀拉山是较典型的高海拔多年冻土区。南、北坡迥异的气候、土壤及地表景观控制和影响其多年冻土空间分布。2008~2012年冻土调查及测温资料表明,该山以高温冻土(>-1℃)为主。海拔是冻土主要影响因素。年均地温随海拔升高而降低的高程递减率在北坡6℃/km,南坡4℃/km。北坡查拉坪及巴颜喀拉山口一带,活动层厚度约1 m,活动层随海拔降低而增厚;南坡活动层厚度受局地因素影响较大,与海拔无明显相关。     

北极气候和陆地环境变化对第一产业影响研究进展

北极地区正在经历前所未有的气候及陆地环境变化,气温升高、植被绿化、冻土融化以及野火频发等因素已经对北极地区的第一产业产生了广泛而深远的影响。为了支撑气候变化背景下北极第一产业的可持续发展与相关政策的制定,有必要加强北极气候及陆地环境变化对第一产业影响的整体性认识。本文针对北极地区的种植业、畜牧业、林业以及渔业4个第一产业部门,系统梳理了它们受到气候及陆地环境变化影响的类型与程度。同时,本文基于跨部门视角总结了当前北极环境变化对第一产业影响的相关研究,并从5个方面进行了分析与展望：① 气候及陆地环境变化对第一产业的具体影响方式;② 整合局域性科学认识的挑战;③ 气候变化适应策略的制定与实施;④ 数据与方法层面的整合与创新;⑤ 气候变化影响下北极第一产业变化对中国的启示。本文总结了未来气候变化背景下北极第一产业研究的重点领域,可为中国参与北极第一产业资源的可持续利用与开发提供参考。     

羌塘盆地吐错—乌兰乌拉湖地区天然气水合物水文地质特征及意义

研究羌塘盆地吐错—乌兰乌拉湖地区天然气水合物水文地质特征,辅助有利区预测。通过水化学特征、水中烃类气体特征、水中氢氧同位素特征,总结研究区天然气水合物水文地质特征,辅助研究成藏条件,优选有利区块。结果表明:研究区地下水的矿化度以淡水为主,但仍然存在40%的咸水、盐水等高矿化度水,结合水样变质系数和脱硫系数的结果得出,研究区整体水动力条件较弱,且离地表较深的承压水以还原为主,优选有利区,为下一步地球物理、地球化学勘探部署提供依据。     

北极海域渔业资源开发现状及对策

随着全球变暖,北极海冰覆盖面积逐年减少。在全球海洋渔业资源衰退的大背景下,北极渔业资源的开发和合理利用备受世界各国关注,越来越多的国际组织和科学家开始对北极渔业进行探索研究。由于北极地区环境恶劣,海洋鱼类的种类和资源量相比其他地区较少,但随着北极海冰的融化,北极渔业资源开发和利用成为可能,北极潜在的未充分开发利用的渔业资源正吸引着有关国家的高度关注。为此,本文通过收集国内外相关文献,对北极渔业种类、资源状况及其开发现状进行了分析,同时提出了中国参与北极渔业资源开发和利用的对策与建议。     

极地和青藏高原地区的气候变化及其影响

南极、北极和青藏高原素有地球三极之称,是多个国际计划研究全球变化的关键地区.南北极和青藏高原是全球气候变化的敏感地区,要了解全球气候变化,必须对南北极和青藏高原地区有所研究.在当前全球变暖的大背景下,地球三极地区的气候变化在时间和空间上都是多样的,这些变化对全球大气环流和我国的天气气候也会发生影响.加强对南极、北极和青...     

天然气水合物勘查技术研究进展综述

天然气水合物是天然气和水在特定条件下形成的一种新型能源矿产,是未来的战略性能源。本文根据国内外研究成果,总结归纳了天然气水合物的地震法、地球化学法、地球物理测井和其他方法等勘查技术的原理和优缺点。提高天然气水合物勘查技术的方法研究,有利于推进我国天然气水合物的研究和开发进展。     

北极地区盆地群油气地质特征及其资源潜力

北极地区具有超过4 000亿桶油当量的待发现技术可采储量, 是未来全球油气勘探与开发的重要增长点。本文按照地理和地质构造因素将北极地区分为北冰洋海盆区和环北极含油气区（含潜在含油气盆地）,按照板块演化及盆地发育历史将后者划分为北太平洋极地盆地群、俄罗斯极地盆地群和欧洲极地盆地群。根据大量文献和IHS数据, 结合生油层、储层、盖层及圈闭特征方面的研究, 系统对比、分析北极地区石油、天然气分布特征:北太平洋极地盆地群重要烃源岩形成于侏罗纪和白垩纪, 盆地群中重要储层大部分都分布于新生界布鲁克斯层, 油气系统以构造圈闭为主。俄罗斯极地盆地群中多数盆地具有古生代基底, 受斯堪的纳维亚早古生代造山期变形、西伯利亚板块古生代西部造山变形影响, 60%以上的烃源岩产自中生界, 储层以中生界前陆、克拉通盆地沉积物为主,盖层分布较广, 以中生界居多。欧洲极地盆地群受控于北大西洋洋脊的扩张和迁移, 各盆地烃源岩分布于中生界, 大部分储层分布于上白垩统—古新系, 自生自储、古生新储为该区域盆地的主要成藏模式。其中, 俄罗斯极地盆地油气储量最多, 占北极地区总储量45%以上且勘探潜力最大。     

北极地区碳循环研究意义和展望

全球变暖引发了北极地区的快速变化。北极地区苔原冻土带退化、海冰面积退缩和厚度变薄将使北极生态系发生重要变化 ,因而引起碳的生物地球化学循环过程变异。为精确评估北极地区对人为大气CO2 的吸收通量 ,围绕北极苔原、边缘海和极区海域的碳循环研究引起了重视。调查表明 ,北冰洋和亚北冰洋海冰区是海洋吸收大气CO2 的重要汇区 ,北冰洋具有吸收大气CO2 约 1×GtC/a的能力 ,北冰洋夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2 的吸收能力 ,北冰洋深水环流和通风作用也有利于表层碳向深水转移。最近有些调查表明 ,如温度继续升高 ,北极苔原有可能从碳汇转变成大气碳源。国际上正加强北极地区碳循环研究的规划和计划 ,企图通过改进现场调查观测手段以及研究方法 ,来定量研究和模式预测变化中北极地区的碳汇潜力及其对地球气候的影响。     

Amery冰架DEM及其海洋冰分布研究

Amery冰架是东南极最大的冰架。利用克里格插值法对Amery冰架地区的ICESat激光高度计数据进行空间插值,建立该地区的DEM。依据流体静力学平衡原理构建Amery冰架的冰厚度图,结合冰雷达测厚数据,获得了海洋冰的空间分布。结果显示Amery冰架下的海洋冰主要位于西北部,体积为2.38×1012m3,约占冰架总体积的5.6%,冰架最大厚度为230 m。     

中国生态脆弱区全球变化风险及应对技术途径和主要措施

自工业革命以来,全球环境发生深刻变化。生态脆弱区生态系统稳定性差、抗干扰和自我恢复能力弱,在全球变化背景下,自然资源供给能力下降、土地退化、生物多样性减少、灾害频发,生态系统面临巨大风险,亟需开展生态脆弱区全球变化风险应对研究。本文重点对中国典型生态脆弱区全球变化风险来源、全球变化对生态脆弱区的影响、全球变化风险应对等研究进行总结,并提出未来全球变化应对策略,以期促进中国典型生态脆弱区生态系统对全球变化响应的深入理解,提高生态脆弱区应对全球变化的能力。生态脆弱区全球变化风险源于环境变化对自然、社会、经济复杂系统的影响。全球变化对生态脆弱区的影响是显著的,以气候变化为主要标志,人类活动为主要驱动力,引起极端气候事件、灾害频发、土地退化、植被生产力降低、生物多样性减少、冰川冻土消融和水资源格局改变等环境问题,并在未来全球变化持续影响下可能加剧,而生态建设工程的实施显著改善了生态环境。今后应加强自然、社会、经济系统耦合,加强资源环境要素监测和全球变化风险评估与预警等方面的研究。     

北极陆架沉积碳埋藏及其在全球碳循环中的作用

陆架边缘海有机碳的堆积速率比大洋高一个数量级 ,全球大约有 80 %以上的沉积有机碳埋藏于陆架地区。北极陆架是世界上最大的陆架 ,占全球陆架面积的 1 / 4 ,然而由于相关的工作较少 ,目前对北极沉积有机碳埋藏情况及其对全球的贡献还知之甚少。北极地区沉积有机碳埋藏主要取决于生物泵 ,而生物泵过程一个主要的限制因子是海冰的覆盖。近几十年来随着全球变暖 ,北极海冰覆盖面积正在快速减小。本文从北极沉积有机碳的来源、河流携带的沉积物输入、海冰覆盖率、营养盐来源等方面初步讨论了陆源输入和生物泵过程对沉积碳来源和埋藏时空变化的影响。结合两次北极考察的初步结果指出 ,全球变暖很可能使北极陆架边缘海成为沉积有机碳的高效汇区。