南极冰架研究现状与埃默里冰架研究展望

南极冰架是揭示南极地区气候变化机制,预测全球气候变化的关键研究区域之一。概述了20世纪以来针对南极冰架所开展的科学研究工作,分别从冰架物质平衡过程、冰架形态特征及其内部结构监测、冰架海底海洋岩芯的沉积特征和冰架附近海域生态系统演化等方面总结了冰架研究所取得的丰硕成果。介绍了中国近几年在东南极洲埃默里冰架进行的科学考察活动,并依据南极冰架研究的国际未来计划提出了中国在埃默里冰架即将继续开展的研究工作。     

The first geodetic investigation at the summit of Dome A,Antarctica

Dome A is the highest ice feature in the Antarctica,up to now,little is known about surface topography at Dome A.The first Chinese ITASE expedition was carried out from Zhongshan station to Dome A during the 1996/1997 austral summer. During the 2004/2005 austral summer,the traverse was extended to the summit of Dome A which is 1228 km from Zhongshan Station by 21st Chinese National Antarctic Research Expedition (CHINARE).The real-time kinematic (RTK) GPS survey was carried out in the summit of Dome A during 2004/05 austral summer.The surface to- pography of Dome A was drawn up using the kinematic double-frequency GPS data covering an area of about 70 km~2.The accuracy of the kinematic survey is in the range of 0.20 m.Precise surface topography,bedrock morphology and internal laye- ring geometry are important for the future selection of the best site for deep drilling at Dome A.     

极地冰芯不溶性微粒研究进展

极地冰芯包含了大气循环的各种信息,微粒作为其中一个重要的参数,在揭示古环境和古气候信息中起着很重要的作用。冰芯中微粒的含量变化可用于年层的划分,矿物和粒径特征可以用于源区以及大气本底值的研究。另外,微粒记录中还包含了火山、沙尘暴以及人类活动等特殊事件的信息。在过去的50年间,在几大冰芯研究的基础上,极地冰芯微粒的分析工作已取得了很大的成果。近年来,得益于测试水平的迅速提高,微粒研究工作有了长足进展。展望未来,人们将会开拓更新的研究领域。     

南极冰盖研究最新进展

南极冰盖是地球系统的重要组成部分,在全球气候系统中扮演着重要角色.通过对南极冰盖的研究将有助于了解其在全球气候系统中的作用,并为探讨全球气候过去、现在以及未来的演化提供支撑.总结分析了近年来南极冰盖研究的一些重要进展,并在此基础上对南极冰盖研究领域的一些主要结果、观测事实以及未来变化展开讨论,重点介绍南极物质平衡、冰芯研究、冰下水系统、冰盖数值模拟方面最近的进展,评述未来可能的研究方向和应该关注的问题.     

南极冰盖的物质平衡研究:进展与展望

南极冰盖物质平衡最新的研究进展表明,西南极洲表现出两种变化模式,西部在增厚,而北面在更快地减薄。西南极冰盖总体可能正在减薄,其物质损失的速率可能足以使海平面每年上升近0.2mm。东南极冰盖物质不平衡可能很小,甚至其符号还不能被确定。南极半岛正在经历着快速变化。目前还不能可靠地估算南极冰盖的物质平衡状态。同时,大型冰川的停滞,一些冰川流速加快,冰盖大范围加速减薄,冰架大面积的快速崩解和支流冰川的加速,以及着地线强烈的底部融化等显示出南极冰盖存在快速变化。南极冰盖物质平衡未来的重点研究领域是开展冰盖表面高程变化的监测与模拟,确定表面物质平衡及其在各冰流盆地的分布,着地线的冰流通量,冰架底部的融化,了解冰后期冰盖退缩的动力过程,以及开发、对比和改进与冰盖物质平衡模拟和预测相关的各种模型。     

冰芯流动分析技术研究进展

保存于冰芯中冰川化学信息的完整提取,一直是制约冰芯分析技术发展的瓶颈,离散的样品准备工作大大限制了样品分析的数量和样品分析速度,并且在样品准备过程中样品容易受到污染和破坏,造成样品重要信息的损失。冰芯流动分析技术突破了这一瓶颈,成为最有应用前景的冰芯样品准备技术之一。本文综述了冰芯流动分析技术现状及其近年来应用冰芯流动分析技术开展极地冰芯样品分析的主要进展,并对其前景及发展方向作出展望。     

环境中高氯酸盐的来源、污染现状及其分析方法

高氯酸盐是一种持久性的无机污染物,它能够抑制碘的吸收并削弱甲状腺功能。随着高效灵敏的分离检测方法的发展,研究人员在多种环境介质中都检测到了高氯酸根,其环境污染问题引起了广泛的关注。最近的研究表明,环境中的高氯酸盐并非都来自于人为污染源及含有高氯酸盐的化肥,也有在大气中自然产生的,而且环境中存在大气来源的高氯酸根的背景值。在重点介绍了高氯酸盐的污染现状、分析方法以及自然条件下大气中产生高氯酸根的机理等方面的最新研究进展之后,提出今后应开展环境中高氯酸根背景值的调查研究。为此,应开发具有更低检出限的分析方法,并借助南极地区独特的地理优势开展南极雪冰中高氯酸盐的相关研究,从而获得不同历史时期环境中高氯酸根的背景值,并研究高氯酸根背景值的影响因素,为研究自然条件下大气中产生高氯酸根的机理提供基础数据。     

5000L中国南极科学考察油囊设计与应用

油料保障是南极内陆科学考察的主要任务之一,随着考察用油量的增加,使用油桶运输效率低、转运劳动强度大、空桶回收困难等问题越来越突出,用油囊能有效地解决这些问题。本文介绍了5 000 L中国南极科学考察油囊设计,包括容量确定、结构设计、材料选择和加工成形等等,新研制的油囊应用于中国南极昆仑站考察,结果表明,能够较好地解决油桶存在的问题,同时能够满足南极内陆考察严酷环境的使用要求。     

白令海夏季水文结构年际变化特征研究

基于2008、2010、2012和2014年我国北极科学考察期间在白令海获取的水文观测数据,结合历史共享资料,通过对白令海水团、上层海洋热含量、净热通量变化、风场及海平面气压分布情况等的分析,探讨了白令海水文结构的年际变化特征及其原因。研究发现,白令海夏季的水团包括白令海上层水团(BUW)、中层水团(BIW)、深层水团(BDW)和白令海陆架水团(BSW)。白令海温盐分布差异最大、年际变化最剧烈的情况主要集中在上层水团。对比4年水团分布情况,最明显的变化是2012年7月调查区上层海水温度偏低,2014年7月上层海水温度偏高。这种异常变化在热含量方面表现为:2012年7月调查区各个测站上的热含量异常低,而2014年7月测站上的热含量都高于平均水平。着重研究了2014年7月海温偏高的原因,认为是由于陆架和海盆区分别有两种不同的形成机制造成:陆架区累积净热通量偏高,海水吸收热量升温;海盆区在异常强大而持久的海面气压(SLP)高压系统下,海面负的风应力旋度得到加强,从而引起持续的暖平流输送及强烈的Ekman抽吸作用,最终导致了上层海水偏暖。