南极长城站验潮站数据处理和潮汐特点初步分析

继在南极中山站建成我国南极首个永久性验潮站后,2012年1月在南极长城站又建成了我国南极第二个永久性验潮站。通过对长城站验潮站相关数据进行分析处理,得到了验潮基准系统的水准网平差结果和验潮仪零点标定结果,以及长城站附近海域海洋潮汐170个分潮的调和常数,并据此进行了潮汐预报,同时分析了长城站潮汐余水位的变化特征,探讨了利用附近的Antarctic Base Prat验潮站的余水位改正长城站潮汐预报的可行性,结果表明使用Antarctic Base Prat验潮站余水位改正长城站潮汐预报,可以显著提高长城站验潮站潮汐预报的精度,余水位改正后2014时段的潮汐预报中误差为±3.42 cm,明显好于改正前的预报中误差±10.43 cm。     

南极布兰斯菲尔德海峡正压潮数值模拟

本文利用高分辨率的有限体积海洋模型(FVCOM)模拟了南极布兰斯菲尔德海峡附近海区的M_2、S_2、K_1与O_1四个主要分潮,模拟结果与验潮站资料基本符合。将模拟结果计算并利用潮汐调和常数绘制了同潮图,该海峡附近海域的潮汐类型为混合半日潮,全日潮在西南部及南极半岛附近海域较东北部南设得兰群岛附近海域比重偏大。通过分别计算4个分潮的潮能通量,发现M_2分潮潮能来自海峡东部的太平洋与威德尔海, S_2、K_1与O_1分潮潮能来自大西洋与威德尔海。在布兰斯菲尔德海峡区域4个分潮共耗散90.6 MW,其中O_1分潮耗散最大,约占到总潮能耗散的49.09%;由威德尔海潮能在进入布兰斯菲尔德海峡之前,在南极海峡区域4个分潮共耗散278.87 MW,其中S_2分潮耗散最大约占到总潮能耗散的39.09%。     

白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟

基于非结构三角形网格的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋数值模式,对白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮能进行数值模拟研究。模拟结果同验潮站和实测海流资料符合良好,较好地反映了白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮流分布特征和运动状况。根据计算结果绘制了主要分潮的同潮图和潮流椭圆图,对该海域潮汐潮流特征进行了系统分析。结果表明,白令海陆架区、白令海峡和楚科奇海主要以M2分潮为主,而在诺顿湾海域以K1分潮为主,M2分潮潮流在白令海陆架东南部及阿纳德尔湾较强,K1分潮潮流在诺顿湾潮流达到最大值。在此基础上,对其潮汐能的传播与耗散进行分析,结果发现研究海域潮能通量较小,主要分潮在研究海域潮能耗散总量约为751 MW,M2潮能耗散占该总量的52%,K1潮能耗散占38%,潮能进入白令海陆架后,M2分潮主要在圣劳伦斯岛以南陆架区耗散,K1分潮主要在诺顿湾海区耗散。     

基于验潮数据的西北太平洋区域海面变化预测

区域海面变化研究受到验潮站数据时段不一致、空间分布不均匀及影响要素复杂性和不确定性等因素制约。本文基于西北太平洋海域22 个站位的验潮数据,应用RegEM及MTM方法探讨其多尺度波动过程的时空差异,基于空间邻近性及有序聚类方法,将区域海面变化划分为5个区段(渤海-黄海北部沿岸、黄-东海中国沿岸、东海海域日本沿岸、东海南部沿岸以及南海西北部沿岸),进而利用MGF方法对各站位进行中长期的统计预测,并结合主成分方法进行区域综合。结果显示各区2001-2030 年的海面变化平均速率分别为：1.23~1.27 mm/a,3.30~3.34 mm/a,2.72~2.76 mm/a,1.43~1.47 mm/a和1.13~1.15 mm/a,而区域海面上升速率为2.01~2.11 mm/a。     

南极潮汐测量及区域潮汐对冰架表面流速影响的研究进展综述

南极区域潮汐是计算南极物质平衡和南极冰架表面冰流速的重要影响因素,同时对于研究冰架崩解和全球气候变暖具有重要作用。南极潮汐测量的方法从最初的实时测量,发展到了卫星测高和遥感监测以及建立数值模型预测的阶段。已有研究表明潮汐周期与冰架表面流速间存在一定关联,例如Filchner-Ronne冰架和Ross冰架的潮汐变化与冰流速度的联系为:在大潮时冰流速度达到最快,小潮时冰流速度达到最慢。研究还对南极典型冰架区域潮汐特征及对冰架表面冰流速、高程变化等的影响进行了总结。今后的研究不仅需要继续关注西南极和南极半岛的潮汐变化,更加需要对东南极稀疏的区域进行潮汐观测,这对于构建整个南极潮汐数据库和提高数值模型的精度具有重要意义。     

认识珠江,保护珠江--试论广州至虎门潮汐水道的特性和保护问题

广州城下的珠江（广州至虎门）下属河成水道,而是潮道－潮成水道。论述了这一水道的成因和动力地貌特点,强调指出了这一潮道体系中潮滩和潮汐汊道存在的重要性。认为洙江的保护必须首次注意保护好潮滩（潮道中的近岸浅滩）,即不要再缩窄江面;其次是不能随意将潮道四周平原上的潮汐汊道堵塞或消灭     

南极地区近地面太阳气压潮汐初探

Chapman 等大气潮汐专家认为,地球表面的太阳潮汐全口波被抑制,而半口波被放大,这个结论一直延续数十年。然而,根据南极地区三个站的资料计算表明:在南极地区,地面太阳气压潮汐的全日波远强于半日波,这与高登义等(1986)应用我国205个台站资料计算结果是一致的。 上述结果表明,南极地区近地面太阳气压潮汐全日波并未被抑制,而半日波也未被放大。这与Chapman等人的结论是不一致的。     

基于卫星测高数据自身的潮汐校正及区域海平面变化分析

针对目前研究中将利用卫星测高数据研究潮汐现象和海平面变化割离开来的问题,该文将两者结合进行探讨。利用T/P和Jason-1两颗测高卫星的长时间数据,通过调和分析方法从测高数据分离潮汐信息,与验潮站数据对比表明调和分析方法可有效分离测高数据中的潮汐信息。利用经验正交分解方法对去除潮汐信息后的海面高数据进行分析,结果表明:长江口及外围海域海平面变化在空间分布表现为同时段的波动变化呈现由近海到深海处相反的两种趋势,并且显示出与纬度有关的南北渐变过程;在时间尺度上存在着年周期和2个月周期的两个稳定周期振荡信号。     

南极海域潮汐模型研究进展及精度评定

极地潮汐对海冰动力学和漂浮冰架的研究起着重要的作用.现有的海洋潮汐模型在浅海和极地海域的精度远低于开阔深海海域.本文总结了全球潮汐模型在南极海域的研究进展,环南极海域潮汐模型的构建方法以及南极半岛(Antarctic Peninsula)、罗斯海(Ross Sea)海域、龙尼-菲尔希纳冰架(Filchner-Ronne...     

1986―2008年广东沿海海平面变化趋势

根据1993-2008年TOPEX和Jason-1观测的南海海面高度资料和1986-2008年广东省沿海验潮站潮位资料,分析南海绝对海平面及广东沿海相对海平面变化趋势,结果显示:近16年南海(绝对)海平面平均上升率为4.5 mm/a,近23年广东沿海相对海平面上升率为2～3 mm/a,较南海绝对海平面上升率低1～2 mm/a:月平均海平面及年平均海平面变化均存在极强的同步性,在年平均海平面变化中,验潮站的最高值一致出现于2001年.预估未来30年南海海平面比常年升高9～17 cm.海平面上升将加剧珠江口感潮河段的咸潮灾害.     

An unidentified geophysical event recorded with L&R-ET gravity meter at Zhongshan Station,Antarctica

ＡｎｕｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｅｖｅｎｔｒｅｃｏｒｄｅｄｉｔｈＬ＆Ｒ－ＥＴｇｒａｖｉｔｙｍｅｔｅｒａｔＺｈｏｎｇｓｈａｎＳｔａｔｉｏｎ，ＡｎｔａｒｃｔｉｃａTX＠郝晓光Ａｎｕｎｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｅｖｅｎｔｒｅｃｏｒ...     

用GPS技术监测南极半岛地区形变的结果初步分析

“全南极 GPS国际联测”已经进行了 6期观测。我们选取了位于西南极乔治王岛地区的 7个 GPS站 ,并加入 2个 IGS站 ,分别对 1 995、1 996、1 998年的同期 (GPS年积日 0 2 0 - 0 4 0 )观测数据进行了基线处理 ,相对精度可达 1 0 - 8- 1 0 - 9。并对 GAMIT软件解算得到的松弛解和强约束解分别进行了网平差处理 ,结果证明该地区比较稳定 ,总体上有 1 0 mm/a左右向西南方向的运动趋势。     

中国极区高空大气物理学观测研究进展

中国南极长城站、中山站、昆仑站和北极黄河站有着独特的地理位置,非常适合于开展极区高空大气物理学的观测研究.回顾中国极地考察研究近30年历程,综述极区高空大气物理学研究方面取得的主要进展,他们是:在南极中山站和北极黄河站建立了国际先进的极区高空大气物理共轭观测系统,实现了极区空间环境的连续监测;在极区电离层、极光和粒子沉...     

南极中山站地磁脉动的观测分析

本文分析的是１９９２年２月９日至１９９３年２月９日在南极中山站记录的各种地磁脉动的观测资料，并对各种地磁脉动的激发机制进行了初步讨论。通过南极中山站地磁脉动观测资料分析，了解高纬地区地磁脉动的形态特征，对南极极隙区高空大气电磁环境、太阳风和磁层相互作用等现象有进一步的认识。     

The tidal signals extraction from GPS data on the Amery Ice Shelf, Antarctica

Tidal motion is the source of short-term vertical motion that an ice shelf experiences, and hence has a significant impact on ice shelves. During the 2003/2004 Austral summer season, five days of GPS measurements were carried out on the front of the Amery Ice Shelf （AIS）, East Antarctica, by the 20th Chinese National Antarctica Research Expedition （CHINARE）. The GPS data was processed using GAMIT/GLOBK software with 2-hour static data segment and the vertical precision is less than 0.18 m. To verify our results for the vertical component, we compare the ice shelf GPS tidal signal with a tidal result derived from tide gauge measurements at China＇s Zhongshan Station on Antarctica. Comparison of the GPS results with the tide gauge were in good agreement in amplitude at the few cm level, which indicates that the tide under the front of Amery Ice Shelf is irregular semidiurnal tide, the maximal tidal differences is approximately 2 m. GPS data can be used to validate the ocean tide model around the Antarctic area and such studies are important to improve our knowledge of the Antarctic ice shelf mass balance and dynamical models of ice sheet/ocean interaction.     

东南印度洋海洋锋面处低空大气的垂向分布结构

本文利用中国第25次南极科学考察期间获取的现场观测数据研究了东南印度洋（弗里曼特尔至中山站间）海洋锋面附近的低空大气风场以及温度场垂向分布特征。结果表明：弗里曼特尔港至中山站之间的亚南极锋锋面暖水侧与冷水侧风速垂向分布结构不同,锋面暖水侧风速垂向梯度小,风速梯度最大值出现在500m高度附近,而锋面冷水侧低空风速梯度最大值出现在150m高度附近,揭示了中纬度海气相互作用机制在东南印度洋海洋锋面附近起重要作用。同时,本文还发现了亚南极锋锋面上空存在支一强的低空纬向急流,急流中心位于300m高度处;极锋上空低空风速强而高空风速弱。     

南极中山站-DOME-A沿线地面风要素特征分析

采用中山站和LGB69、EAGLE、DOME-A 3个南极内陆自动气象站的气象资料,分析了东南极中山站-DOME-A沿线风要素的分布特征。结果表明地处南极下降风下游的沿海陡坡区风力最强,越向内陆,风力越小;DOME-A地处内陆冰穹,没有下降风;而近沿海区由于受地形的影响,下降风十分明显,其风向以东北风为主,且大多发生在夏季夜间。     

南极春季中山站地区大气臭氧和NO_2的变化特性

利用可见／紫外差分吸收光谱学方法，在１９９１年南极臭氧洞期间对中山站地区的大气臭氧和ＮＯ２含量进行了测量。分析结果指出，对中山站地区而言，１９９１年大气臭氧含量的迅速减少开始于８月中旬，到１０月３日达最低值，并很快于１０月７日恢复到正常值。大气臭氧和ＮＯ２的变化有很好的正相关性，相关系数达０．６９；臭氧洞期间，ＮＯ２含量一直处于低值，且层的高度较高。这表明１９９１年春季中山站地区臭氧含量的减少不是由奇氮的的催化损耗过程所致     

南极地区地磁扰日变化S_D场特征

利用南极地磁资料研究了地磁扰日变化ＳＤ场特征。１）ＳＤ场变化不如Ｓｑ场变化规则,无明显的昼夜差异;太阳活动高年（１９９１年）比下降年（１９９４年）ＳＤ场变化更强烈。２）极隙区中山站ＳＤ场变幅比亚极光区长城站和北半球低纬区北京台的ＳＤ场变幅大１０倍以上。３）中山站Ｓ０Ｄ（Ｈ）变化呈“正弦波”形态,与长城站和北京台Ｓ０Ｄ（Ｈ）变化形态相反。４）中山站Ｓ０Ｄ等效电流矢量在早晨－下午（０２～１５ｈ）矢量方向为反时针西向,下午－夜间（１５～０２ｈ）矢量方向为顺时针东向,这是由极区东向、西向电射流和极区电流涡旋所引起;长城站与北京台Ｓ０Ｄ等效电流矢量很小,这是由极区东向和西向电射流的影响所致。