基于远震接收函数的南极大陆冰盖厚度研究

冰盖厚度是研究南极冰盖质量、建立冰盖动力学模型的基本参数,对于冰川均衡调整、冰盖物质平衡及全球气候变化研究具有重要意义.基于地震学的远震接收函数和H-Kappa格网搜索方法可以用于地震台站下方冰盖厚度的可靠探测,不仅能与冰雷达获得的冰盖厚度进行独立对比,还可以与冰雷达方法相互补充,进一步填补南极大陆冰盖厚度探测空白区.本文利用布设于南极大陆冰盖上方的流动地震台阵记录到的远震波形数据,基于接收函数方法对台阵下方的冰盖厚度进行了研究.结果显示:基于远震接收函数方法的冰盖厚度与Bedmap2冰厚格网模型相比,二者差别大多在200 m以内;少数台站差值达到600 m左右,这一差别可能与Bedmap2测线分布空区、冰雷达测深不确定性以及冰盖内部复杂波速结构等因素有关.本文研究结果表明:利用南极大陆冰盖上方的流动地震台阵,基于远震接收函数方法可以获得比较可靠的南极冰盖厚度,为独立验证冰雷达的探测结果并弥补冰雷达探测空白区提供了有效方法.同时,部分台站接收函数波形的复杂性可能暗示了南极大陆数千米厚的冰盖内部结构不是均一的,仍然存在比较复杂的内部结构变化.因此,有必要进一步利用包括接收函数波形拟合、地震面波反演等方法对南极大陆冰盖厚度及其内部精细结构进行更为深入的研究.     

我国北方泥河湾盆地新-旧石器文化过渡的环境背景

我国北方泥河湾盆地于家沟文化遗址古人类生存环境的分析表明，该地区属于旧石器最晚期文化的细石器出现在末次冰消期早期，并在末次冰销期后期－冰后期早期的持续温干气候环境下得到迅速的发展，而新石器文化出现在冰后期早期，并在全新世大暖期的温暖湿润的气候环境下得到迅速的发展。气候环境的变化是导致人类社会从旧石器文化向新石器文化过渡的重要原因。这一研究将有助于进一步地深入探讨史前人类文化过渡和环境演变之间的相互关系。     

基于多源空间测量技术的南极冰下湖研究进展

冰下湖是南极冰盖底部地形环境的重要组成部分,其存在对冰盖物质平衡及稳定性、全球气候和海平面变化有重要的影响.近50年来,随着多种探测技术的发展,南极冰下湖的研究取得了显著的进展.本文总结分析了南极冰下湖的研究进展,重点介绍了动态冰下湖和冰下水系的发现过程和研究意义.并在此基础上,对南极冰下湖研究领域的一些主要成果及基于大地测量手段开展冰下湖研究进行了详细评述.提出监测冰下融水迁移的可行性方案,并评述了其实现途径.     

中国南极科学考察探地雷达海冰探测

环绕着南极大陆陆缘海冰隐伏冰裂缝发育,严重威胁我国南极科考海冰运输的安全.探地雷达可以精确、快速、有效探测海冰层序空间结构、隐伏冰裂缝两翼形态、冰裂缝的分布范围等关键要素.探冰队对拟选东部线路约22 km进行雷达探冰作业,新发现规模较大隐伏冰裂缝5条.评估了中国第30次南极科考队海冰卸货运输路线,为科考船"雪龙"号上大量物资、科考设备和重型装备安全运抵中山站保驾护航.     

Nature Geoscience:南极冰盖对大规模远震的响应

正2014年8月10日,美国佐治亚理工学院地球与大气科学学院研究小组在Nature Geoscience上发表题为"2010年智利马乌莱地震引发南极冰震"的最新研究成果率先证实南极大陆对大规模远震的响应作用。尽管地震事件在南极并不罕见,南极地区因每小时经历数百次微地震而导致冰层变形,但在2010年3月南极冰盖发生的冰震超乎寻常,其同远在3000英里之外的智利所发生的8.8级大地震之间的关联性令科学     

中国南极游十年升温

<正>一望无际的冰原、憨态可掬的帝企鹅、飘逸天际的南极光……南极大陆,是人类最后到达的一个大陆,拥有从不曾远离文明世界的众生无法理解的震撼、难以想象的美丽。由于人迹罕至,南极洲的面积几乎占地球陆地总面积的十分之一,绝对是地球最神秘、最梦幻的地方之一。而每一个来到南极大陆的人都要在这样一份承诺书上签字——"我将尽一切努力不对南极的环境造成污染,不改变和破坏那里的动植物.以此对保护环境作出贡献。"     

南极地震学研究进展

归纳总结了在南极开展地震学研究中的各种主要方法及其研究成果,较全面地介绍了南极地震学研究的现状与进展．首先对南极地震活动性作了简单的介绍,然后分别介绍了利用面波和体波研究地壳上地幔结构的主要成果,最后从地震各向异性的角度归纳介绍了南极大陆部分区域面波方位各向异性及剪切波分裂研究的主要成果．研究表明,南极大陆地震活动性较低、地震强度较小,仅在横贯南极山脉区域、维多利亚地、阿黛利地、威尔克斯地等有较明显的地震活动; 横贯南极山脉将南极大陆分为东南极和西南极两个不同的地质构造区域,东南极地壳和上地幔地震波速度偏高,西南极则偏低;上地幔各向异性较为明显并普遍存在,且西南极各向异性强度稍高于东南极克拉通．      

中国第27次和28次南极长城站地震观测

南极洲位于地球最南端,是世界上发现最晚和研究程度最低的一个洲.南极洲以横贯南极山脉为界,东部为东南极地盾,西部为西南极造山带,具有独特的构造环境,是地球上唯一的被地球旋转轴穿过的大陆.南极洲号称世界“寒级”、“冰级”和“风级”,具有极端的气候条件,长期以来,南极大陆的地震观测远远落后其他地方,被认为是没有地震的大陆.     

南极冰川地震学研究进展

冰川地震学是冰川学与地震学的交叉学科,其核心内容是运用地震学方法开展冰震、冰川结构及变化等研究.南极冰川类型丰富,拥有大量快速冰流以及大型冰架,其冰盖内部及边缘地区拥有丰富的冰震来源,各类冰震发震频繁,冰震信号频带宽、震级跨度大,在全球冰冻圈中具有代表性.南极冰川结构变化与物质平衡密切相关,冰川地震学研究可以通过监测各类冰川结构变化事件,为南极内部结构变化带来新的认识.本文首先介绍了南极地区冰川地震学研究开展情况,总结出5类具有代表性的南极冰震,并结合南极部分冰流、溢出冰川、冰架以及冰山详细描述其类型及特征.其次,对Rutford冰流、Whillans冰流、Ross冰架以及Thwaites冰川4个典型区域的冰川地震学研究情况进行介绍.最后,针对在南极开展冰川地震学研究面临的机遇和挑战,进行了探讨.     

华北平原末次冰盛期以来典型时段古环境格局

重建典型时段区域气候和植被空间格局变化,是评估未来增温背景下生态环境变化和响应过程的重要基础.文章基于AMS 14C定年技术和孢粉分析,获得了华北平原白洋淀等6个剖面末次冰盛期以来的气候-植被变化历史.结合区内已有孢粉记录,重建了华北平原末次冰盛期和全新世暖期的古环境格局.结果显示,华北平原区域植被变化受气候条件、地貌景观和人类活动等因素共同影响:末次冰盛期,华北平原气候寒冷干旱,南部山地发育针阔混交林和落叶-常绿阔叶林,北部山地生长耐寒针叶林-针阔混交林,森林面积相对较小;平原南部生长中生或湿生草甸,北部发育温带草原-荒漠草原;滨海区陆架大面积出露,生长藜科为主的盐生植物.全新世暖期,华北平原气候温暖湿润,南部山地发育落叶阔叶林或落叶-常绿阔叶混交林,伴生有喜暖亚热带属种,北部山地生长落叶阔叶林,部分喜暖湿植物常有出现,森林面积相对增加;平原腹地草本植物仍占优势,森林面积较小且难以形成地带性森林景观;受海平面上升影响,滨海区原有盐生植被向内陆收缩;此外,这一时期华北平原人类活动范围扩大、农业生产频繁,对区内自然植被产生了一定影响.文章为中国北方古气候数值模拟、区域碳循环评估和未来增温背景下区域生态环境变化预测等提供了基础数据和科学依据.     

古里雅冰芯中末次间冰期以来气候变化记录研究

通过对古里雅309m冰芯上部268m的研究,重建了末次间冰期以来的气候环境变化.根据对古里雅冰芯 δ~(18)O的研究,可以清楚地划分出阶段1(冰后期)、2(末次冰期冰盛期)、3(末次冰期间冰阶)、4(末次冰期早冰阶)和5(末次间冰期).阶段5又可分出a,b,c,d,e 5个亚阶段.古里雅冰芯δ~(18)O记录明确地显示了青藏高原温度变化和太阳辐射的密切关系.研究表明,太阳辐射是驱动青藏高原气候变化的主要因子.古里雅冰芯记录与北极格陵兰冰芯和南极Vostok冰芯的对比研究表明,这些相距遥远、不同地区冰芯所记录的大的冷暖事件变化是一致的.但不同地区气候变化幅度是不一致的.青藏高原地区变化幅度大于北极地区和南极地区.     

南极昭和基地的地震观测与计划

昭和基地的地震观测是从日本在1957年的国际地球物理年(IGY)参加南极观测时开始的。当时的南极观测只是 IGY 的一个临时体制。昭和基地建在挪威已宣布为领土的翁古尔岛上。后来,缔结了南极条约,冻结了各国在南极的领土权,只要是以和平为目的的科学活动,就可以在南极内自由地进行。南纬60°以内的南极大陆及其周围地区尽管位于国外,但也是日本人可按自己意志活动的唯一场所。1965年,新破冰船“富士”号下水,使中     

在南极冰盖最高点 Dome A

Dome。直译为冰穹。南极冰盖上有自然形成的一个分冰岭,分冰岭像南极的脊梁贯穿整个南极大陆,在这个分冰岭上有依次排列的DomeA、DomeB、DomeC、DomeF,这四个点被科学家称之为南极冰盖的四大冰穹,而DomeA是唯一超过4000米的冰穹,也是四大冰穹中至今尚未开展过相关研究工作的冰穹。现DomeF、DomeB、DomeC分别由日本、俄罗斯、法国等国在此建站进行科学考察。     

南极大陆发现史:从探险家到科学考察

<正>南极大陆被人类发现已100多年了,但是,向南极腹地进军,则是近七八十年的事情。目前,世界上已经有数十个国家在南极建有各类科考站,建站数量较多的有前苏联、美国、英国、阿根廷、智利、日本等。近年来,中国后发赶超,无论是建站数量、规模、设施设备、人员素质、科研水平均居世界前列。     

南极:藏着无数地球玄机的神奇大陆

<正>"南极硕大无朋的亘古冰盖,如同一座蕴藏着无数历史上大气和气候宝贵信息的图书馆;南极也是最好的研究地球空间的地区;除了大气,南极还是世界上最好的研究宇宙的地方……"这是科学家对于研究南极的科学意义的描述。南极是世界上最寒冷、     

南极及周边海域的地震活动性

根据国际地震中心(ISC)编修的1964~2002年期间的数据评估了南极及周边海域的地震活动性。几十年来,南极大陆及周边海域被认为是全球的无震区之一。然而,在全球地震台网及区域地震台阵建成之后,在南极大陆及其周边区域监测到了许多构造地震。南极及周边区域可以分为13个地震区,其中3个在陆区,另外10个在海区。威尔克斯地是南极大陆最活跃的区域,在这里监测并定位到了几次小震。在南极周边海域中,120&#176;~60&#176;W扇形区域的地震活动性比别的海区强3倍。这可能主要是应力向南极板块、太平洋板块和纳兹卡次板块形成的复活节岛三重交汇区集中引起的。迪塞普申岛、埃里伯斯山、墨尔本山这3座火山区也是地震活跃区。     

黄土高原我的歌

气候环境是人类赖以生存的重要条件,对人类历史有着深刻的影响,了解过去的气候使我们对人类历史演变的认识向前迈进了一大步。而现在我们能够直接测量的气候历史才几百年,只是气候变化中很小的一部分。那么,我们该如何了解历史的从前的气候变化呢？在科学技术充分发达的今天,科学家是通过各种“岩石”的记录来了解地球气候系统过去的变化。这些“岩石”包括海洋沉积物、冰堆积物、风尘堆积物、珊瑚、……。     

基于约束三维重力反演的南极大陆地壳密度结构研究

地壳密度是表征其物质组成以及结构特征的一个基本参数,是深入理解构造演化、地球动力学等问题的重要基础.本文利用最新发布的布格重力异常数据,以现有的三维S波速度模型、地表热流以及岩石学数据作为约束条件,采用引入深度加权函数的三维重力反演算法,获取了南极大陆三维精细密度结构模型.研究结果显示,南极大陆地壳尺度范围内密度异常在-0.25～0.20g·cm^-3之间.大致以南极横断山脉为界,受中生代与新生代多期拉张活动的影响,西南极上地壳密度异常以低值为主,与东南极克拉通的高密度异常呈现明显对比关系.通过对比发现,反演的密度结构与岩石圈强度信息存在较好的相关性.进一步分析西南极裂谷系统的密度结构与岩石圈强度,认为受新生代拉张活动和岩浆活动影响的局部地区除外,热沉降作用很可能使得地壳趋于冷却.此外,西南极的低密度特征延伸到南极横断山脉,结合现有的研究结果认为可能需要多种机制来解释南极横断山脉的隆升过程.     

“白色杀手”正消失 却未必是好消息

正海冰是淡水冰晶、"卤水"和含有盐分的气泡混合体,包括来自大陆的淡水冰(冰川和河冰)和由海水直接冻结而成的咸水冰,一般多指后者。广义的海冰还包括在海洋中的河冰、冰山等。咸水冰是固体冰和卤水(包括一些盐类结晶体)等组成的混合物,其盐度比海水低2‰～10‰,物理性质(如密度、比热、溶解热,蒸发潜热、热传导性及膨胀性)不同于淡水冰。海冰对高纬度地区乃至极地地区的水文、热力循环、洋流和生态系统都有重大影响。它是海洋5种主要灾害之一,素有"白色杀手"之称。     

青海湖近900年来气候环境演化的湖泊沉积记录

通过对青海湖沉积物碳酸盐含量、磁化率、TOC等多环境指标的分析,探讨了青海湖地区近900年来的气候环境演变。结果表明青海湖地区近900年来气候变化属于暖干－冷湿的气候演替类型,经历了5次冷湿期和5次暖干期,中世纪暖期、小冰期以及20世纪以来的升温在该沉积岩芯有清晰的记录。沉积物的磁化率和沉积速率的变化忠实地记录了本世纪以来人类活动的影响。