南极考察回顾及今后极地研究展望

中国在南极建立了长城站和中山站,建成了中国极地研究所、国家极地档案馆和中国极地数据信息管理系统,拥有2万吨级的运输和科考两用的破冰船,已派出12支南极考察队,先后有5条远洋考察船11次赴南极,航行了25万海里,运送了2000多人次科学工作者和工程技术人员赴南极考察,完成了中国首次南大洋综合科学考察、“七五”和“八五”南极科考计划,开展了包括气象学、地球物理学、高空大气物理学、电波传输等常年观测以及冰川、地质、地貌、环境、测绘、地矿、生物学、人体医学、海洋学等多学科考察与研究,采集了大量宝贵的资料、标本、数据。我国科学家发表了数十部极地研究专著,填补了该研究领域的国内空白,其成果分别获得国家和部委科技进步奖、自然科学奖,有些研究成果已达到了国际先进水平。我国极地“九五”科考计划,将着重完善基础设施,围绕全球变化、环境监测和保护,争取在我国极地考察研究的一些优势项目中有所突破。     

2021年第五期《极地地质》专辑预告

正极地地区(南极和北极)具有独特的地理位置、地质地貌和生态环境,是研究地球演化过程和认识全球海陆格局不可或缺的重要一环。同时,极地地区蕴藏着丰富的矿产和能源资源,是未来潜在的新资源发展空间。为全面展示我国科学家近期在极地地质与资源环境领域取得的研究成果,本刊第五期将出版《极地地质》专辑(特邀主编刘晓春研究员),主要包括南极大陆基础地质、地球物理、铁矿资源、环境变化以及冰上丝绸之路和北极油气资源等内容。     

美国极地钻探科学目标分析与钻探技术进展

极地钻探是获取极地冰层或冰下环境样品和在极地冰层或冰下布放科学观测仪器的最直接方法,是开展极地科学研究的必要技术手段。美国是开展极地钻探较早的国家之一,也是极地钻探强国。相比美国,我国极地钻探技术尚处于起步阶段。本文以《美国冰钻委员会长期科学规划2021-2031》为基础,结合其官方网站和相关文献资料,梳理了美国极地钻探科学目标和极地钻探技术现状,并简要介绍了过去10年美国极地钻探的现场工作情况及其在未来3年的工作计划,以期为我国极地钻探发展提供参考。     

极地地质专辑

极地地区（南极和北极）具有独特的地理位置、地质地貌和生态环境,是研究地球演化过程和认识全球海陆构造格局不可或缺的重要一环,但也是全球地学研究的最薄弱区域。南极是被大洋围陷的大陆,它是地球上最古老的大陆之一,经历并保存了地球形成和演化过程中一些重大地质事件的记录,包括太古宙古陆核的形成、古元古代造山事件、格林维尔期（~10亿年）构造热事件、泛非期（~5亿年）构造热事件以及显生宙大陆边缘增生与陆块分离,因此是研究全球超大陆聚散过程的重要基石。北极是被大陆环绕的大洋,随着泛大陆的裂解,北极地区经历了中新生代造山运动、海底扩张及多期次的岩浆活动等构造事件,形成了一系列别具特色的构造单元,对了解全球海底构造、世界大洋的形成以及更新世以来气候与环境变化都极为重要。同时,极地地区蕴藏着丰富的矿产和能源资源,对研究区域及全球地质成矿作用和成矿规律有不可替代的重要意义。
极地地质考察是极地科学考察的重要分支。自1985年南极长城站建站以来,中国地质学家基本上参与了每年一度的南极科考和多次北极科考,取得了重要的地质调查和科学研究创新成果,包括泛非期高级构造热事件的识别与确定改写了传统的南极大陆形成模式;印度与东南极陆块间中元古代长寿命大陆岛弧体系和两阶段碰撞模型的建立深化了对南极大陆格林维尔期构造热事件的认识;南极半岛与南美板块分离的时间与过程的重塑为安第斯-南极半岛造山带的中新生代构造演化提供了重要信息;全南极板块高精度三维地壳和岩石圈结构图的获取为冈瓦纳超大陆的聚散过程提供了深部约束。这些研究成果多发表于国际主流杂志并在有关国际学术讨论会上交流,得到了国际同行的认可,在国际南极地学研究中占有一席之地。同时,在南极大陆重点区域开展的一系列地质图的编制为我国主张南极权益提供了基础,而北极油气地质与资源潜力评价为我国制定国家能源政策提供了科学依据。
为全面展示我国科学家近期在极地地质与资源环境领域取得的研究成果,《地质力学学报》在2021地质力学学报http：//journal.geomech.ac.cn 2021年第5期组织出版了“极地地质”专辑。该专辑共刊发了16篇代表性文章,聚集了国内正在从事极地地学研究的主要学者,以综述性文章为主,辅以少量专题性和战略性研究论文。主要研究区域涵盖了东南极、横贯南极山脉、西南极和环北极陆域,主要研究内容包括南极大陆基础地质、地球物理、铁矿资源、古环境与气候变化以及冰上丝绸之路和北极油气资源。随着国家发展及保障能力提升,我国未来的极地科考区域将进一步拓展,中国科学家也将逐渐成为国际重大极地科学计划的主角。所以,希望该专辑的出版能有助于读者从中了解极地地学领域不同研究方向的最新动态和发展趋势,以后有更多的年轻人参与到极地地学考察和研究中来,进一步提升我国在极地地学研究领域的水平和国际地位。最后,对该专辑组织出版付出了辛勤劳动的所有作者、审稿人和编辑人员等表示衷心感谢!     

“南极洲全球变化研究专家工作组”会议报道

1991年9月18—22日,由SCAR(国际南极科学委员会)组织的“南极洲全球变化研究专家工作组”在德国布莱梅港市的阿尔弗雷德—魏格纳极地与海洋研究所举行专家会议,就南极洲在全球变化研究中扮演的重要角色和今后国际南极研究围绕全球变化应采取的对策和研究方向进行讨论,达成了共识,完成了全球变化研究南极洲执行计划。应SCAR邀请,受国家南极考察委员会派遣,我参加了专家工作组第三组的工作。现将有关情况做一报道。     

2010-2016年国际极地研究综合评价分析

极地在气候系统、全球资源和战略中具有重要意义,并且随着人类对它的开发,极地研究也日益成为地球与环境科学领域的核心和热点议题。基于Web of Science数据库收录的2010-2016年SCI文章,利用文献计量方法,结合国际政策和战略,分析了2010-2016年极地研究的发展格局和变化趋势。结果表明：（1）近年来国际极地研究论文年发文量总体呈持续增长态势,年均增幅为3.6%。（2）发达国家及高纬度国家是极地领域的主要研究力量,美国占据绝对优势。（3）在SCI发表的国际极地研究论文来源期刊共计915种,来自57个国家,美国期刊占1/3。（4）结合欧盟极地研究优先领域和文献计量方法得出,极地研究未来新的发展方向侧重于人文及社会因素,重点提倡人类对极地的影响以及新技术应用。建议我国科研人员密切关注国际极地研究的发展态势和进展,鼓励海洋学、气象学、地质学、环境生态学、生物学、社会学和政治学等领域专家有计划地开展极地研究,为我国赢取极地研究国际发言权和参与度。     

构筑地球极地的“琼楼玉宇”——记清华大学建筑设计研究院极地建筑研究中心主任、著名极地建筑设计师张翼博士

南极作为目前世界上惟一没有明确主权归属的大陆,不仅储存了地球表面大部分的淡水资源,而且还蕴藏着丰富的能源、矿产和生物资源,更保存有大量珍贵的地球环境历史记录。南极的气候、环境、生态变化与地球气候、环境、生态变化间的相互作用与影响,极地资源的可持续开发利用,南极区域内国家权益的争夺与维护……无疑是世界各国关注的热点。南极科考,不仅是一项科学系统工程,还是一个国家综合国力的反映。中国南极内陆昆仑站的建成是我国提高自主创新能力、推动重大科技基础设施建设的重要成就     

澳大利亚南极科学数据管理综述

系统概述了澳大利亚国家南极数据政策、组织机构、管理模式、实施策略与未来发展所面临的问题。在此基础上分析澳大利亚南极数据工作的发展与实效,并回顾了中国的极地数据管理工作,初步表明建立一个有效的组织框架是顺利开展数据管理与共享工作的基础,完全基于Web的数据管理与服务对科学项目的管理与研究成果的产出具有较大的促进作用。同时可以看出,国家层面的数据管理工作首先必须有明确的国家数据政策作引导;需要建立各种相应的数据标准与规范以及基于Web的数据管理、共享与服务平台;当然更离不开一支进行数据管理、服务与技术支持的专业队伍,并通过工作绩效评价系统对各个环节进行评价和考核。其中,为数据（集）编写完整、准确的元数据始终是数据管理中最重要的基础工作。     

南极地区与全球变化集成研究展望

全球变化是21世纪人类发展面临着的重大课题。近20年来的南极研究为全球变化科学的形成和发展做出了重要贡献,许多证据表明南极地区是全球变化的最敏感指示器之一。南极地区的全球变化集成研究是目前极地科学和全球变化科学研究的重要方向。21世纪,围绕全球变化,国际上对南极地区的研究正朝向具有时间和空间尺度,具有生物、海洋、大气、岩石的圈层作用、星球之间的相互影响以及人类干扰因素等集成的关键过程研究。可以预测,对南极地区的多界面、大尺度、多学科的综合集成研究,将极大地丰富和提高人们对全球气候和环境变化的了解和预测能力。中国也将在国际南极地区与全球变化集成研究中作出自己的努力。     

第二届国际地貌学大会及有关学术活动

第二届国际地貌学大会(Second International Conference on Geomorphology,简称21CG)于1989处9月3—8日在西德Fankfurt举行。我承香港王宽诚教育基金会的资助,专程前往参加,在会上宣读了《青藏高原末次冰期与最大冰期》论文得到好评。此外,我还参加了美国Seaffle举行的冰与气候会议(见另一报告)和西德Bremen举行的极地地貌(Polar Geomorphology)会议,本报告主要叙述在西德的活动情况。     

第二届国际地貌学大会及有关学术活动

第二届国际地貌学大会(Second International Conference on Geomorphology,简称21CG)于1989处9月3—8日在西德Fankfurt举行。我承香港王宽诚教育基金会的资助,专程前往参加,在会上宣读了《青藏高原末次冰期与最大冰期》论文得到好评。此外,我还参加了美国Seaffle举行的冰与气候会议(见另一报告)和西德Bremen举行的极地地貌(Polar Geomorphology)会议,本报告主要叙述在西德的活动情况。     

南极冰层电缆式机械取芯钻进

介绍了南极冰钻的科学意义以及世界各国如原苏联、美国、法国、丹麦等国家施工冰钻的情况；重点阐述了俄罗斯南极冰钻的先进技术以及所采用的КЗМС－１１２型电缆式机械取芯钻具的结构和施工工艺。     

极地冰钻关键技术研究进展

极地冰钻技术是获取冰芯,研究冰盖-冰架-海洋相互作用,以及获取极地冰下基岩与冰下水环境样品,开展冰下环境探测的重要手段。目前极地冰钻技术的难点与前沿主要包括深冰芯钻探、冰架热水钻、冰下基岩钻和冰下水环境采样与观测技术。本文针对以上4个极地冰钻关键技术,对国内外相关技术的研究进展与项目开展情况进行了总结与梳理。综合来看,虽然我国开展极地钻探技术研究起步较晚,但随着我国极地战略不断推进,我国的极地冰钻关键技术与装备的研究正持续向着赶超极地钻探强国方向迈进,这必将为我国的极地科学研究提供强有力的技术支撑。     

2019年度海洋科学与极地科学基金项目评审与资助成果分析

分析了2019年度国家自然科学基金委员会地球科学部四处(资助范围:海洋科学与极地科学;申请代码:D06)所管理的面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目、重点项目、国家杰出青年科学基金项目和优秀青年科学基金项目等的申请情况,总结了2018年度结题项目的完成情况,分析提出了2018年度主要学科方向取得的研究进展。     

航空地球物理勘探在南极调查中的应用

航空地球物理勘探是认识极地区域构造的重要技术手段.在回顾和分析南极航空地球物理勘探发展历史与现状的基础上,总结归纳了航空地球物理勘探在南极地区取得的主要成果.归纳出南极地壳结构研究、南极古大陆重建与恢复、南极火山与岩浆作用调查和南极冰架与地质相互作用研究等4方面典型实例,航空地球物理勘探为南极地区域地质构造研究提供了有...     

我国极地科考事业发展与第26次南极科考成果

我国极地科考事业走过了26年光辉历程,实现了跨越式发展,取得了大量具有国际领先水平的极地考察与研究成果,在国际极地事务中发挥着越来越重要的作用,有效争取和维护了我国在极地领域的权益。中国第26次南极科考自2009年10月11日启程,于2010年4月10日凯旋回沪,＂雪龙号＂极地科考船载249名队员,历时182天,圆满完成了59项科学调查与21项后勤保障任务,为国际极地年和中国行动计划提交了出色答卷。     

南极冰层取心钻探钻井液对雪层影响的模拟研究

深冰层取心钻探是极地科学考察的重要组成部分。在极地勘探取样过程中做到在获得高质量冰岩心样品的同时,将钻井液对极地环境的污染降低到最低程度,对保护极地原生环境具有重要意义。依据南极科学钻探的地层条件,应用Visual Modflow建立了污染物在雪层中的运移模型,在污染物浓度保持恒定时,对钻孔内污染物进行了数值模拟,预测了10年后污染物在雪中污染羽扩散范围。在此基础上,对比分析了不同弥散系数时,雪对污染物弥散的能力。极地科学钻探使用的钻井液粘度通常是水的10倍,随着污染物粘度的增大,其扩散的距离也将相应减少。研究结果为深入开展极地冰层取心钻探钻井液对极地环境影响评价研究奠定了重要的理论与技术基础。     

美国得克萨斯州海湾海岸褐煤会议文集摘要

1976年在美国得克萨斯州奥斯丁召开了一次海湾海岸褐煤会议。会议是由国家科学基金会国家急需研究机构、美国能源研究开发局和得克萨斯州奥斯丁大学经济地质处共同发起召开的,经济地质处的W.L.费舍主持了会议。会后由W.R.凯舍主编出版了《海湾海岸褐煤会议:地质、应用和环境》文集。      

南极冰层电缆式机械取芯钻进

介绍了南极冰钻的科学意义以世界各国如原苏联、美国、法国、丹麦等国家施工冰钻的情况；重点阐述了俄罗斯南极冰钻的先进技术以及采用的Ｋ３ＭＣ－１１２型电缆式机械取芯钻具的结构和施工工艺。     

《美国全球海洋科学规划》简介

一、概述 美国全球海洋科学规划是美国几个联邦机构如国家科学基金会(NSF)、国家宇航局、国家海洋大气局(NOAA)能源部(DOE),国务院(DOS)等于1987年10月联合向美国海洋界首脑提出的规划报告。该报告是由联邦机构间协调工作组—全球海洋科学规划工作组制定的,其目的是为美国各有关机构制定规划和计划提供科学和技术依据。 美国一直把以对全球海洋及其边界的评价和了解作为国家的一个研究重点,第二次世界大战期间及战后,美国在海洋研究领域从