第十六次南极考察队中山站越冬队极地海洋气象考察报告

本文主要介绍了2000年中国第十六次南极考察队在中山站进行气象考察期间，用获得的现场观测资料，对中山站地区的气温、气压、大气湿度、风向风速等主要气象要素进行统计分析，与中山站过去十年的气象要素平均值进行对比，得出了2000年中山站地区气温偏高、大风日数和日照时数多、海冰解冻早等特点，有助于了解和研究南极气候概况。     

第七次南极考察中山站越冬海洋气象考察报告

1991年中山站越冬海洋气象考察,主要是对南极中山站气温、气压、云量、风向风速,大气湿度和日照时间,进行日常地面气象观测,取得每日四次现场观测资料,对各种气象要素进行分析统计,并与前二年气象资料进行了对比,得出了1991年中山站地区,风暴多,风速大,气温比前年高的气象特点。在越冬期间还对中山站海冰、湖冰厚度进行测量,掌握沿岸海冰各月分布变化情况。1991年中山站最大风速达46.2m/s,这是中山站建站以来所观测到的最大风速。冬季最低气温为-28.6℃也是建站以来最高一年。     

2016年南极中山站固定冰冰厚观测分析

极区海冰是全球气候系统的重要组成部分,南极的固定冰普遍存在于其沿海地区,中山站周边固定冰一般在11月中下旬达到最厚。海冰厚度是海冰的重要参数之一,2016年在南极中山站附近3个站点(S1、S2、S3站点)共布放了4套温度链浮标,包括1套SIMBA (Snow and Ice Mass Balance Array)温度链浮标和3套太原理工大学温度链浮标(TY温度链浮标),SIMBA温度链浮标每天观测4次,TY温度链浮标每小时观测1次。利用浮标观测的温度剖面以及海冰和海水间不同介质温度差异计算得到海冰厚度。在S3站点,同时布放了SIMBA温度链浮标和TY温度链浮标。温度链浮标计算冰厚和人工钻孔观测冰厚比较结果显示,S1站点TY温度链浮标计算的海冰厚度平均误差和均方根误差分别为3.3 cm和14.7 cm,S2站点和S3站点分别为6.6 cm、6.9 cm以及4.0 cm、4.8 cm。S3站点的SIMBA温度链浮标计算冰厚和人工观测冰厚的平均误差和均方根误差为8.2 cm和9.7 cm。因而S3站点TY温度链浮标计算的海冰厚度更接近人工观测的结果。进一步对Stefan定律海冰生长模型进行对比,模型计算得到的海冰生长率为0.1～0.8 cm/d,生长率快于TY温度链浮标的结果,且受积雪影响明显。相比于卫星遥感反演冰厚的误差和观测时段的限制以及有限的人工观测,2种温度链浮标未来对于中山站附近海冰的长期监测均有重要的应用价值。     

第五次南极考察首次中山站越冬队海洋气象考察报告

在南极中山站进行首次气象考察,主要开展了地面气象观测,日常气象预报,海冰分布及海冰厚度测量等工作。 地面气象观测的项目有气温、气压、空气湿度、云量、风向风速等。我们将地面观测的各种气象要素进行了统计分析,并与邻近的外国站多年平均气象要素进行了对比,得出了1989年中山站地区气象要素分布的特点 利用中山站当时现有的仪器设备,逐日接收了由苏联青年站播发的地面传真天气图,高空500hPa天气图,卫星云图分析等资料。首次开展了中山站地区夏、冬两季天气预报。并总结分析了西风带中极地气旋影响中山站时的路径特点,初步探讨了东南极下降风的发生及其强度变化的基本规律。这些资料对从事南极考察的气象专业人员有一定的参考价值。     

2007与2008年夏季北极海冰变化特征及原因的对比分析

2008年进行的中国第三次北极科学考察是我国响应国际极地年(IPY)计划的一个重要组成部分.通过本次考察我们在物理海洋、海洋化学、生物海洋学、地质及地球物理等领域取得丰富的数据.国家海洋环境预报中心承担航线保障及海冰观测任务,预报和观测的同时,积累了大量现场气象和海冰观测数据及卫星云图资料.本文利用这些数据,结合极地共享数据及历史观测资料和再分析数据,对2008年夏季北极地区大气、海冰的特征进行综合分析,同时,通过对2008年与2007年夏季北极大气环流的比较分析,研究在全球变暖的背景下,影响北极夏季海冰分布的主导因素.     

我国海冰观测预报及其应用综述

文章介绍我国渤海和黄海北部海冰灾害的概况以及包括观测内容、数据获取和观测产品在内的我国海冰观测预报工作的基本情况;以俄罗斯和加拿大为例介绍国外开展海冰观测预报和信息产品应用的经验,同时介绍国际海冰组织开展工作的情况。结合我国经济发展和"一带一路"建设需求,对我国海冰观测预报工作提出建议,即扩展观测预报区域,做好信息发布;扩大信息应用领域,研发内容更加丰富的信息产品;加强国际交流合作,借鉴和应用国际经验。     

基于温度链浮标获取南极普里兹湾积雪和固定冰厚度的研究

极地积雪和海冰厚度是气候变化的重要指标,也是船舶在冰区航行需要掌握的主要参数。2014和2015年在南极普里兹湾中山站附近布放了一种新式的温度链浮标,该浮标每天进行4次常规温度观测和1次加热升温观测,用于实时获取积雪和海冰剖面温度及厚度数据的研究。通过分析剖面温度曲线和升温曲线反映出的大气、积雪、海冰和海水4种介质的热传导特性差异,可利用人工识别的方法（人工经验法）获得大气/积雪、积雪/海冰和海冰/海水界面的位置。根据统计不同介质在升温响应和垂直温度梯度等方面的特性,找到合理阈值,可通过编写程序自动判断各界面的位置（自动程序法）。本文利用这两种方法来判断不同物质界面位置从而计算得到积雪和海冰厚度。与现场人工观测的海冰厚度相比,人工经验法的平均偏差和均方根偏差分别为2.1 cm和6.4 cm（2014年）以及4.3 cm和6.5 cm（2015年）,自动程序法的平均偏差和均方根偏差分别为-6.8 cm和6.4 cm（2014年）以及4.5 cm和 6.6 cm（2015年）;对于积雪,人工经验法与现场人工观测的平均偏差和均方根偏差分别为0.5 cm和 8.5 cm,而自动程序法的平均偏差和均方根偏差分别为4.7 cm和10.8 cm。自动程序法误差较人工经验法偏大,但考虑到整体冰厚和现场观测的误差,两种方法的结果均是可信的,精度是可以接受的。利用新式的温度链浮标实时获取南极普里兹湾积雪和海冰厚度是可行的。     

南极中山站气象要素变化特征分析

利用1989—2008年南极中山站及戴维斯站的气象观测数据统计分析了表面气温、气压、风向风速和相对湿度的年际、年和日尺度变化特征,并讨论了各气象要素的长期变化趋势。分析结果表明中山站年均气温趋于升高,气压趋于下降,但变化趋势并不明显,说明在全球气候变化大背景下,南极中山站的大气要素仍保持相对稳定。但也有一些比较显著的变化趋势,如风速减弱,以及秋季气温增暖趋势等。     

中国极地研究中心极区高空大气物理研究

由于地球磁场的特殊位形,极区空间物理的观测研究在日地能量传输过程的研究中占有极其重要的地位。但由于我国地处中低纬地区,长期以来极区空间物理观测研究仍处于空白。南极中山站的建立为我国开展极区高空大气物理观测研究提供了条件。我国南极中山站(69°22’S,76°23’E,L=13.9)白天位于磁层极隙区,晚上处于极盖区,可以观测到丰富的日地能量传输过程的电离层征兆和极光现象,是开展极区高空大气物理观测研究的理想之地。充分利用我国南极中山站的优越地理位置,开展我国极区高空大气物理观测研究,为人类和平利用南极作出中国人应有的贡…     

南极海冰变化及其气候效应研究述评

南极海冰是全球气候系统的重要组成部分。不同于北极海冰的快速减少,近40年来,南极海冰范围在2014年前是缓慢增加、后是突变减少。单一的大尺度大气环流因素无法解释南极海冰的长期变化趋势,海洋?大气相互作用对海冰的耦合影响还未得到充分研究。受南极海冰厚度遥感观测和数值模拟能力所限,现有数据仍无法准确量化全球变化背景下南极海冰的厚度和体积变化;目前南极海冰变化的气候效应还未充分明确。当前国内外对南极海冰研究的不足迫切要求发展长期可靠的南极海冰厚度数据,以突破南极海冰体积变化研究的难题,同时应综合考虑多气候模态和海气系统耦合的作用,研究南极海冰变化的机制及其气候效应。     

南极海冰

本文利用1975—1982年南极海冰资料,分析了南极海冰的一般特征及其与南极气候的关系,南极海冰对低层气温的反馈作用和对低压中心路径的影响。     

南极中山站1995年异常天气特点的分析

本文以第十一次南极考察队在中山站气象观测和天气分析预报资料收集情况，对中山站现场观测资料分析统计，并与建站以来历次考察队在中山站观测资料进行对比，得出了１９９５年中山站天气比历次观测年份异常，在１～５月份天气特点雪多，阴天多，日照短，７月份气温异常高，月平均气温比一般年份要高出９．８℃，大风日数２８天，极大风速达４７．２ｍ／ｓ。     

南极冬季威德尔海海冰物理结构与叶绿素a垂直分布特征

2006年8-10月极星号ANT/XXⅢ-7航次,对南极威德尔海西北海域浮冰区进行海冰综合考察,采用海冰物理学、海冰化学和海冰生态学等多学科现场同步观测取样与分析研究新方法。结果显示,测区21个冰站不同冰龄和不同结构类型的海冰冰芯,叶绿素a含量总平均值为16.56μg/dm3,范围为2.10~84.40μg/dm3,叶绿素a相对总量的R值均值为0.79~0.83。冰体叶绿素a含量与分布取决于海冰冰晶物理结构及其所处冰层部位,并和海冰生成环境、冰体发育和成冰过程密切相关。研究结果证实南极冬季海冰叶绿素a含量普遍处于较高水平,海冰冰藻具有较强活性,由此表明从整体上南极冬季海冰具有较高初级生产能力。这对正确分析估算冬季南极海洋生物生产,重新评估南大洋碳通量及其在全球气候变化中的贡献,具有重要科学意义。     

极地号船第一次赴东南极建中山站的气象保障工作

我国第五次赴南极考察建立中山站的极地号船于1988年1月20日从青岛启航,横跨南北半球（如图1）。 图1建立中山站极地号船航线 示意图（实线为去时航线） 本航次往返全程15976.6海里,航行1363小时。预报台远洋组和短期组共同承担了极地号船的气象保障,短期组负责北半球航线项报、远洋组负责南半球和极地航线的预报。我们在中心电讯台有关单位的协同下收集参考了国内外文献,顺利完成了极地号从青岛到普里兹海的气象保障任务。现将我们预报工作的实施和预报体会概括地做一介绍,供同志们参考。     

极区冰下海洋自动剖面观测系统及其应用

中国第25次南极考察期间,于2008年12月,首次将国内研制的冰下海洋自动剖面观测系统用于南大洋考察,在普里兹湾沿岸海冰上开展冰下海洋观测,获得了连续数日的冰下上层海洋温盐剖面数据,为研究浮冰区次表层暖水提供了连续现场观测资料。文中简单介绍了自动剖面系统的技术特点和布放方法以及在南极海域的应用,为以后开展极区冰下海洋观测项目提供参考。     

《极地走航海冰观测图集》书评

正自1984年中国政府首次组织南极科学考察至今,我国已成功开展32个南极考察航次,先后在南极建立起长城、中山、昆仑和泰山站;7次赴北冰洋考察,并在北极建立了黄河站。自2004年第21次南极科学考察时起,随船观测人员开始用数码相机拍摄记录海冰形态,通过十余年的不懈努力,积累了海冰观测图片资料上万幅;又耗时4年,对这些图片进行了细致的分析和分类,精选出特征明显、较有代表性的海冰观测图片,汇编成《极地走航海冰观测图集》。极地海冰在大气与海洋之间物质和能量交换中扮演着重要角色,是全球气候系统的重要一员。极地海-冰-气相互作用及其对天     

北极海冰密集度数值预报及验证评估研究

本文系统地评估了国家海洋环境预报中心于我国第七次北极科学考察期间开展的北极海冰密集度数值预报结果。该预报系统基于麻省理工大学通用环流模式,并采用牛顿松弛逼近（Nudging）资料同化方法,计算输出未来1~5 d的北极海冰密集度预报产品。本文将数值预报结果同卫星观测的海冰密集度、再分析资料和"雪龙"号第七次北极考察期间观测的海冰密集度数据进行了对比分析。结果表明,预报的北极海冰密集度小于卫星观测值,24 h、72 h和120 h预报结果的偏差分别为-2.7%、-3.1%和-3.2%;数值产品的预报技巧好于气候态结果和惯性预报,但是在海冰出现快速融化或冻结时,基于Nudging同化的数值预报技巧仍有不足。另外,相比船测数据,数值预报结果在海冰边缘区的偏差相对较大,24 h、72 h和120 h预报结果的偏差分别为8.8%、12.0%和14.5%。     

南极中山站大风天气形势类型分析

南极中山站天然恶劣，特别是大风天气不仅多，且风速猛，时间又长，作者通过１９９１年越冬观测分析和预报，发现造成中山站大风主要系统有极地气旋，极地大陆冷高夺和东移锋面扰动。从地面系统归纳找出易造成中山站大风天气形势，可分为四种类型。１、极地气旋型，２、南高北低型，３、东高西低阻塞型，４、锋面云系扰动型。     

利用卫星遥感监测南极海冰的研究和进展

本文是根据南极“八五”国家攻关课题中的“南极海冰监测和预报”的考核目标，实现为南极考察船在 冰区中航行提供精确和清晰的冰图和预报。     

南极海冰和陆架冰的变化特征

利用美国冰中心和雪冰中心提供的海冰资料和我国南极考察现场的海冰观测资料,对南极海冰的长期变化进行了研究.研究表明20世纪70年代后期是多冰期;80年代是少冰期;90年代南极海冰属于上升趋势,后期偏多,区域性变化差别大,东南极海冰偏多,西南极海冰即南极半岛两侧尤其是威德尔海区和别林斯高晋海的冰明显偏少.东南极和西南极海冰的变化趋势总是反相的.90年代后期普里兹湾的海冰明显偏多,南极大陆陆架冰外缘线总体没有明显的收缩,有崩解也有再生的自然变化现象.西南极威德尔海的龙尼冰架和罗斯海冰架东部崩解和收缩趋势明显,东南极的冰架也有崩解和收缩,但没有西南极明显.陆架冰崩解向海洋输送的冰山对全球海平面升高有一定的影响.目前南极冰盖断裂崩解形成的冰山,向海洋输入的水量可使全球海平面上升约14mm.南极海冰没有随着全球气候温暖化而明显减少,而是按照东南极和西南极反相的变化规律进行周期性的变化、调整和制约.