喀喇昆仑山乔戈里峰北坡主要冰川运动特征

利用ITS_LIVE数据、Landsat数据提取了喀喇昆仑山北坡42条冰川的表面流速。将末端运动与表面运动特征结合起来,分析对比了不同运动类型冰川表面流速的时空变化。结果表明:(1)1989—2018年,研究区42条冰川中,存在稳定冰川16条、前进冰川6条、退缩冰川1条、跃动冰川19条。空间上,流速分布符合冰川运动一般原理,可在积累区和冰舌上部发现明显的高值区域,这些区域多出现在跃动冰川主干或支部,流速大小一般在100.00 m·a~(-1)之上,如在音苏盖提冰川南分支,其最大流速可达到358.33 m·a~(-1)。(2)冰川流速分布与地形要素的关系密切。流速在海拔4600～5000 m之间达到最大(54.55 m·a~(-1)),是冰川末端流速的10倍以上;分布在坡度0～5°之间的42条冰川平均流速最大,并且随着坡度的增大,流速逐渐减小;处于东向的冰川流速最大,处于西南向的流速最小。(3)稳定冰川流速年际变化较稳定,不同年份相同位置的流速值较一致;而对于前进冰川和退缩冰川而言,年际流速波动均较大;跃动冰川不同位置年际流速变化不同。末端发生前进的跃动冰川表面流速变化不大,但末端变化速度却可超过100.00 m·a~(-1),甚至可达到500.00 m·a~(-1)。(4)长度更长、面积更大的冰川易发生跃动。气候、雪崩和地形也是影响冰川运动速度变化的主要原因。     

极地记录冰川和达尔克冰川流速的遥感监测研究

测定南极冰川的流速 ,对于研究南极冰雪物质平衡、南极环境变化及其对全球环境的影响有重大意义。本文论述了利用多时相卫星遥感影像监测冰川变化的原理和方法 ,通过对英格里特 .克里斯泰森海岸不同时期的遥感影像进行几何纠正和配准及叠加处理 ,测量和计算出极地记录冰川和达尔克冰川的平均流速 ,并对它们的变化特点进行了初步的分析和评价。     

基于多源遥感数据的中山站附近地区冰架和冰川变化监测

南极冰架和冰川的变化是全南极动态变化的主要过程之一。利用MODIS L1B级250 m分辨率数据和Landsat陆地卫星15 m分辨率数据,针对不同尺度试验区域,分别监测2000—2016年间中山站附近地区的埃默里冰架、极时代冰川、极记录冰川和达尔克冰川的动态变化过程,并对试验区的动态变化进行分析。结果表明,埃默里冰架在近16年间一直处于向外扩展状态,前缘年扩展速率和扩展面积量较为稳定;极时代和极记录冰川不断向海洋流动,极时代冰川于2007年发生大型崩解,而极记录冰川前端的冰山在2014年发生崩解,冰山面积逐年递减,于2016年完全漂离冰川前缘;达尔克冰川则在监测年份内呈现出了交替性扩展和崩解的变化规律。     

基于特征跟踪方法的Amery冰架上游流速估算

冰川流速分析对于研究南极冰盖物质平衡、海平面上升和全球气候变化具有重要意义。以ALOS/PALSAR影像为数据源,采用SAR特征跟踪方法,结合DEM数据估算Amery冰架上游冰川流速。结果表明,Amery冰架上游主流线流速为540—720 m·a-1,冰川流速随海拔的降低逐渐减小。受基岩和两侧山体的影响,主流线流速大,越靠近两侧山体流速越小。这个结果与NASA 2000年利用SAR重复轨道干涉测量方法测定的流速接近。基于裸露岩石作为特征点的分析表明,该方法误差较小,获取的冰川流速比较可靠。     

东帕米尔高原冰川运动特征分析

冰川运动控制着冰量输送变化,为冰川变化和冰川灾害研究提供重要信息。为了探讨东帕米尔高原冰川运动特征及其影响因素,基于ITS_LIVE和GoLIVE分析了不同规模、不同地形条件、表碛/非表碛区域的冰川运动速度状况。研究结果表明:(1)东帕米尔高原冰川平均运动速度为5.31 m·a^-1,冰川运动速度与冰川规模相关,表现为大冰川比小冰川运动快;(2)冰川运动速度与平均坡度相关,表现为随平均坡度增加先增后减,坡度过大不利于冰川积累,表现为厚度(规模)小,则速度慢。(3)西南(8.69 m·a^-1)、东南(11.67 m·a^-1)坡向的冰川运动速度大于其它坡向的冰川运动速度,与各个坡向的冰川规模相关。(4)表碛覆盖型冰川的运动速度小于非表碛覆盖型冰川,表碛对冰川运动速度起到抑制作用。(5)1989-2018年东帕米尔高原冰川运动速度表现稳定,与冰川年际变化稳定相对应。消融期冰川运动速度小于其它季节,与年内冰川厚度变化相关。     

北极Svalbard地区Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面物质平衡和运动特征分析

对位于北极Svalbard群岛新奥尔松﹙Ny-(A)lesund﹚的Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川首个物质平衡年(2005/06年度)的冰川表面物质平衡及其运动特征进行研究,并阐述了Austre Lovénbreen冰川末端位置的变化状况.结果表明: (1) Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川净物质平衡分别为-0.44和-0.20 m w.e.,年消融量分别为0.99和0.94 m w.e.,对应冰川零平衡线高度分别为478.10和494.87 m.(2) 两条冰川符合Svalbard地区跃动冰川运动的特征模式.运动速度矢量的水平分量表现为:向主流线辐合或平行于主流线.下游运动速度较慢,而在中上游运动相对较快.Austre Lovénbreen冰川表面各观测点的运动速度平均值为2.28 m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为3.91和0.81 m·a-1;Pedersenbreen冰川表面观测点运动速度平均值为6.74 m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为8.13和5.49 m·a-1.运动速度矢量的垂直分量表现为:消融区冰川消融量随海拔升高而减弱,Austre Lovénbreen冰川至E断面表现出微弱的积累,海拔高度略有升高.实际垂直运动量总体符合冰川运动的一般形式,即积累区向下运动,消融区向上运动.(3) Austre Lovénbreen冰川末端2005/06年度处于退缩状态,平均退缩量达21.83 m·a-1,各观测点中最大、最小退缩量分别为77.30和2.76 m·a-1,差异显著.     

南极内陆考察沿线GPS高精度定位点测量结果分析

中山站至 Dome- A考察是中国承担的“国际横穿南极科学考察”( ITASE)计划的一部分。考察沿线布设有 GPS高精度定位点 ,通过两期观测数据的计算可知 ,考察沿线的冰川整体上以8- 2 4 m/a的速度向西北方向 (兰伯特冰川盆地方向 )流动 ,而且 ,越接近冰盖边缘 ,运动速度越快 ,最快达到 1 0 0 m/a。同时 ,由于冰川的流动 ,引起了 GPS点垂直方向 0 .2 - 1 m的沉降量     

2009年喀喇昆仑山叶尔羌河冰川阻塞湖及冰川跃动监测

在气候变化的影响下,喀喇昆仑山叶尔羌河冰川突发洪水近几年频繁发生.2009-05-09,利用中国环境减灾卫星(HJ-1A/1B)影像,对叶尔羌河上游冰川突发洪水的源头进行了动态监测.在克亚吉尔冰川末端发现了冰川阻塞湖,并监测到其不断扩大.2009-08初该处冰川湖突然消失,同期影像显示其消失后,河谷中残留大量冰体,与往年情况差异巨大.结合相关水文记录及历史资料分析认为,极有可能是冰川末端突然前进(跃动)使冰川坝遭到破坏,导致冰川阻塞湖泄水.由此推测克亚吉尔冰川发生了罕见跃动现象,但需要进一步研究验证.     

东南极极记录冰川表面冰面湖变化监测

南极冰盖表面冰面湖的形成和变化是衡量南极冰盖表面融化的重要指示器,对研究全球气候系统具有重要意义。本文利用Landsat和Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER)光学数据,对2000—2017年间的东南极极记录冰川地区的冰面湖进行长时序的变化监测,分析其面积、深度和体积的年际和季节变化规律,并结合中山站温度数据和AdvancedLandObservingSatelliteDigitalElevation Model (ALOS DEM)探讨冰面湖与气温、高程和地形之间的关系。结果表明,极记录冰川地区的冰面湖在每年12月前形成,12月进入快速增长阶段,其面积、深度和体积在次年1月中下旬均达到峰值;冰面湖的面积、深度和体积的变化都呈现较好的一致性,且冰面湖的变化与正积温密切相关; 92%的冰面湖分布在高程低于200 m的区域,易形成于多条水流路径汇集处或水流路径密集处。     

南极普里兹湾附近海域表层海流特征分析

利用第29次南极科考期间在普里兹湾海区释放的8个Argos漂流浮标所获的总计662 d的数据,对普里兹湾及其邻近海域的表层海流特征进行了分析,并和以前的研究结果进行对比,结果表明:普里兹湾西部和北部表层海流基本呈现向西的流动,说明此地区的表层海流以沿南极大陆的逆时针沿岸流为主。普里兹湾东部海流呈现先向南再向西或先向南再向北的流动,普里兹湾西北部海流呈现向南的流动。8个浮标平均流速在0.02—0.20 m·s~(-1)之间,最大流速为1.57 m·s~(-1),流速1.0 m·s~(-1)的大流速区主要集中在普里兹湾、克洛斯角外侧、达恩利角外侧海域,流速1.5 m·s~(-1)的大流速区只出现在普里兹湾、克洛斯角外侧两处海域。     

Estimation of seasonal changes in the flow of Shirase Glacier using JERS-1/SAR image correlation

This paper presents estimates of detailed seasonal variations in ice-flow velocity for Shirase Glacier calculated using data obtained by Japanese Earth Resources Satellite-1 (JERS-1) synthetic aperture radar (SAR). We used 12 pairs of images (44-day repeat cycle) over the interval from 30 April 1996 to 1 July 1998 to estimate ice-flow fields using an image correlation method. Geometric registration was performed with reference to the RADARSAT Antarctic Mapping Project (RAMP) image dataset. Error analysis based on feature mismatch indicated an absolute error of ±0.30 km/a and relative error of ±0.04 km/a in the estimated flow velocity. The obtained ice-flow velocity increases rapidly from the upstream region (1.18 km/a) to the grounding line, where it becomes stagnant (2.32 km/a), before accelerating gradually to 2.62–2.82 km/a in the downstream region and then increasing to 3.05–3.50 km/a at the terminus of the floating ice tongue. The ice-flow velocities in the downstream region are highly variable, depending on both the distance from the grounding line and the observed epoch (season). Most of the obtained seasonal variations in ice-flow velocity at the floating ice tongue are within the range of the associated error estimate, but the annual difference between 1997 (3.11 km/a) and 1998 (3.50 km/a) is significant, reflecting a possible acceleration in the ice-flow velocity in association with the disappearance of the floating ice tongue between April and May of 1998. In terms of the summer–winter difference in averaged air temperature, the large difference recorded in 1997 (17.0 °C) relative to 1996 (13.9 °C) corresponds to a reduced ice-flow velocity in 1997 (approximately 0.20 km/a) relative to that in 1996 (approximately 0.30 km/a), indicating interactions between air, sea ice, and glacier flow in Lützow-Holm Bay.     

Remote monitoriug ice velocities of the polar record and the Dark Glaciers

Measurement of ice velocities of the Antarctic glaciers is very important for studies on Antarctic ice and snow mass balance. The polar area environmental change and its influences on the global environment. Conventional methods may be used for measuring the ice velocities, but they suffer from severe weather conditions in the Polar areas. Use of satellite multi-spectral and muki-temporal images makes it easier to measure the velocities of the glacier movements. This paper discusses a new method for monitoring the glacial change by means of multi-temporal satellite images. Temporal remotely sensed images in the Ingrid Christensen coast were processed with respect to geometric rectification, registration and overlay, The average ice velocities of the Polar Record Glacier and the Dark Glacier were then calculated, with the changing characteristics analyzed and evaluated. The advantages of the method reported here include promise of all-weather operation and potentials of dynamic monitoring through suitabl     

联合卫星重力和卫星测高确定南极绕极流

联合基于GRACE重力卫星观测资料恢复的重力场模型(EIGEN-GL04S1)和卫星测高推求的平均海面高模型(KMSS04)来构造南极绕极流区域的平均海面动力地形,并利用小波滤波方法去掉短波及噪声信号,进而推算大、中尺度的绕极流。与非卫星重力场模型、同化资料及海洋水文资料确定相应结果的验证分析表明:基于新的卫星重力场模型推算的南极绕极流区域的海面动力地形、PF、SAF和表层流场等都与海洋学结果相吻合,且局部特征更加清晰。表明卫-卫跟踪重力卫星计划确定的地球重力场模型较之以前存在的重力场模型在中长波部分精度有较大提高,从大地测量(从空间)角度来探测南极绕极流已达到较高的精度。     

国际南北极地区文献数据库的检索方法与极地文献统计分析

通过分析南北极地区文献数据库 ( AAR CD- ROM) ,极地文献数量、极地主要学科文献数量、极地冰川学科及其分支的文献数量在不同时期的发展变化情况 ,得出的主要结论有 :自 1 70 3年有第一篇极地文献到 1 90 0年间 ,极地文献数量不多 ,1 90 0年左右时间的文献量有一个增量 ,从1 957～ 1 958年的国际地球物理年以来 ,南极研究得到很大发展 ,北极研究则是在 1 970年以来有更大的发展 ,这样的发展势头继续保持着 ;极地研究的有大量的极地冰川文献 ,其次是极地海洋、极地地质、极地生物等学科文献 ;南极地区学科侧重点有天文、大气、地质、生物等学科 ,北极地区侧重在海洋、资源、环境等学科 ;南极研究中发展最快的学科有环境科学、信息科学 ,在北极地区 ,环境科学、生物科学、信息科学和医学的发展较为迅速 ;极地冰川学科与其它学科产生交叉研究 ,出现了一些新的分支 ,学科交叉发展和分支现象在极地的其它极地学科领域也普遍存在 ,也是极地学科发展变化的趋势之一。     

Development on management and sharing of data collected in Chinese Antarctic and Arctic Research Expeditions

Combined with the current status of Antarctic data management and the characteristics of polar science data resulted from Chinese Antarctic and Arctic Research Expeditions, the Chinese Polar Science Database System(CPSDS) has been designed and established in 2002. The infrastructure, technical standard, mechanism of sharing data of this system are reviewed in this article. Meanwhile, the development of Chinese polar data management is summarized. As the metadata is the powerful and useful tool for managing and disseminating scientific data, the metadata is also used as “search engine” of CPSDS. Besides, the trend of data management and sharing is also discussed.     

Why is Shirase Glacier turning its flow direction eastward?

We applied an image correlation method to Japanese Earth Resources Satellite-1 (JERS-1) synthetic aperture radar (SAR) data obtained from 1996 to 1998 to examine flow velocity within Shirase Glacier, Antarctica. From the grounding line to the downstream region of the glacier, the obtained ice-flow velocity was systematically higher on the western streamline than the eastern. The differences between the two streamlines were 0.31 km/a in 1996 and 0.37 km/a in 1998, significantly larger than the error estimate of 0.03 km/a. The direction of ice flow was about 312° at the grounding line and changed to 327° at 10 km, 346° at 20 km and 2° at 30 km downstream from the grounding line. The total accumulated deflection is 50° to the east. Under the assumption of the conservation of ice mass across the glacier, the observed eastward change in flow direction can be explained by an asymmetric deepening of bedrock topography, that is, across the 8 km width of the glacier, the eastern side is 50 m (10%) deeper than the western side. This eastward turning of flow direction appears to be accelerated by tributary inlets, that flow to the north and northeast at 60–75% of the velocity of inlets on the western streamline.     

基于WoS数据库论文检索的中国南极科研成果多指标统计分析

利用数据处理软件TDA和可视化软件Ucinet,对Web of Science的SCI,SSCI,AHCI数据库中收录的598篇中国作者参与的南极主题的论文,分别从论文的出版年、作者、合作国家、机构、期刊及被引频次角度进行了分析,由此得出结论:与中国合作较多的国家主要有美国、澳大利亚、英国和德国,作者所属机构主要包括中国科学院、中国极地研究中心、中国科学技术大学、国家海洋局等。中国南极论文大多发表在《科学通报》、《极地生物学》、《地球物理学报(中文版)》等期刊上;随着时间的推移,中国南极论文被引频次也在逐年增加。     

A group velocity of seismic love surface wave and lithosphere structure in Antarctic Peninsula

ＡｇｒｏｕｐｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｓｅｉｓｍｉｃｌｏｖｅｓｕｒｆａｃｅａｖｅａｎｄｌｉｔｈｏｓｐｈｅｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎＡｎｔａｒｃｔｉｃＰｅｎｉｎｓｕｌａTX＠束沛镒＠胡家富＠滕吉文＠张中杰＠焦承民Ａｇｒｏｕｐｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｓｅｉｓｍｉｃｌｏｖｅ...