主编手记

在探讨全球气候变化问题时，最引人瞩目的往往都集中在气温升高、灾害多发和水资源紧缺三个方面。气温的升高会造成原本覆盖在高纬度和高海拔地区的陆地及极地表面的冰层融化，大量的增水会导致全球海平面上升，进而威胁沿海国的海岸线以及生活在那里的居民。     

基于气温的浮冰侧向融化速率参数化方案实验研究

为定量探究影响冰层侧向融化的主导因素，并简化冰层侧向融化速率参数化方案，在实验室模拟了无风、静水、无辐射、纯热力学条件下纯水冰的融化过程，测量了冰层的侧向融化量，并记录了融化期间实验室气温、冰面皮温、水温及冰温等要素。观测结果表明，无辐射纯热力学条件下冰层侧向融化整体较均匀，侧向上层和下层融化速率相对中间层较快；相关性分析结果表明，气温与水温、冰温、冰面皮温之间都有很好的线性相关；信息流结果表明，气温是影响冰层侧向融化的最主要因素；最后通过拟合建立了用气温表征冰层侧向融化速率的参数化方案，并与前人的方案进行了比较，结果显示本文参数化方案模拟效果较好，所得标准偏差最小，为0.08 mm/h，达到了简化参数的目的。     

海洋世界

在探讨全球气候变化问题时,最引人瞩目的往往都集中在气温升高、灾害多发和水资源紧缺三个方面。气温的升高会造成原本覆盖在高纬度和高海拔地区的陆地及极地表面的冰层融化,大量的增水会导致全球海平面上升,进而威     

气候转暖将使格陵兰岛冰下掩埋的军事废料暴露

正这处美国军事基地废弃了接近50年,当时计划将基地的废料永久性地保存在地下。它距离海岸201千米,当时是精心设计建造在冰原的干燥积雪区域,事实上当时冰原表面并没有融化。但近年来格陵兰岛冰原融化了数千亿吨的冰,主要是由于冰原表面融化。最新分析显示,仅需要75年时间,随着全球气温升高,这些危险废弃物就将暴露出来,对环境构成潜在威胁。基于美国陆军工程兵部队的分析文档,科学家认为废弃军事基     

海平面上升——悄然发生的海洋灾害

近日,格陵兰岛冰盖迅速融化引起了全球关注。美国宇航局的卫星数据显示,在2012年7月8日-12日的短短5天内,整个格陵兰岛冰盖表层融化面积已达97%,如此惊人的融化速度大大超出此前历史上的所有记录。科学家怀疑这是全球气候变暖所导致的。本期,我们来共同关注全球变暖与海平面上升。     

气候变化危及北极海洋哺乳动物

气候变化引起的海洋冰层融化对北极熊和其他北极海洋哺乳动物来说，意味着灾难。     

冰–水侧向融化过程的实验室试验研究

为了探究冰层侧向融化过程,定量分析影响冰层侧向融化的主导因素,在低温实验室水槽内实施了浮冰融化实验。同步测量了冰底面和表面生消过程、浮冰侧向融化过程,同时记录了实验室气温、冰样内部不同深度处的冰温及开阔水域不同深度处的水温,利用相关分析方法研究了不同要素之间的关系及其对浮冰侧向融化速率的影响规律。结果表明,融冰前期冰样内部不同深度处的侧向融化缓慢且均匀,平均融化速率为0.05 mm/h;融冰中后期不同深度处的侧向融化速率显著增加且不再均匀,平均融化速率为0.15 mm/h。平均侧向融化速率与气温的相关系数较好（r=0.82）,优于其与平均水温（r=0.74）和水–冰温度差（r=0.48）的相关系数。建立侧向融化速率随温度（气温、水温）和深度变化的定量关系,可以准确描述浮冰侧向融化过程的非均匀性。同时验证了进行非均匀性侧向融化试验技术的可行性,为更加接近北极真实情况考虑风速和光源条件的海冰试验奠定了基础。     

海平面上升速率超过预期

2007年，联合国政府间气候变化小组（IPCC）曾预测：到2100年，全球海平面将上升18—59厘米。但是，最近在全球气候变化大会上，有专家称海平面的实际上升速率已经超过了IPCC的预测。澳大利亚天气与气候研究中心的专家表示，格陵兰岛与南极的海冰融化速度相当快。有数据显示，从1993年起，这两处的海平面每年上升3毫米。与南极相比，格陵兰冰盖相对较小，因此更易受到气候变化的干扰。如果格陵兰冰盖全部融化，全球海平面将平均升高6米。专家表示，按照目前的融化速度，到2100年，全球海平面很可能将上升1米，     

冰层下的产烷生物——科学家在格陵兰岛冰层下发现可能与火星地表下同样的微生物

加利福尼亚大学伯克利分校的科学家正在进行一项研究，对象是一种能制造甲烷气体的细菌。这种细菌生活在格陵兰岛足有3．2千米厚的冰层底层。这项研究能够帮助科学家去探索火星上类似的微生物。     

英科学家发现810万年前冰层

英科学家发现８１０万年前冰层英国科学家最近宣布在南极冰原上发现了８１０万年前形成的冰层．这一发现为解决全球气温上升是否将使南极冰原融化这一争论提供了参考．英国爱丁堡大学戴维·萨格登领导的一个研究小组发现了这一古老冰层，它位于南极冰原的横贯南极山脉，距...     

SAR重构分辨率对海冰侧向融化量预测影响研究

利用RADASAT-2的海冰SAR图像,分别采用Prewitt、Sobel和Canny边缘检测算子计算图像范围内的海冰周长,分析不同图像分辨率、不同边缘检测算子分别对周长计算结果产生的影响。结合冰层侧向融化速率参数化方案进行了海冰侧向融化温度敏感性模拟实验,分析了图像重构分辨率对海冰侧向融化结果的影响。结果表明:海冰破碎程度不同时,对应不同的最佳边缘检测算子和最佳分辨率;仅考虑侧向融化时,随着温度升高,3种算子模拟的海冰面积融化趋势基本一致,均呈指数型增加,Prewitt算子模拟效果最好,对应的最佳重构分辨率为30 m×30 m、65 m×65 m和155 m×155 m。     

世界岛屿拾零

丹麦的格陵兰岛是世界第一大岛,面积为217.6万平方公里。其实,它可能是在一个大冰层覆盖下由好几个小岛组成的一个大岛。对此,由于冰盖深厚,人们未曾探知。巴西亚马孙河口的马腊若岛面积达300平方公里,是世界上最大的淡水环绕的岛。     

冰架消融渐进的灾难

科学家们担心,如果冰层持续融化,全球海平面将上升将近5米。这种灾难是渐进性的,它不像海啸那样致命,但它对海岸线造成的影响是广泛而持久的。并且,南极洲西部的冰层越厚,它对海平而的影响就越大。     

圣彼得堡——俄罗斯大洋梦的起点

尽管许多人，包括一些著名科学家在内，极力否认全球变暖，但北冰洋上厚厚的冰层在融化却是不争的事实。大家经常可以在电视上看到北极熊在冰面上步履蹒跚地寻找下一个落脚点。进入8月，北冰洋变得更“热”了——国外某政治漫画网站上贴出这样一幅漫画：一只北极熊正在探路，从薄薄的冰层下面突然探出一个跟它长得很像的“黑家伙”。当然，大家都知道，     

珊瑚礁化石预言海平面将急速上升

墨西哥的科学家在对一些珊瑚礁化石进行研究之后发现，如果全球暖化最终导致格陵兰岛和南极大陆冰川崩塌，海平面将在本世纪末急速升高。     

海平面升高的速度

人们认为 ,海平面的升高是全球变暖的结果。近年来大多数政府间气候变化研究小组( IPCC)对海平面升高的评价表明 ,2 0世纪海平面升高的模拟平均估计值比观测到的数值要低 ,实际观测估算值的范围较大 ( 1～ 2 mm/ a)。促使海平面变化的因素很多。2 0世纪和 2 1世纪促使海平面升高的最重要的因素可能是大洋水体变暖引起的热膨胀。其它的因素是冰川融化、南极洲和格陵兰岛冰盖的质量变化及陆地储水量的变化 (不确定 )。海平面变化的观测值是基于海平面高度的短期 ( <1 0 a)卫星记录以及较长期的 ( >1 0 a)但地理分布不均、潮汐观测网稀疏的记…     

全球变暖，为什么南极洲冰层变厚？

今年我们听到最多的关于天气的评价就是这样几个词“热”、“波动”。 2010年的夏天据信是最近几十年来最热的一年，炎热的天气使北冰洋上的冰层融化、变薄，引发了诸多的担忧。就在不久之前，科学家还观察到一个260平方千米的冰块脱离了格陵兰冰川。     

北冰洋冰下环境噪声：长期冰站观测结果

本文利用中国第9次北极科学考察长期冰站自容水听器记录的数据对北冰洋冰下环境噪声进行了研究。通过对两段7秒长的冰层引起的噪声的时频分析表明：无论是冰层碰撞噪声还是冰层破裂噪声在时域都存在大量的峰值点（呈现脉冲特性），在频域都存在丰富的频率分量。冰层碰撞噪声可以持续数秒，而冰层破裂噪声的持续时间要短得多（小于几十毫秒）。本文采用高斯分布和对称alpha稳态分布来拟合冰下脉冲噪声。对称alpha稳态分布可以跟踪脉冲噪声的重尾，从而获得更好的性能，而高斯分布则效果不佳。本文还分析了冰下环境噪声观测试验期间采集到的气象参数，推断出冰下脉冲噪声是由较高的风速和升高的大气温度共同作用于冰层造成的。本文还研究了冰下环境噪声长期的功率谱密度变化与气象参数之间的皮尔逊相关系数。     

浮冰界面融化速率参数化方案的实验室研究

融冰季节时天然浮冰表面、底面和侧向融化共存,三者融化速率是底面大于侧向,侧向大于表面。而且浮冰尺寸越小,侧向速率占比越高。为了解决将小尺度浮冰块尺度指标计入融化参数化方案,在低温环境实验室无辐射、无流速、控制气温和水温条件下对天然海冰和人工冻结淡水冰的圆盘试样,开展了不同初始水温和不同初始直径的圆盘试样融化过程实验,获得了圆盘试样直径、厚度和质量融化过程。依据这些实验数据,构建试样直径厚度比这一新指标,通过物理分析和数学统计手段,建立了海冰和淡水冰试样表面、底面融化速率同温度梯度,侧向融化速率和温差以及直径厚度比的关系式。这些关系式能够应用于天然直径100 m范围内浮冰的融化参数化方案,期望能解决北冰洋海冰和入海口近岸淡水冰夏季融化季节能量和质量平衡数值模拟的需求。     

21世纪格陵兰冰川不同的融化季节对海平面变化的影响

利用三维海洋环流模式(parallel ocean program,POP),探讨典型浓度路径(representative concentration pathway,RCP)情景下21世纪格陵兰冰川不同的融化季节对海平面变化的影响。结果表明:在RCP4.5情景下,当格陵兰冰川以7%×a~(-1)的加速度快速融化时,相比于只在夏半年融化,全年融化会导致动力海平面在北冰洋、北大西洋副极地海域加速上升,而在欧洲西北部和北大西洋副热带海域加速下降;比容海平面在北美沿岸加速上升,热带大西洋和南大西洋副热带海域也有所上升,北冰洋、欧洲西北部和北大西洋副热带则显著下降。格陵兰冰川不同的融化季节对海平面变化影响的不同,主要是由于相比于只在夏半年融化,格陵兰冰川全年融化会造成大量较冷较淡的融冰水被滞留在格陵兰岛南部海域,在冬半年,会导致上层海洋层化加强和大西洋经向翻转流进一步减弱,一方面造成大量海水在北大西洋副极地海域堆积;另一方面导致向北的热盐输运减弱,从而造成了北冰洋、北大西洋副极地和副热带海域东部的热比容海平面显著下降和盐比容海平面加速上升。