基于GPS的北极冰川表面地形测量与制图

自2005年以来,我国科考队员利用双频GPS在北极黄河站附近的Austre Lovénbreen 和 Pedersenbreen两条冰川上每年一次开展高精度的冰川运动观测,获取了冰川表面监测标杆的精确位置和运动速度。2009年4月,我国考察队员在这两条冰川上开展了密集的GPS点位数据采集,藉此开展北极两条冰川的冰面地形测量。在分析单频GPS动态单点定位数据用于冰面地形测量的可行性基础上,经过平差计算获得了两条冰川的冰面地形数据,进而生成冰面DEM和等高线,制作冰面地形图。经与高精度控制点比较,冰面DEM高程的误差为0.78m,在冰川季节性高程波动和年消融的变化范围之内。由于SMART-V1型GPS设备是当前冰川研究工作中应用较多的pulseEKKO型探地雷达配套的一个重要部件,本文的结论对于同类仪器开展冰川测量工作具有参考价值,对基于高密度的GPS动态单点定位测量方法用于冰面地形测量的数据处理具有指导意义。     

2005年北极冰川首期GPS监测

2005年7月至8月,中国北极黄河站第二次科学考察期间,科考队员针对黄河站附近首次队踏勘选定的两条典型冰川(AustreLov啨nbreen和Pedersenbreen),开展了以监测冰川物质平衡和冰川运动为主要内容的研究课题。本文分析了利用差分GPS进行北极冰川运动监测的可行性和优越性;初步处理了首期GPS监测的数据,并进行了精度分析,得出了较为满意的结果;针对北极冰川特殊的地理环境,探讨了在北极冰川上进行GPS测量应该注意的问题。     

北极黄河站生态环境考察与研究进展

北极黄河站位于北极斯瓦尔巴群岛新奥尔松地区,是生态系统对全球变化响应监测与研究的理想之地。我国自2004年建站以来,开展了系统的王湾海域生态断面和陆地植被样方的长期监测与研究,同时开展了环境污染和鸟类种群变迁等方面的考察与研究。结果表明:冰川退缩迹地上的物种更替明显,而范氏藓等可很好地反映该地区同时期的气温变化;从北极黄河站周边区域的海底沉积物、土壤、湖沉积物和冰川冰碛中分离获得了3个北极新属和21个北极新种,并发现了部分活性菌株;王湾海域微型浮游生物存在较高的生物多样性,其表层水存在潜在氮限制;微藻对温度有较好的适应性,具有通过自身调节来适应北极环境变化的能力;苔原植物对重金属具富集能力,大气传输是持久性有机污染物(POPs)污染来源的最主要途径;鸟类方面,在距今9 400年海鸟就已在该地区生活繁衍,种群数量存在明显波动并在距今7 650年左右达到最大。未来应坚持监测断面和样方的长期监测,进一步掌握生物群落的变化趋势;融合我国在该地区的大气、冰川、样方和海洋监测,开展大气-冰雪-陆地-海洋相互作用研究,聚焦科学问题并形成我国在该地区的研究特色。     

北极边界层物理过程的考察与研究

北极边界层物理过程的考察与研究是北极大气科学研究的重要组成部分。我国的北极边界层实地考察和研究始于上世纪 90年代 ,近 1 0余年来有较大的进展。本文从大气科学角度阐述了北极边界层物理过程考察与研究的意义 ,回顾了国内外北极边界层物理过程考察与研究的历史和现状 ,介绍了近年来我国北极边界层物理过程考察与研究的新进展 ,提出了北极边界层物理过程考察与研究的前沿问题和发展方向。     

从北极国家的北极政策剖析北极科技发展趋势

由于气候变化影响、地区经济潜力、以及地缘政治意义,北极迅速成为北极各国乃至北半球国家关注的焦点。自2006年底以来,挪威、俄罗斯、美国、加拿大、芬兰、冰岛、瑞典和丹麦等北极八国陆续推出了新的北极政策。各国在阐述北极主权、资源利用、生态环境保护、社会经济发展和原住民权利的同时,强调了科学研究和科技发展在当地生态环境保护和经济可持续发展中的重要作用,并对科研优先领域进行了不同程度的阐述,以引导各国的北极科技发展并服务于自身的北极权益。本文依据北极各国新近发布的北极政策,综合分析北极科技发展重点和趋势,同时结合我国已有的北极考察和合作基础,提出了我国的北极科技发展建议。     

北极阿拉斯加巴罗地区Elson泻湖的沉积古环境研究

Ｅｌｓｏｎ泻湖长６０ｃｍ的钻孔岩芯沉积构造、结构、颗粒性状分布等分析表明，该岩芯经历三期差别明显的沉积期，各期沉积动力环境不同。下段搬运介质单一，搬运动力较强，沉积环境相对稳定；上段搬运动力明显减弱，多源介质混合掺杂作用明显，沉积环境稳定性较差；中段为过渡期，各性状介于上、下段之间。     

我国北极航道开拓的战略选择初探

对于我国,正在发展和形成中的洲际贸易航线——北极航道是当今经济全球化、政治多极化和气候变化大趋势下出现的重大机遇,也是"一带一路"的重要补充,具有较高战略价值。根据北极航道当前发展状况,从开拓北极航道的战略选择角度,针对航运条件、法律和地缘政治等方面对北极东北航道、西北航道和穿极航道三条不同海运路径做了概括性比较,以期为北极航道发展的战略选择做一些前期思考。结果表明:(1)近年来虽然世界贸易和航运业不景气,但北极航运逆势而上,呈现扩大化增长趋势,无强力破冰船引航的商船独立航行时代已初显端倪;(2)三条北极航道处于不同发展阶段:东北航道发展最快,散货船和油气轮方式的资源和过境运输已形成小规模的运营业务;西北航道次之,正在尝试散货船的资源运输;穿极航道过境通行潜力开始受到越来越多关注。三条航道的集装箱过境运输尚处于空白;(3)针对三条北极航道不同发展阶段和趋势,结合战略需求,我国北极航道开拓应采取"用一个、试一个、探一个"的发展思路,即:东北航道做实质性的投入;西北航道做尝试性的投入;穿极航道做探索性的投入。投入重点当为我国有较大需求的中-欧和中-美集装箱船过境运输;(4)科学考察和商业利用是我国北极航道开拓和利用的先导,鉴于北极航道的不同国际法和地缘政治环境,作为"一带一路"北线的实施可采取"对接"和"探索"并行的发展策略。     

环北极国家与地区的北极航道通行政策及其发展趋势分析

全球变暖加快了北冰洋融化的速度,从而使得北极航道全面开通的时间将比预期大大提前,北极航道的交通价值也日益凸显。在这种情况下,环北极国家与地区纷纷提出了对北极航道通行的政策和主张。中国虽不是环北极国家,但北极航道能缩短中国国际贸易的海运距离,节约货物海上运输的时间和成本,并降低传统航线的海盗和恐怖主义袭击风险,所以从维护中国在北极航道通行问题上的"潜在利益"的角度出发,中国应该加强对北极航道通行问题的关注。本文首先介绍了北极航道问题的由来,逐一阐述了俄罗斯、加拿大、美国和欧盟在北极航道通行问题上的政策和主张,最后分析了北极航道通行政策的发展趋势。     

北极航道管理对北极渔业管理的启示

北极航道管理与北极渔业管理都是由气候变化所催生的北极重要事务。由于同处北极,两者面临着一些共性的管理问题,使两者之间具有了一定的可比性。两者的对比研究显示,北极航道管理机制构建过程体现了国际合作的精神,航道管理制度体系在形成之初始终处于动态发展以期得到完善,依托国际组织制定航行规则也有利于未来北极全面通航后执行统一协调的航道管理制度,这些北极航道管理实践中所体现的管理理念和路径对北极渔业管理具有启示作用。对比研究也揭示了北极渔业所面临的管理瓶颈,具体表现为北极5国谋求北冰洋公海"领导者"地位的单边主义行为,以及北极渔业现阶段所呈现出的"碎片式"管理格局。为实现北极渔业可持续性发展,北极5国之间、北极5国与北极域外国家之间应加强交流与合作,同时适时成立相应的区域性渔业管理组织以协调并开展国际交流与合作。     

基于KJ法的北极航线问题研究

北极航线问题属于很难获得定量信息,真正需要咨询专家解决的问题。针对在处理北极航线问题中遇到的复杂和异常现象．将系统分析中的KJ法应用于北极航线问题研究中．制作了36张包含与北极航线问题相关的信息卡片,最后得到北极航线问题的结构模型图。并归纳提炼出了具体对策。应用结果表明,KJ法能够充分体现群体的创造性思维并将之有序化．能很好地应用于包括系统战略在内的各种自然、社会、经济以及复合系统的综合集成研究中。     

北极航道相关海域科学考察研究进展

我国从1999年开始已实施了四次北极科学考察,对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆进行了广泛的考察。全球变化导致的北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少,导致冰期以来北极东北航道和西北航道的首次同时开通。北极航道集中在陆架海域,不仅是海冰变化最为显著的海域,同时也是陆地－北冰洋相互作用最为显著的区域,对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、以及经济和当地土著居民生活等具有重大影响。本文对北极航道关键海域近年来国际相关科学考察进行了总结,对科学考察背后的各国北极策略进行分析,并从科学需求的角度对我国在今后北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议。     

南极环境对考察队员儿茶酚胺含量的影响

报道了中国第八次南极考察队（长城站）队员赴南极前、居留南极及回国后尿、血浆的去甲肾上腺素（ＮＥ）和肾上腺素（Ｅ）含量变化,以探讨考察队员在居留南极期间普遍存在生理和心理变化的物质基础。结果表明：考察队员到达长城站２周时尿中ＮＥ急剧增高（与赴南极前相比Ｐ＜０．０５）,越冬后（居留南极１年２周）ＮＥ大幅度下降（与到达２周时相比Ｐ＜０．００１）,考察结束回国后ＮＥ恢复到赴南极前水平。尿中Ｅ含量在到达南极２周时同样显著升高,且增高幅度大于ＮＥ（与赴南极前比较Ｐ＜０．００１）,越冬后Ｅ水平比到达２周时有所降低（Ｐ＜０．０５）,回国后Ｅ水平没有恢复。提示,儿茶酚胺变化参与综合应激反应过程,Ｅ受心理影响大于生理因素。还发现部分考察队员惧怕抽血,故测定尿儿茶酚胺含量更切实可行。经酸化处理的尿样品在短期内温度（室温）对儿茶酚胺含量影响不大,因此,从南极实地取样返回国内检测及进行南极医学方面的研究完全可行。     

青海可可西里地区综合科学考察初报

本区至今还是综合科学考察的空白区。为查明基本情况,1989年夏以乘汽车路线考察方式穿行该区而作了预查,搜集了当地地质、地理、生物等基本资料。经考察发现,区内野生动物资源丰富,上新世以来火山活动普遍,湖泊众多,矿产资源可能有良好前景;所在区又为自然地域和地质构造的重要界线,对青藏高原研究具有重大科学价值。     

中国第四次北极科学考察EM31-ICE走航海冰厚度数据分析

利用ＥＭ３１-ＩＣＥ电磁感应仪与激光测距仪、声纳等设备在中国第四次北极科学考察过程对海冰厚度进行走航观测,通过对数据预处理获得了海冰厚度数据,结合长期冰站上采集的多组冰厚样本,获得ＥＭ３１-ＩＣＥ的各项校正参数。同时通过对异常数据的分析以及小波去噪、统计处理等方法,得出最终的解释结果：在去程时海冰厚度主要分布在０．５-２．５ｍ之间,而返程时的海冰厚度有明显变薄的倾向,主要分布在０．５-２．０ｍ之间。在高纬度地区海冰厚度明显大于低纬度地区,并且在高纬度地区海冰厚度统计图中常出现两个波峰,而低纬度地区常是一个波峰。在整个去程与返程过程中,超过４ｍ厚的海冰不到１％。     

中国2003年北极海冰调查及未来北极海冰研究战略

以建立气候模式中的海冰模式为主线 ,首先回顾了国际上海冰模式发展现状和趋势 ,从现有模式机理上存在的问题说明认识海冰各物理过程的现场和实验室调查研究的关键科学问题。之后介绍了中国第二次北极科学考察中的海冰调查内容。最后结合国内调查研究能力和国际上海冰科学发展走向 ,根据国内外资料和极地海冰的客观现象 ,提出 6项战略 ,希望作为以后中国北极海冰理论和模式为背景的现场和实验室研究的方向。     

美国WoS数据库收录的中国南北极研究论文的调研与分析

通过美国的核心期刊数据库,收集了中国作者自1982年以来在世界核心期刊上所发表的有关南北极研究方面的文章,在此基础上进行了基本的文献计量学分析,包括各年文献量、期刊、著者、地区、机构、研究主题、引文等,以期从一个侧面来反映中国南北极研究方面的科研生产率、核心机构、核心人员、核心期刊、主要的研究领域、具有国际影响力的研究成果、发展趋势等信息,便于人们通过定量数据来了解中国南北极研究的现状、布局和实力。     

北极东北航道通航策略及经济性研究

北极航道是沟通东亚、北美和欧洲的最便捷航道,相对于经苏伊士运河或巴拿马运河的传统商业航线具有缩短航程、节省运输时间、减少油耗和废气排放等优势。通过对东北航道地理环境的分析(特别是冰情的分析),从而确定一条合理的适航航线。在此基础上对通航船舶进行经济性分析,制定最优的通航策略。东北航道的通航将改善中国的对外贸易平衡,对于中欧经贸往来乃至世界经济发展具有重要战略意义。     

北极Svalbard群岛Longyearbyen地区雪坑主要阴、阳离子特征研究

北极Ｓｖａｌｂａｒｄ群岛Ｌｏｎｇｙｅａｒｂｙｅｎ地区３条冰川８个雪坑样品的分析结果表明,该地区冰川表层雪中海盐离子Ｃｌ－和Ｎａ＋占主导地位,其浓度远高于其它离子,而陆源Ｃａ２＋在雪坑秋季污化层中浓度远远高于其它层位,可作为雪坑定年中秋季层位的标志。在季节变化上,海盐离子和ＳＯ２－４、ＮＯ－３在春季和夏季表现为高值,这与冬春季节北大西洋风暴和中纬度人类污染物远距离传输到北极有关,也与夏季局地海洋性气团、大气中氧化作用、光电作用和清除速率有关。同全球的边远地区格陵兰、南极和青藏高原比较,Ｌｏｎｇｙｅａｒｂｙｅｎ地区雪中离子浓度水平较高,特别是海盐离子浓度远高于其它地区。     

北极海冰细菌产胞外酶及主要环境因子的初步研究

覆盖在北极海洋上的广阔海冰为其内部生存的微生物群落提供了一个独特的生境。研究表明 ,大量海冰细菌能够分泌产生胞外酶 ,其中产蛋白或脂质水解酶细菌的比例远高于产多糖水解酶的细菌。温度、盐度是直接影响海冰细菌生存与活力的 2个主要环境因子。 76%的产酪蛋白酶海冰细菌为低温菌 ,菌株只能在 <35°C条件下生长 ;而 98%的酪蛋白酶最适作用温度≥ 35°C ,其中 62 %的酶最适作用温度≥ 45°C。几乎所有的产酪蛋白酶海冰细菌都耐盐或嗜盐     

2011年春季北极臭氧异常低值监测和特征分析

利用中国第二代极轨气象卫星“风云三号”A星(FY-3A)搭载的紫外臭氧总量探测仪(TOU),连续监测全球臭氧总量分布的遥感数据,分析后发现,自2011年3月初开始,北极地区臭氧总量急剧下降,形成一个臭氧低值区,3月中旬低值区中心部分臭氧总量日平均值只有同期的一半左右.分析风云三号气象卫星及国外卫星1979-2011年北...