中国南极昆仑站低轨空间碎片监测优势及CSTAR 望远镜实测

日益增加的空间碎片已严重威胁到各国航天器的运行安全。根据在编低轨空间碎片轨道分布和中国南极昆仑站的台址特点,分析昆仑站监测低轨空间碎片效能,结果表明昆仑站低轨空间碎片过境频次高、可观测时间长、极昼期间也可监测大尺寸空间碎片,对比中低纬度台址有显著优势。利用昆仑站CSTAR望远镜数据,针对其CCD图像中空间碎片图像拖长的特点,采用图像相减和霍夫变换方法,有效提取出空间碎片目标。与已有的空间碎片数据库进行比对结果表明,在72 h连续观测时间内,有效口径仅100 mm、视场为20 deg~2的单台CSTAR望远镜能观测到80%面积大于1 m~2的低轨空间碎片,证实了昆仑站在低轨空间碎片监测方面的高效能优势。     

中国第一个南极内陆考察站——昆仑站

一、昆仑站建设的背景 我国自1980年开展南极考察工作以来,已先后于1985年2月20日在南极乔治王岛、1989年2月26日在东南极大陆拉斯曼丘陵地带分别建立了“长城站”和“中山站”两座科学考察站,并成为《南极条约》的协商国,在国际南极事务中发挥着越来越重要的作用。然而,随着对南极研究的不断深入,许多科学问题已经逐渐演化为全球性环境乃至社会政治经济问题,仅有的两个位于南极大陆边缘的考察站已无法满足我国深入开展对南极考察研究的需要。     

“中国南极昆仑站”建设进入实施阶段

中国第25次南极考察队日前从上海出征,此次考察的一个重点任务是在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区建立我国第一个南极内陆考察站,这也是我国继在南极建立长城站、中山站以来,建立的第三个南极考察站,预计2009年1月底前完成建站任务。它标志着我国的南极考察实现从南极大陆边缘地区向南极内陆关键地区的跨越式发展。     

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。     

南极臭氧洞期间中山站和昭和站大气臭氧的中期振荡特征

本文用１９９３和１９９４年７－１２月中山及昭和站大气臭氧观测资料和１９９３年７－１２月中山站地面温度，气压及戴维斯站探空资料，对南极臭氧洞期间中山站和昭和站的中斯振荡特征进行了研究。结果表明：准一周和准二周振荡是南极地区大气臭氧和各层次温压参数普遍存在的两种主振荡周期，且在不同年份其振荡强度也有所不同。     

南极臭氧洞期间中山站和昭和站大气臭氧的中期振荡特征

本文用１９９３和１９９４年７～１２月中山站及昭和站大气臭氧观测资料和１９９３年７～１２月中山站地面温度、气压及戴维斯站探空资料，对南极臭氧洞期间中山站和昭和站的中期振荡特征进行了研究。结果表明：准一周和准二周振荡是南极地区大气臭氧和各层次温压参数普遍存在的两种主振荡周期，且在不同年份其振荡强度也有所不同。在中山站和昭和站地区，１９９３年大气各参数的准二周振荡强度大于准一周振荡，准一周和准二周振荡都是由西向东传播的；而在１９９４年则除准一周振荡外未出现准二周振荡。在普里兹湾地区平流层中下部臭氧和等压面高度、温度准一周和准二周振荡的位相差很小，振荡是同时发生的。准一周和准二周振荡都可以由上而下或由下而上地穿越对流层顶，平流层和对流层的中期振荡有着密切的关系。准二周振荡是大气中普遍存在的一种天气尺度的中期振荡，在不同地区可以对应不同的天气实体。在南极地区，大气臭氧总量的准二周振荡可能是极涡本身固有振荡的反映，而周期较短的准一周振荡则可能是外来扰动强迫振荡的反映。     

南极中山站固体潮观测分析

中国南极中山站位于南极拉斯曼丘陵地区，１９９１年３月至１９９３年２月，用Ｌａｃｏｓｔｅ ＥＴ型重力仪，在这个地区进行了为斯的两年的观测，取得了６００多天有效资料，经调和分析和流变模型，海潮负荷必正后得到：δｏｌ＝１．２２５３±０．００３１，Δψｏｌ＝０．７３°±０．１４°；δｍ２＝１．０７８５±０．００４５，Δψｍ２＝－３．５５°±０．２９°从资料分析的精度来看，观测资料是比较好的；但由于海潮负荷     

南极中山站重力基点联测

１９９１年１２月乘“极地号”科学考察船使用ＬａｃｏｓｔｅＧ型重力仪从澳大利亚塔斯马尼亚大学一国际重力点［ＩＧＳＮ７１］联测至中山站,两点间重力差达２１５４ｍｇａｌ,测得中山站重力基础点值为９８２５７１．３４８±０．１５ｍｇａｌ。     

南极大磷虾声学调查数据噪声处理与资源评估

在中国第28次南极科学考察期间,利用“雪龙号”科考船载SIMRAD EK500（38kHz）科学渔探仪对南极半岛附近海域的南极大磷虾资源量进行了调查。原始声学数据经过信噪比估算和背景噪声剔除数据后处理方法剔除背景噪声以及手动剔除表面混响、海底反射和坏数据之后,在200 m以浅水层中,以1n mile间隔进行积分,并应用Matlab软件编程对积分结果进行后处理,得出调查海域中南极大磷虾的资源分布情况。结果表明：（1）“雪龙号”的平均噪声功率值为-146.47dB re 1W;(2)空白水体的噪声平均剔除百分比为88.3%;（3）调查区域内的南极大磷虾平均密度为27.30 g·m^-2（62.95 ind·m^-2）。     

首个南极内陆站确定建站方案

我国首个南极内陆站建站方案日前已获批准,将建236平方米内陆站生活区、科研区。新组建的内陆考察队人员和任务也于9月11日敲定,28人组成我国历次南极内陆考察以来人员最多、规模最大、承担任务最为艰巨的一支队伍。     

南极昭和站大气中CO_2浓度变化

本文作者于1987～1988年由国家南极考察委员会派遣随JARE29赴日本南极昭和站、瑞穗站和阿斯加等站进行考察,根据日本同行提供的1984～1988年昭和站大气中二氧化碳浓度连续变化资料以及相应年份该站年平均气温资料进行研究,结果表明:从1984年到1988年该站大气中二氧化碳浓度变化趋势与该站年平均气温变化趋势是相当一致的,二者呈明显正相关。此外,还给出该地区从1984年到1988年大气中二氧化碳浓度变化的年增长率,其值分别为1.21ppmV/年(1984～1985年)、1.35ppmV/年(1985～1986年)、1.68ppmV/年(1986～1987年)和1.99ppmV/年(1987～1988年)。     

南极中山站极区空间环境观测系统

中国南极中山站位于极隙区纬度,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,非常适合开展极区空间环境观测研究。自1989年开始建设以来,中山站极区空间环境观测系统经历了观测设备的不断完善和发展,现已建立了涵盖地面极光、电离层和地磁观测多要素、多手段的自主观测体系,实现了极区空间环境的连续监测并建立了数据库。所有观测设备的运行状态可实时监控,地磁、宇宙噪声吸收等数据实现了准实时远程传输。最后展望中国极区空间环境观测研究的发展前景。     

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。     

南极中山站站区上空气溶胶金属成分特征研究

连续三年(1998-2001年)采集了南极中山站的气溶胶样品,利用中子活化(INAA)分析其元素组成,采用作图法对元素的来源进行分析。结果表明除南极中山站气溶胶中的Na,Cl,Mg,Ca,Sr,Br,I和Rb等8个元素主要来自海洋,Al,Sc,Fe和Mn等4个元素主要来自陆源,而Se,Co,Sb,Zn和Cr等5个元素呈现出高度的富集,属于重金属污染特征元素,这可能与站区发电、垃圾焚烧、污水处理、车辆运行和加工制作等站务活动有关。     

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。     

南极验潮进展及中山站验潮策略

介绍了潮汐观测的方法、最新成果以及南极验潮的进展;分析了南极中山站潮汐观测现状,考虑了南极特殊的自然环境,并参考南极其他站的经验,为改进中山站目前的验潮系统提出了可行方案。