南极长城站地区气象要素的中期振荡特征

本文用多维谱分析的方法研究了1985年1月-1987年12月南极长城站地面气象要素的谱特征。该地区的气象要素与北半球一样,也普遍存在3-5天、准一周、准二周和3-4周振荡周期。在长城站所在的乔治王岛地区,从地面到平流层中下部,气压系统都存在着显著的准二周振荡,这种振荡是由上往下传播的。无论冬、夏季,准二周和准一周振荡都是由西往东传播的,而扰动的南北传播方向则与季节及振荡周期长度有关。南极地区的中期振荡特征与500hPa极地涡旋的活动和强度变化有密切关系。     

南极长城站能见度变化分析

利用南极长城站1986—2012年能见度人工观测资料,分析了能见度的变化特征和趋势。结果显示,高于10 km能见度出现频率为61.0%,低于1 km的频率为8.0%。11—3月能见度较好,6—10月能见度较差;海雾和降水是夏季能见度降低的主要原因,冬季则主要归因于频繁的降雪、吹雪或雪暴等灾害性天气。10 km能见度发生频数有显著减小倾向,10 km能见度呈上升趋势,且冬季的上升速度最快,大雾、吹雪和降雪减少是主导冬季能见度升高趋势的重要因素。长城站能见度显著的天气尺度周期为2.1—8.3 d,年际变化周期为2 a、4.1 a和6.9—8.2 a,又以4.1 a最为显著。2012年开展的能见度自动观测实验表明,20 km范围内的自动观测精度较高,适用于长城站的连续监测。     

南极长城站海雾特征分析

本文根据对海雾气象要素场、大气层结和天气形势的分析及其持续时间和季节、年际变化的统计分析,结合个例,讨论了南极长城站海雾的特征和形成机制。认为长城站海雾大多为平流冷却雾,高频率的偏北风和南大洋极锋附近显著的经向海温梯度是长城站多海雾的根本原因;夏半年海雾要多于冬半年,海雾的年际分布差异明显;海雾可出现于0-17m/s的各级风力中,3-11m/s偏北风最有利于海雾的维持;气温为-2-4℃、气-海温差为0-2℃时最易出现海雾;海雾的发生一般伴有稳定的大气层结;"东高西低"是长城站海雾的主要天气形势;海雾的持续时间取决于高压在南极半岛维持时间的长短,平均有10个小时。     

南极气象资料处理查询与统计系统的建立与应用

中国南极长城站自1985年成立至今,已经积累了近30年的气象观测数据,这些数据是研究南极和全球气候变化的重要依据。基于多种原因,数据中存在的不规范和错误,影响了其使用价值。在第29次南极长城站考察期间,建立气象资料审核纠错、查询统计等多功能南极气象资料处理系统,应用该系统对长城站的历史气象数据进行处理,实现了南极气象资料的共享。     

南极长城站气压场和风场分析

本文利用长城站 1 985～ 1 996年气压和风的观测资料以及所接收的气象传真图对长城站的气压场和风场分冬夏两半年进行了天气学分析 ,结果表明 :长城站地区气压的年际变化可能存在 4～ 5年周期 ;冬半年盛行 ESE风 ,夏半年盛行 WNW风 ;夏半年盛行东高西低 (威德尔海为高压区 ,南极半岛及别林斯高晋海为低压区 )的气压场形势 ,冬半年盛行西南高东北低 (南极半岛以西为高压区 ,威德尔海一带为低压区 )的气压场形势。     

南极长城站潮汐特征分析

本文使用南极长城站 1 987年 3月至 1 988年 2月连续观测资料 (每小时观测一次 ) ,对这里的潮波系统、潮汐类型、潮时、潮差和水位等潮汐特征进行了分析描述     

南极长城站Pc3地磁脉动特征

本文对南极长城站在１９９０年８月１６日至１９９０年１１月２０日的Ｐｃ３脉动进行了统计分析，研究典型Ｐｃ３脉动事件的出现频次、频率特征和偏振特性，并对南极长城站记录的Ｐｃ３脉动激发和传播机制做了理论研究。     

南极长城站潮汐观测与分析

从1987年1月5日开始,在南极长城站使用挪威安德拉公司生产的WLR—5型水位计对潮汐进行长期自动观测,取得60天,共8千多组数据。本文对这些实测资料进行了分析,初步得出南极长城站潮汐变化的一些基本特征。     

ON CHEMICAL WEATHERING OF WEATHERING CRUST AT THE GREAT WALL STATION REGION, ANTARCTICA

The chief aim of this study is to investigate the chemical weathering process of the weathering crust in Great Wall Station region of China (in Fildes Peninsula), Antarctica by the method of sedimentology. CW,SW,GW,TW,WE weathering crusts developed on volcanic clastic rock, gray aptitic basalt with tuff or basaltic bedrock. On change of minerals, geochemical behaviors of elements, migration and enrichment regularities of elements, Correlation between element geochemical behaviors, change of weathering potential of rocks in chemical weathering process are studied by us. We can see that the sequence fo weathering strengths of the abovementioned sections, from high to low, should reflected in TW, GW, CWand SWF and basical correspond with that calculated from the enrichment and differentiation indexes.     

南极长城站区燕窝湖岩芯中稀土元素特征

本文通过对长城站区燕窝湖岩芯沉积物中稀土元素丰度、分布模式、特征参数和稀土元素之间以及其他元素的相关系数研究,探讨了该湖岩芯的物质来源。研究结果表明,燕窝湖岩芯沉积物中REE分布模式与菲尔德斯半岛火山岩类较相似,并与长城湾表层沉积物类同,表明它们的物质来源具有同源性。山此推论,该湖岩芯沉积物的母岩主要来自菲尔德斯半岛火山沉积碎屑岩,并保留了岛弧型的特征。同时,还表明该湖盆沉积环境系以干旱的冰川环境为主导,化学风化十分微弱。     

南极长城站码头及临近海域夏季叶绿素a含量及变化

本文报道了1999年12月-2000年3月期间南极长城站码头叶绿素a的含量及变化,调查期间叶绿素a含量较高,平均值为2.16mg/m3,变化范围为0.60-7.67mg/m3。高值出现在月初和月中,低值出现在月上旬,这是潮汐所至。而营养盐的含量较高且变化较大,但PO4P的含量较低,且变化不明显。营养盐的浓度由高到低依次为NO3N>NH4N>NO2N>PO4P。     

南极长城站积雪及其消融过程

南极长城站区稳定积雪期始于4月中至6月初,8月中至10月达最大深度。1988年沿海地带一般积雪深度为0.6～0.8m,低洼处及建筑物附近可达1.2～1.6m,甚至超过1.8m;潮汐带雪盖下部温度受海冰影响普遍偏低;11月底至来年1月初的消融过程中,积雪表层常常处于相变区,雪层底部温度比冰点低0.02℃,融水下渗形成雪盖下部潜流;积雪相态及其温度变化与大气-雪感热通量的变化过程相对应,大气-雪感热交换是积雪消融的重要因子之一。     

南极长城站雪暴的个例研究

综合使用NCEP分析、站点观测、地面天气图及卫星云图等资料,从地面和高低空天气形势、气象要素变化、大气垂直和水平结构等方面对南极长城站的一次强雪暴天气过程进行了分析研究。该雪暴发生于2006年8月29日,极大风速33.3ms-1,最低水平能见度不足10m。分析认为本次过程发生在“南高北低”的天气形势下,“南高北低”引发的偏东大风是雪暴发生的先决条件。来自南极内陆冷空气的低空东风急流给长城站带来了显著的降温、减湿,使本次雪暴带有明显的低温低湿特征。高空暖平流输送为雪暴的发生提供了充足的水汽条件。中低层深厚的气旋性涡度,高空辐散、低层辐合的散度场配置和强烈的上升运动导致高层暖湿气流和低层干冷气流的充分混合,是导致长城站出现强降雪、进而引发雪暴的动力原因。雪暴后期伴有明显的低层逆温,其本质是上暖下冷的气团垂直结构,它对雪暴后期的维持可能起着重要作用。     

南极长城站空气微生物的分子生态学分析

微生物是气溶胶的重要组成部分。本研究通过收集南极长城站附近气溶胶,构建气溶胶中空气微生物16S rRNA基因文库,发现南极空气微生物具有很高的多样性,93个克隆子包含了53个OTU(Operational Taxonomic Unit),Shannon指数为3.58,Simpson指数为0.04。南极长城站空气微生物的主要细菌类群为Actinobacteria、Cyanobacteria/Chloroplasts、Bacteroidetes、Firmicutes、Planctomycetes、Proteobacteria及Verrucomicrobia等7个门,Proteobacteria门的细菌是优势类群,占长城站空气微生物细菌克隆文库的65.7%。克隆文库中海源微生物序列及陆源微生物序列各占30.1%,说明长城站附近具有较强的海陆大气交换。我们发现有15个克隆子序列与人类活动相关,占总克隆子数的16.1%,说明人类活动已经影响到了长城站的空气微生物群落结构。     

南极长城站地磁台的建设

南极长城站地磁台建成于1987年3月,它包括观测室、记录室和各类探头室等。建筑材料具有无磁性、保温的特点,结构采用防雪、抗强风的高架建筑形式。建成后即开展了地磁场的常规观测,并取得了不同周期地磁变化的记录资料,这些资料目前已整理成册,供分析研究。     

南极长城站潮汐特征值的计算与统计

本文根据 1 987年 3月～ 1 988年 2月在南极长城站使用 WLR- 5型安德拉水位计对潮位进行的连续观测 ,首次对那里的潮汐特征值进行了计算与统计     

南极长城站冬季地磁S_q变化特征

本文利用南极长城站1987年4月至9月的地磁资料,分析了长城站地区冬季地磁S_q变化特征。分析结果表明:(1)南极长城站在初冬(4月)与冬末(9月)月份的S_q变化形态与北半球中纬度的北京地磁台的S_q变化形态基本相似,这可能是由中纬度电离层中的发电机电流所控制的。在仲冬月份(6月与7月),由于太阳紫外辐射效应减少,高纬度的地磁扰动占主导地位,反映出S_q变幅很小和以8小时以下的较短周期谐波起主要作用,(2)在初冬与冬末月份的S_q等效电流矢量,白天比黑夜大约5倍;其矢量方向在白天(08—15时)为顺时针,黑夜为反时针。在仲冬月由于电离层中电流的影响相对减弱,S_q等效电流矢量很小,白天与黑夜基本一样;其矢量分布方向与初冬和冬末的矢量方向不同,这可能是极区的电离层电流或场向电流的影响造成的。     

利用FG5绝对重力仪进行南极长城站绝对重力测定

在南极地区进行重力测量是建立高程基准的基础,2005年,在南极长城站进行了绝对重力测量,观测仪器采用FG5绝对重力仪,经固体潮改正、海潮改正、极移改正及气压改正等,精度达±3×10-8m s-2,并同时利用2台LCR相对重力仪进行了重力垂直梯度测量和水平梯度测量。长城站绝对重力测量的实施,对于新一代卫星重力计划如CHAMP、GRACE和GOCE的地面校准及建立南极地区的高精度、高分辨率的大地水准面模型提供了基础数据。     

南极长城站电离层异常的模拟计算和分析

本文采用现有模式，利用长城站电离层观测资料，模拟计算了Ｆ２层峰值高度及子午向热层风昼夜变化等。同时采用了热层风模式计算了长城站热层风的经验预测值。计算结果较好地解释了长城站的两个异常特征。夏季异常即ｆ０Ｆ２最大值出现在夜间。冬季特别是６、７月份临频显著减小。太阳辐射电离与热层中性风的竞相联合作用是导致夏季异常的关键。长城站地理上虽属高纬区，却处在地磁中纬区，这是分析上述异常特征中需要考虑的一个重要因素     

CHARACTERISTICS OF Sq VARIATION OF GEOMAGNETIC FIELD AT THE GREAT WALL STATION, ANTARCTICA IN WINTER

In this paper the characteristics of Sq variation of geomagnetic field in the region of the Chinese Great Wall Station (CGWS), Antarctica, in winter are analyzed from geomagnetic data obtained at the Geomagnetic Observatory of CGWS. The result enables us to reveal the following aspects: (1) The pattern of Sq variation at CGWS in early (Apr.) and Late winter (Sep.) is similar to that at Beijing Geomagnetic Observatory (BJO) at the middle latitude in the Northern Hemisphere. It may be controlled by the midlatitudinal ionospheric dynamo current. Amplitude of Sq variation is very small, and the harmonics in 8 hours or shorter periods in midwinter (June and July) is predominant because of the decreased effect of solar ultraviolet radiation and the dominant geomagnetic disturbance at high latitudes. (2) The vectors of Sq-equivalent current in the daytime are about five times more than that in the night. The direction of the vectors is clockwise in the daytime (08-15h) and counterclockwise in the night in earl