基于SAR数据的南极冰山分布监测

随着全球气候变暖,冰架崩解事件的发生愈益频繁.冰架崩解产生的冰山是南极冰盖-冰架-海洋系统中活跃的组成部分,冰山的运动特征和时空分布对南大洋洋流循环、海洋生态以及水文系统有着非常重要的影响.因此利用卫星遥感监测冰山运动与变化信息,探究冰山崩解和消融过程,研究南极冰山分布,以及冰山和周围海洋环境之间的相互作用机制,是理解南极冰山变化与全球气候变化之间关系的关键.本文利用覆盖全南极海岸线的ENVISAT ASAR影像,基于简译软件的面向对象的多尺度图像分割算法实现了全南极近岸海域冰山对象的提取.利用2006年8月63期ENVISAT ASAR影像提取了32 267座面积大于0.06 km²的冰山,统计了冰山空间分布特征,研究发现南极小型冰山在全南极淡水输入中扮演着重要的作用.     

针对冰盖的定向地球工程研究

针对冰盖的定向地球工程研究旨在增强冰盖稳定性和减缓冰盖物质流失,从源头上减少冰盖对海平面上升的贡献,有望为应对气候变化和保护海岸线争取几百年的时间。冰盖地球工程主要作用在冰底和冰架-海洋界面上,主要途径如下：(1)排干或冻结冰盖底部水来干燥冰床,增强冰盖底部摩擦力;(2)在海洋中建造人造岛来支撑漂浮的冰架;(3)在冰架前端建造水下隔离墙,阻止温暖的海水到达冰川底部以减缓其融化。冰盖地球工程包括数值模拟、方案设计、工程试验和政治法律等诸多方面的研究。国际上的研究团队正在开展数值模拟和方案设计方面的研究,工程试验和政治法律等方面的研究尚未起步。预计工程试验的难度阶梯很可能是从实验室试验开始,到小尺度的野外试验,接着到格陵兰冰盖的入海冰川,最后到南极冰盖的入海冰川。针对冰盖的定向地球工程研究很有可能成为21世纪全球变化领域新兴的研究方向。     

CMIP6冰盖模式比较计划(ISMIP)概况与评述

冰盖是大面积(超过50000 km^2)覆盖陆地表面的极厚冰体,在重力作用下的形变宏观上表现为由内陆向沿海流动[1],当前世界上仅存格陵兰和南极两大冰盖。广大的内陆区域冰雪终年不化,以极低的速率积累表面降雪继而密实化为冰川。受基岩性质和地热通量的影响,冰盖底部融化润滑在冰盖内部形成快速冰流通道。如果融水在下游积累到一定程度,则会进一步发育成为相互连通的冰下水文系统,并最终汇入海洋[2]。当固体冰川流向海洋时,受地形约束可能形成冰架,由冰水密度比值可知只有约1/10漂浮在海面以上,绝大部分冰架与海水直接接触。     

研究发现海洋暖流是南极冰雪融化的主要原因

欧盟研发框架计划资助,由荷兰、英国和美国科学家组成的研究团队,利用美国宇航局（NASA）ICESat南极观测卫星提供的数据,通过计算机模拟系统的研究分析,得出3点主要结论：（1）海洋暖流的接触是造成南极冰盖和南极冰架（Ice Shelves）下部融化的主要原因;（2）暖热大气是造成南极表面冰雪融化的主要原因;（3）海洋暖流融化大大高于暖热空气融化,因此是南极冰雪融化的最主要原因。     

大气河对南极冰盖及海冰的影响

南极冰盖与海冰对全球气候具有重要影响。大气河作为高纬度地区经向水汽输送的重要途径,其对南极冰盖与海冰的影响在近年来愈发受到重视。南极大气河通常形成于高压脊(阻塞高压)与温带气旋之间的强向极经向输送带内。低频的大气河活动为南极带来强降雪,有利于冰盖质量增加。然而,强暖湿水汽侵入同时会导致表面融化、冰架崩解和极端高温,对冰盖质量存在潜在负贡献。大气河携带极端暖湿水汽与强风通过热力与动力过程导致海冰密集度下降。目前,大气河的识别算法仍不完善,其对液态降水的直接影响、与南大洋的相互作用等仍不清楚,需要进一步明晰大气河对南极冰盖与海冰的影响机制,以准确预估未来大气河对南极冰盖物质平衡与海冰变化的作用。     

NASA调查发现极地冰原在收缩

NASA科学家关于覆盖格陵兰和南极的巨大冰原的大型综合调查发现，气候变暖正在改变着地球最大的冰雪库能留存多少水。NASA宣称，这次调查首次应用统一、综合的方式清点了10年来总共损失了多少冰和新增加了多少雪。调查表明，在1992-2002年间，总的说来极地冰原在损失，与此相应海平面在上升。调查首次记录到南极西部冰架大面积变薄。格陵兰中部降雪增加，边缘冰原在变薄。这些现象都是气候模式所预报的气候增暖信号。     

南极地区气候系统变化: 过去、现在和将来

 南极科学委员会（SCAR）下属的"南极与全球气候系统（AGCS）计划"专家委员会发布了"南极与南大洋气候系统（SASOCS）"白皮书,重点评估了过去50 a南极地区气候系统的变化并预估了未来100 a情景。白皮书总体认为,过去50 a南极气候系统变化表现出很强的区域特征。南极半岛地区升温明显,半岛及亚南极岛屿上的冰川均处于退缩状态;南半球环状模（SAM）转为正位相,西南极上空的暖湿气团入侵加强,南极冬季对流层有升温趋势,平流层变冷,极涡消退日期推迟;东南极外围的南极底层水变淡,Weddell海区的底层水有变暖趋势。虽有上述区域变化,整个南极地区在过去50 a中近地面气温并无明显升高,降水亦无明显增加。自20世纪80年代以来海冰面积也无明显变化,只在某些扇区变化强烈。模式预估结果为：到21世纪末南极内陆地区将增暖（3.4±1.0）℃, 海冰面积将缩小约30%。现有的冰盖模式尚不足以回答未来气候变暖情景下冰盖融化与海平面变化之间的定量关系,有待更深入研究。     

2020年中国沿海海平面变化及影响状况

气候变暖背景下,海平面上升已经成为全球沿海国家普遍面临的重大环境问题之一 [1].全球海平面上升是由气候变暖导致的海水增温膨胀、陆源冰川和极地冰盖融化等因素造成的.1901—2018年,海洋增温膨胀对全球海平面上升的贡献为29％;冰川和冰盖质量损失对全球海平面上升的贡献分别为41％和29％,且近40年来已经增加 [2]...     

南极地区气候系统变化: 过去、现在和将来

南极科学委员会（SCAR）下属的"南极与全球气候系统（AGCS）计划"专家委员会发布了"南极与南大洋气候系统（SASOCS）"白皮书,重点评估了过去50 a南极地区气候系统的变化并预估了未来100 a情景。白皮书总体认为,过去50 a南极气候系统变化表现出很强的区域特征。南极半岛地区升温明显,半岛及亚南极岛屿上的冰川均处于退缩状态;南半球环状模（SAM）转为正位相,西南极上空的暖湿气团入侵加强,南极冬季对流层有升温趋势,平流层变冷,极涡消退日期推迟;东南极外围的南极底层水变淡,Weddell海区的底层水有变暖趋势。虽有上述区域变化,整个南极地区在过去50 a中近地面气温并无明显升高,降水亦无明显增加。自20世纪80年代以来海冰面积也无明显变化,只在某些扇区变化强烈。模式预估结果为：到21世纪末南极内陆地区将增暖（3.4±1.0）℃, 海冰面积将缩小约30%。现有的冰盖模式尚不足以回答未来气候变暖情景下冰盖融化与海平面变化之间的定量关系,有待更深入研究。     

NOAA科学家揭示南半球海洋生物地球化学分水岭

NOAA地球物理流体动力实验室(GFDL)和普林斯顿大学的科学家发现,大气CO2、生物生产力和南半球海洋在碳隔离中的作用之间存在错综复杂的关系。流向南极大陆的海水在温度下降时会下沉,下沉时这些海水会向北流。新的研究揭示,与富营养、向北流动的中层海水相比,深层海水的影响显然     

全球气候变暖 南极冰雪融化

全球气候变暖　南极冰雪融化１９９６年１月２５日电，英国科学家２４日说，日益变暖的全球气候引起了南极大陆冰雪消融。据英国对南极洲进行的一项调查表明，在过去的５０年里至少有５块被认为是构成了南极洲大部的冰盖发生了明显的推移。据发表在英国《自然》杂志上的调...     

温室气体的作用不可小觑北大核心CSCD

对于南极冰芯记录资料,全球变暖怀疑论者喜爱的一个简单解释是：在全球走出上一个冰期的变暖进程中,二氧化碳只起到了微弱的甚至无足轻重的作用。但是,有关上个冰期结束时首个连续的、近乎全球的气温记录显示,二氧化碳的确对全球变暖起到了促进作用。有关南极冰芯的问题在于：冰芯记录的气温上升早于二氧化碳浓度的上升。这是气候变暖怀疑论者质疑温室气体引起全球变暖的原因之一。然而,气候科学家们知道,没有任何一个地区能够代表全球的气候趋势。因此,     

极地系统变化及其影响与适应新认识

地球北极和南极部分地区正在经历着以变暖和冰冻圈退缩为主要特征的显著变化,不仅深刻影响着当地生态环境和社会经济,而且具有半球乃至全球效应。IPCC在2019年9月发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》（SROCC）第三章对极地系统变化及其影响与适应做了系统评估,主要呈现了IPCC第五次评估报告（AR5）之后极地冰冻圈、海洋、生态和社会系统相互作用的最新科学认知,探讨了降低脆弱性和风险、增强适应性和恢复力的路径。文中对SROCC第三章进行扼要解读,主要内容包括：(1)极地海洋、海冰、积雪/冻土/淡水冰、冰盖与冰川等极地系统要素过去和未来变化及其影响以及极地与中低纬度天气气候之间的关联;(2)人类响应极地系统变化的策略和不足以及应对未来变化的不确定性;(3)当前加强极地恢复力建设的主要行动及其实施进展。     

温室气体的作用不可小觑

对于南极冰芯记录资料,全球变暖怀疑论者喜爱的一个简单解释是:在全球走出上一个冰期的变暖进程中,二氧化碳只起到了微弱的甚至无足轻重的作用。但是,有关上个冰期结束时首个连续的、近乎全球的气温记录显示,二氧化碳的确对全球变暖起到了促进作用。有关南极冰芯的问题在于:冰芯记录的气温上升早于二氧化碳浓度的上升。这是气候变暖怀疑论者质疑温室气体引起全球变暖的原因之一。然而,气候科学家们知道,没有任何一个地区能够代表全球的气候趋势。因此,哈佛大学的Jeremy Shakun及     

南极冰川和世界气候

南极冰川大约产生在二千五百万年以前,即旧第三纪和新第三纪之间。当时由于在南极的极地条件下确立了一种封闭的环级海洋,大气流系统,在造山作用下,地形发生变化,引起浅水海侵,结果形成了冰川。南极冰川的总面积约有二千五百万平方公里,其中大陆冰和大陆架冰为一千五     

未来海平面的可能上升对我国沿海地区的影响与对策

大气中CO2等温室气体的增加，使全球气候有可能变暖。未来气候将如何变化？对人类会有什么影响？我们应该采取什么对策？科学工作者对这些问题从不同的角度进行了广泛的探讨。现代的气候研究手段──大气环流模拟试验表明，大气中CO2浓度增加，全球表面平均温度可能升高，南北极冰原的大量融化会导致海平面上升，海岸和河口会发生变化，对生态、农业、水资源、甚至整个社会经济产生广泛的影响。卫气候变暖及其对海洋的影响随着气温的升高，高山冰川和极地冰架消融，海水体积膨胀，导致海平面上升。在过去100年间，全球表面平均温度上升0．…     

二氧化碳不断增加致使南极部分地区降温

<正>由于大气中的二氧化碳浓度不断增加,世界上绝大部分地区正在变暖。可是,近些年来南极洲中部的温度却稍微有所下降。二氧化碳这样的温室气体通常会捕获从地球表面辐射回太空的热量,但是总的来说,在一年中的大部分时间里,南极东部冰盖的大片区域实际比上层大气的温度还要低--在全球只有该地区出现了这种情况。研究人员在线报道:研究小组在一年时间里通过所有红外波长观测了辐射的总体平衡状况,包括从冰盖表面向上的辐射和上层大气的上下双向辐射,结果出乎意料的是,如果大气中含有温室气体,事     

南半球大气环流,南极海冰对广西区前汛期降雨的影响

利用南半球５００ｈＰａ和海平面气压网格点资料和南极海水资料,对广西前汛期降雨作了相关计算和初步分析,认为澳大利亚高压、马斯克林高压、南太平洋高压在前汛期不同时期起着季风分量和季风变异源的作用。指出,前汛期南半球海平面气压距平场特征和南极罗斯海方向海冰北界距平对广西区前汛期雨情有预示作用。     

南半球大气环流、南极海冰对广西区前汛期降雨的影响

利用南半球５００ｈＰａ和海平面气压网格点资料和南极海水资料,对广西前汛期降雨作了相关计算和初步分析,认为澳大利亚高压、马斯克林高压、南太平洋高压在前汛期不同时期起着季风分量和季风变异源的作用。指出,前汛期南半球海平面气压距平场特征和南极罗斯海方向海冰北界距平对广西区前汛期雨情有预示作用。     

利用格陵兰冰盖研究气候变化

雪沉积形成的永久性冰内含有雪沉积时的大气样品,取其冰岩芯通过实验室分析可以得到各种古气候信息,作为追溯气候变化的依据。但由于南极积雪率低且很可能在其深处存在剪切带,因此从南极获取大时间跨度的气候记录受到时间分辨率的限制,并且受南半球作用的控制。从北半球取大时间跨度、高分辨率的冰岩芯正是我们认识气候史的关键。格陵兰冰盖研究项目计划从北半球钻取300m深的高分辨率的冰岩芯,可得到全