激光雷达探测南极平流层云

１９９３年中国南极中山站的一台波长为０．６９４μｍ的激光雷达对平流层进行了５３次探测，从激光大气回波信号计算出平流层气溶胶后向散射比的垂直分布和１２－３０ｋｍ高度范围内的积分向后散射系数。     

激光雷达探测南极平流层云

１９９３年中国南极中山站（６９°２２＇Ｓ，７６°２２＇Ｅ）的一台波长为０．６９４μｍ的激光雷达对平流层进行了５３次探测，从激光大气回波信号计算出平流层气溶胶后向散射比的垂直分布和１２～３０ｋｍ高度范围内的积分后向散射系数。探测结果表明因受菲律宾Ｐｉｎａｔｕｂｏ火山爆发的影响，１９９３年南极地区平流层气溶胶粒子含量比１９９０年明显增加，证实了南极冬季平流层云的存在。平流层气溶胶为两层结构，１２ｋｍ附近高度上始终存在着一层厚度为数公里的气溶胶层，２５ｋｍ附近高度的一层变化较大。     

南极点和罗斯海滨壳幔结构

本文根据美国极地台（南极点）和新西兰斯科特台罗斯海滨的ＷＷＳＳＮ台所接收的长周期深源远震图Ｐ波波形的理论地震图拟合，探讨南极洲壳幔构造特征。结果表明，南极点下方地壳厚约４５ｋｍ，双层结构；罗斯海滨地层厚约２４ｋｍ，３５０～４５０ｋｍ深度有明显低速带存在，它们反映了南极横贯山脉两侧不同的构造特征     

南极地区近地面太阳气压潮汐初探

Chapman 等大气潮汐专家认为,地球表面的太阳潮汐全口波被抑制,而半口波被放大,这个结论一直延续数十年。然而,根据南极地区三个站的资料计算表明:在南极地区,地面太阳气压潮汐的全日波远强于半日波,这与高登义等(1986)应用我国205个台站资料计算结果是一致的。 上述结果表明,南极地区近地面太阳气压潮汐全日波并未被抑制,而半日波也未被放大。这与Chapman等人的结论是不一致的。     

南极陨石与沙漠陨石的对比研究

南极冰盖和热带干旱－半干旱沙漠地区均有利于陨石样品的保存。到目前为止,已在南极约２５００ｋｍ２的蓝色冰区内回收了约１５０００块陨石。在非洲撒哈拉沙漠、西澳大利亚及美国新墨西哥州沙漠地区回收了约２０００块陨石。但由于两者的气候条件和保存陨石的环境不同,它们之间存在明显差异,南极陨石居地年龄大,风化程度低,地球污染小;沙漠陨石居地年龄小,风化程度高,地球污染大。南极和沙漠陨石的主要陨石类型的频率与已知降落的陨石相似,未观察到陨石类型通量随时间的明显变化,但在南极陨石中稀少和独特陨石类型的丰度较高,按其陨石来源将其划分为小行星陨石和行星陨石。新的和独特陨石类型的研究以及月球和火星陨石的研究有利于探索和了解早期太阳星云的连续化学分馏作用及月壳和火星表面的平均化学组成及其横向变化。     

既有南极治理机制分析

以《南极条约》为基础而逐步形成的南极条约体系,是南极治理的法律机制和制度基础,在既有的南极治理机制的规制下,各种行为体之间通过相互制衡,使南极权力格局达到了基本的平衡,实现了各国南极权利形式上的平等,维持了南极长达半个世纪的和平和科学研究自由的状态。但是随着南极海域非法渔业捕捞活动的猖獗、南极资源开发趋势的明显和南极沿海国大陆架划界案的增多,既有的南极治理机制面临着严峻的挑战。     

我国将首次在南极投放海底地震仪

由中国自主研发的两台海底地震仪将随第28次南极科考队前往南极,并将投放于南极普里兹湾以北海域,对南极大陆及其周边海域的地震情况进行观测。这是中国首次在南极地区投放海底地震仪。     

近30年南极海冰的变化特征

采用NCEP的1973-2002年南极海冰密集度资料,对近30年南极海冰冰密集度的季节变化、年际变化及其与南极海冰涛动指数的长期变化关系进行了分析研究。结果表明,南极海冰的季节变化特点是海冰融化速度远大于凝结速度,而北极海冰融化速度与凝结速度基本相同。南极海冰存在着明显的年际变化,海冰面积指数呈增加趋势,年平均倾向率为28/10a。而北极海冰年际变化则相反,呈减少趋势,年平均面积指数的倾向率-3.5/10a。南极海冰涛动指数能代表南极地区近1/3的海水变化,是南极海冰变化的重要指数,具有10年、3-5年和2年左右的准振荡周期。     

南极臭氧洞研究综述

本文根据迄今为止对南极臭氧洞研究的成果,综述了南极臭氧洞形成的诸种原因。研究表明人类排放到大气中的污染物氟里昂,通过发生在极地平流层云表面上的非均相化学反应所分解出的活跃的氯基,经过光化学反应过程大量分解臭氧是出现南极臭氧洞的内部原因;太阳活动、大气长波辐射及大气环流造成南极平流层环极涡旋中出现的极地平流层云,可能是形成南极臭氧洞的外部条件。南极臭氧洞的闭合很可能是南半球春季逐渐增强的行星波活动往南极平流层输送的臭氧增多的结果。同时讨论了南极臭氧洞未来的可能趋势,估计南极臭氧洞可能会持续下去,并随着大气环流的波动,其程度和范围也会出现波动。     

澳大利亚南极政治浅析

澳大利亚非常重视南极政策研究,在充分认识其南极利益并明确了利益挑战的基础上,澳大利亚形成了较为完善的南极政策法律体系和管理制度。本文通过对澳大利亚南极利益及其行动目标的简要分析,结合澳大利亚在南极立法、南极管理及国际关系处理方面表现和相关活动,探讨了利益驱动下的澳大利亚南极活动图景,点明了其南极政策对维护其南极利益的重要作用。     

南极潮汐测量及区域潮汐对冰架表面流速影响的研究进展综述

南极区域潮汐是计算南极物质平衡和南极冰架表面冰流速的重要影响因素,同时对于研究冰架崩解和全球气候变暖具有重要作用。南极潮汐测量的方法从最初的实时测量,发展到了卫星测高和遥感监测以及建立数值模型预测的阶段。已有研究表明潮汐周期与冰架表面流速间存在一定关联,例如Filchner-Ronne冰架和Ross冰架的潮汐变化与冰流速度的联系为:在大潮时冰流速度达到最快,小潮时冰流速度达到最慢。研究还对南极典型冰架区域潮汐特征及对冰架表面冰流速、高程变化等的影响进行了总结。今后的研究不仅需要继续关注西南极和南极半岛的潮汐变化,更加需要对东南极稀疏的区域进行潮汐观测,这对于构建整个南极潮汐数据库和提高数值模型的精度具有重要意义。     

中国南极软科学研究的意义、现状与展望

本文指出中国的南极研究大多集中在自然科学,而软科学研究相对薄弱,存在着研究领域较少和研究深度不够等不足,这会制约我国在国际南极事务中的话语权、应有权益和国际地位。为了提高中国在国际南极政治和南极事务中的地位,应重视和加强南极软科学研究。文章分析了南极软科学的研究现状和存在的问题,对今后的研究方向和课题进行了展望和讨论,可供极地软科学研究者和管理层参考。     

南极资源纷争及我国的相应对策

本文对南极的资源状况进行了概要的阐述,并对南极资源可能存在的纷争进行了分析,同时对各种南极资源活动与环保、南极考察与资源调查以及南极资源开发和利用与高新技术应用的关系进行了讨论,并展望了南极资源的开发利用前景,最后探讨了我国在南极资源问题上应采取的基本国策和对策。     

南极海冰问题评述:观测

海冰通过其对地面反照率的作用以及对大气和海洋之间热交换的局地障碍和对世界海洋环流的作用在全球热平衡和气候变化中起着重要的作用。南极海冰又因其极为显著的时空变化引起越来越多的关注。海冰的观测是海冰研究的重要内容 ,本文综述了南极海冰观测的发展过程 ,着重介绍了卫星在探测南极海冰方面的重要进展 .     

南极天气预报业务的进展

第一届南极天气预报国际会议于 1 998年 8月 31日至 9月 3日在澳大利亚霍巴特举行。来自澳大利亚、比利时、中国、法国、意大利、俄罗斯和英国的 40多位代表出席了会议。近年来 ,随着综合科学考察的增多和南极旅游业的快速发展 ,对南极地区天气预报的需求有了很大的增加。许多南极考察站已使用了复杂的预报系统 ,浮标和自动观测站获得的数据、数值天气预报产品、高分辨率的卫星图像都得到有效利用。数值天气预报在预报发生在大洋和海岸附近天气尺度的低压方面取得了很大进展 ,但对当地预报非常重要的许多中尺度系统 ,在模式中还不能反映出来 ,系统的活动主要通过卫星资料来预报。期待将来能够选择南极的某些地区来运行高分辨率的有限区域模式。会议表明 ,随着近年来对高纬地区的天气过程的进一步认识、高分辨率的卫星图像和数值天气预报产品的使用 ,南极地区的天气预报已取得了长足发展。目前存在的突出问题是 :南极以外的气象中心很难得到南极的资料、南极半岛及内陆缺少高空资料、数值预报对南极地形和高纬过程的模拟效果不好等。会议的主要成果是将完成整个南极地区的天气预报手册     

1988年8月下旬南极平流层暴发性增温及其与臭氧的关系

本文利用昭和基地(69°00′S,39°35′E)的探空和臭氧原始资料,分析研究了1988年8月下旬的一次南极平流层暴发性增温过程。本文分析了这一增温过程中的臭氧总量、30hPa气温、增温率及西风风速的变化关系。发现在这次南极冬季平流层暴发性增温中30hPa气温、30hPa西风风速与臭氧总量之间存在着非常好的正相关,同时发现臭氧总量的变化与30hPa增温率的变化之间存在着滞后关系。而在平流层发生暴发性增温之前,在对流层有一次大的西风扰动。由此,可以认为这次平流层暴发性增温的原因可能是对流层西风扰动引起的行星波上传,而臭氧的加热不可能是这次平流层暴发性增温的原因。     

南极半岛地区地震勒夫波群速度与岩石圈结构

本文依据南极智利贝纳尔多奥伊金斯将军站的来自南桑德韦奇群岛的Ｍｓ＝６．４级地震面波资料，采用最新的适配滤波频时分析技术和网格频散反演方法，计算了南极半岛地区的勒夫波群速度频散，并获得了该区岩石圈结构模型。结果表明，西南极南极半岛地区地壳为成层结构，可分为三层，其分层厚度分别为５ｋｍ、８ｋｍ和１０ｋｍ。地壳厚度为２３ｋｍ，上地幔顶部速度为５．３２ｋｍ／ｓ。在深度５３ｋｍ以下，地幔介质中速度逐步降低为５．１１ｋｍ／ｓ和４．９ｋｍ／ｓ，最低值达４．８ｋｍ／ｓ，可以推断南极地幔亦为成层结构。     

南极中山站-昆仑站间地壳厚度分布

自第4个国际极地年2007/2008开始至2013年,中国南极内陆冰盖科考队相继在自南极大陆边缘的中山站至东南极地形最高点昆仑站(Dome A)一线进行了低温甚宽频地震观测。本文对7个天然地震台站数据进行了分析,提取了这些台站的S波接收函数,据此反演获得了这些台站下的地壳厚度分布。结果显示:随着纬度的升高,地壳厚度由大陆边缘的中山站下的约38 km逐渐增加至CHNB台下的58 km,随后又于CHNA台站下方减薄至47 km,然后快速增大到南极地形最高点昆仑站(Dome A)下的62 km。昆仑站或Dome A是南极大陆地壳最厚的地方。从中山站至昆仑站之间地壳厚度的变化与冰下地貌变化存在明显的相关性,它们都说明了从中山站至CHNB之间地壳构造相对均匀。在距昆仑站约200 km的CHNA台下的地壳厚度(约47 km)明显比临近台站地壳偏薄,这可能说明了甘伯采夫山脉地壳侧向变化较大,即其形成时所遭受的构造作用较复杂。     

南极绕极波的行波与驻波共存系统分析

南极绕极波(ACW)是近10年来海洋和大气科学领域研究的重要内容之一,其特征表现为一种海气耦合的年际信号在南大洋的明显东向传播。文中依据波动的基本原理,利用非线性拟合方法得到了绕极波行波的平均波速、波数和角频率和印度洋驻波的表达形式,得出行波和驻波具有相同的角频率。针对绕极波纬圈传播的不连续现象,提出了南极绕极波是行波和驻波共存系统的新见解。行波与驻波共存系统由三部分组成:在南大洋的太平洋西侧发生SLP振动,与发生在太平洋中低纬度的过程有关;在太平洋和大西洋存在传播的行波,行波在太平洋最强,到大西洋明显减弱;在印度洋SLP系统表现为局地变化,体现明显的驻波特征。三部分有共同的周期,表明三部分是统一的动力学系统,证实了行波与驻波共存系统可以很好地表达南极绕极波的时空特性和传播特征。     

南极搜救体系现状与影响及我国的对策研究

伴随各类南极活动的增多, 如何尽可能地减少和避免遇险、遇难事件并更好地进行搜救成为南极活 动各国重点关注的问题之一。在国际海事组织(IMO)和国际民航组织(ICAO)所划分搜救区域的基础上, 南极 地区形成了以距离南极最近的5 个国家为主导的南极搜救体系。各国的搜救职责依4 个国际公约确立。承 担搜救责任的5 个国家基于本国的搜救体系, 开展国际合作, 在南极搜救方面发挥了重要的作用和贡献。在 现有南极条约体系框架下, 南极搜救活动难免会对相关国家在南极的实质性存在、极地安全等问题产生一 定的影响。我国作为参与南极活动的主要国家之一, 在南极有着重要的利益诉求, 有必要通过完善相关的硬 件设施、提升搜救软实力等途径来提高我国的南极搜救活动参与度, 强化我国在南极的实质性存在与影响, 增强对南极事务的话语权。