中国南极维多利亚地新站气象特征分析

中国南极新站选择在维多利亚地特拉诺瓦湾难言岛上进行建设,其气象环境状况是开展科学研究的基础工作,也是考察队员生命安全保障的基础资料。因此,通过2013年度难言岛气象站的观测资料,结合附近地区历史气象资料,对该区域气象要素特征进行了分析。结果表明:(1)由于地处罗斯海与东南极冰盖交界处,难言岛年均气压为987.8 h Pa,与中山站非常接近;(2)年均温为-16.1℃,最低气温为-39.3℃,且冬季气温波动较大,标准差可达±6.0℃;(3)年均相对湿度为42.1%,年均比湿为0.6 g·kg-1且冬季比湿极低,空气非常干燥,降水量非常低;(4)盛行风向为WNW,5—7级风出现频率超过50%,但夏季风速明显低于冬季风速,一般不超过8.0 m·s~(-1),有利于中国在夏季开展工程建设和补给;(5)难言岛年总辐射量为3 342.8 MJ·m~(-2),明显低于中山站,但两站反照率非常接近。     

南极罗斯海2012年夏季海冰特征分析

利用卫星海冰密集度资料和船基海冰走航观测数据分析了2012年12月至2013年3月南极罗斯海海冰密集度、厚度和浮冰尺寸等参数的时空变化特征。12月下旬罗斯海西侧浮冰区南北向宽约1 000 km,沿雪龙船航线平均密集度在5成以上,平均海冰厚度为100 cm,平均冰上积雪厚度为16 cm,高密集度区域主要为尺寸较小的块浮冰(2—20 m)和小浮冰(20—100 m),低密集度区域主要为大尺寸浮冰(500—2 000 m)。1月和2月罗斯海大部分海域无海冰覆盖,3月海冰迅速冻结,下旬即覆盖整个罗斯海。SSMIS和AMSR2两种卫星遥感数据均能较好反映航线上的真实海冰密集度状况,AMSR2产品与观测符合更好。与1978—2012的气候平均值相比,观测区在2012年夏季冰情偏重。本文的分析结果可帮助我们了解罗斯海海冰的时空特征,为中国后续罗斯海科考提供参考。     

南极菲尔德斯半岛四种藓类孢子形态观察

通过光学显微镜和扫描电镜观察了南极菲尔德斯半岛四种藓类孢子的形态特征,四种孢子体积较小,直径为８．４～３２．９μｍ,Ｐ／Ｅ值为０．８２５～０．９０６,孢子色泽为淡黄色、黄色或黄褐色,萌发孔均为近极薄壁区类型,外壁纹饰为鼓槌状、棒状或瘤状。     

南极乔治王岛菲尔德斯半岛土壤矿物化学风化特征分析

本文在考察菲尔德斯半岛成土环境、土壤理化性状的基础上，分析了本区代表性土壤的粘土矿物组成，粘粒、粉粒和全土中土壤大量元素的含量。认为亚南极海洋性气候区（无冰区）土壤次生粘土矿物主要是蒙脱石、伊利石和绿泥石；土壤矿物风化过程包括脱盐基、周期性滞水氧化－还原脱铁锰和微弱的脱硅过程     

南极菲尔德斯半岛微生物总量的调查

在南极菲尔德斯半岛进行了微生物总菌量的调查。共收集样品３５个（以土壤样品为主），从这些样品中计数得到一般细菌总量范围为：１０３－１０６ｃｅｌｓ／ｇ（３０°Ｃ），１０４－１０６ｃｅｌｓ／ｇ（１６°Ｃ），１０４－１０６ｃｅｌｓ／ｇ（４°Ｃ）；一般真菌总量范围为：１０２－１０３ｃｅｌｓ／ｇ（３０°Ｃ），１０２－１０３ｃｅｌｓ／ｇ（１６°Ｃ），１０３ｃｅｌｓ／ｇ（４°Ｃ）。初步鉴定细菌有７个属：微球菌属，葡萄球菌属，节细菌属，黄杆菌属，产碱菌属，假单胞菌属，芽孢杆菌属。真菌有５个属：青霉菌属，金孢霉菌属，枝孢霉菌属，曲霉菌属，散子囊菌属。特别是在绝大多数样品中４°Ｃ下培养的一般细菌与真菌总量明显高于３０°Ｃ下培养的菌量，同时离半岛海岸线近的地区菌量也高于半岛内陆地区的菌量。在该地区，４°Ｃ下培养的低温菌出现率主要是假单胞菌属（６９％），芽孢杆菌属（５４％），青霉菌属（４６％），曲霉菌属（１７％）。     

南极菲尔德斯半岛生物体的微生物含量分析

于１９９３／１９９４年以平板培养法用５种基本培养基对南极菲尔德斯半岛地区的生物体作了微生物含量分析。所研究的海藻、苔藓、地衣、沙蚕、小红蛤、帽贝、鱼、企鹅和鲸等的体表和体内样本计３３个。分析和比较了各类生物体内外所含的陆源性细菌、海洋性细菌、肠细菌、真菌及耐酸细菌等的含量,在一定程度上,培养温度的提高可促进样本中原有的微生物迅速大量繁殖,表明低温仍是制约南极微生物的重要因子。     

南极菲尔德斯半岛三种苔藓植物的观察

应用扫描电子显微镜详细观察描述了南极菲尔德斯半岛三种苔藓植物孢子体的形态结构特征,丰富了该地区苔藓学研究资料。     

南极菲尔德斯半岛湖泊沉积物的稀土地球化学

本文研究了燕鸥湖、西湖和基太湖湖泊沉积物的稀土地球化学。这些湖泊沉积物的稀土分布模式与菲尔德斯半岛第三纪火山岩非常相似，它们的物质来源是菲尔德斯半岛岛弧火山岩。湖泊沉积相与冰碛层稀土模式的差异，反映了它们经历的化学风化程度不同、粘土含量不同。Ｃｅ异常意味着每个湖泊沉积旋回结束的阶段气候是比较干燥的。湖泊沉积物的稀土含量和分布模式变化小，也意味着在中晚更新世时气候是比较干燥的。     

南极阿德雷岛湖泊沉积:企鹅粪土层识别

在 CHINARE- 1 5考察期间 ,采集了南极阿德雷岛 Y2湖 67.5cm长的一支湖芯。室内分析测试了部分化学元素的含量 ,与南极西湖沉积物、新鲜企鹅粪、阿德雷岛鸟粪土和南沙太平岛鸟成土的元素特征进行对比后指出该湖泊沉积物为企鹅粪土。元素的聚类分析结果表明该粪土的元素标型组合包括 P、S、Sr、Ba、Cu、Zn、Se、Ca和 F等 9种元素。这为进一步解释其中所记录的气候环境事件提供了依据。     

人类活动对南极乔治王岛菲尔德斯半岛环境的影响

人类活动对南极环境的影响主要表现为全球性人类活动的影响和南极局地人类活动的影响两方面。本文在对南极乔治王岛菲尔德斯半岛环境进行调查和采样分析的基础上,明确了南极环境中存在源于北半球中高纬地区人类核活动产生的人工放射性同位素１３７Ｃｓ：土壤表层（０～５ｃｍ）、苔藓活体层、枝状地衣、壳状地衣体中１３７Ｃｓ比活度分别为６．０～１４．８、２５．１、２９．０和５８．１Ｂｑ／ｋｇ;而中国北方地区土壤表层（０～１０ｃｍ）、壳状地衣体中１３７Ｃｓ比活度分别为６．４～３７．３和２９４．０～３１２．０Ｂｑ／ｋｇ,可见这类全球陆地表面广泛分布的壳状地衣是监测人工放射性核素长期扩散影响极为敏感的信息载体。南极科学考察活动对局地生态系统和地表冻融过程有一定程度的干扰,南极生物体（特别是地衣体）和水体是对人类活动影响极为敏感的环境信息载体,考察站区周围的生物体和水体中Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ等污染物含量明显偏高。菲尔德斯半岛作为南极科学考察站最为密集的地区之一,其环境与陆地生态系统受人类活动影响较为明显,故加强本区环境和生物保护工作已成为当前南极环境科学研究的重要方面     

南极海冰遥感现场对比实验

南极海冰区是影响全球气候 -环境变化的关键区域之一 ,卫星遥感资料是获取大区域海冰地球物理特征参数的最有效的手段。但是 ,在南半球晚冬-初春期间 ,卫星遥感反演的海冰资料的误差较大 ,精度较低。 2 0 0 3年 9- 1 0月 ,由澳大利亚南极局组织 ,包括中国等 7个国家 ,1 4个研究单位的科学家参加 ,以澳大利亚破冰船“南极光号”为现场工作平台 ,在东南极季节海冰带 ,通过与美国宇航局 (NASA)、日本宇宙开发促进会合作开展的卫星、飞机、船、冰站立体联合观测 ;对AMSR E等卫星遥感产生的海冰地球物理参数 (海冰密集度、雪盖厚度、海冰物理温度等 )进行地面详细验证 ,建立遥感数据与地面实测数据的统计关系 ,以发现各种卫星资料反演算式的使用范围和局限性 ,为改进卫星资料反演算式提供依据。     

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。     

西南极利文斯顿岛火山岩地质

本文综合近年研究中新获得的资料和证据，对利文斯顿岛火山岩的地质特征和火山作用特点作了综合性的介绍。百耳斯建造是该岛最老的火山岩地层，由晚侏罗世至早白垩世生成的玄武岩、玄武安山岩质熔岩和火山碎屑岩、集块岩以及泥岩、页岩等组成，分布在岛西部的百耳斯半岛。中白垩世的鲍勒斯山组主要出露在岛的中部，是由安山岩质熔岩和火山碎屑岩夹层组成的一套蚀变火山岩系。汉那角剖面的火山碎屑岩和熔岩及史莱夫角的橄榄玄武岩均具有中白垩世的年龄。晚白垩世火山活动的产物以粗玄岩为代表，集中出露在西多斯角一带。伴随着火山活动，始新世英云闪长岩侵入白垩系火山岩地层。更新世至现代则有依诺特角组橄榄玄武岩在岛的东北部产出。上述火山活动随时间演进而自北西向南东不断迁移的特点，与整个南设得兰群岛火山作用的发展趋势相符。岩石化学和地球化学资料表明，百耳斯半岛熔岩、史莱夫角的橄榄玄武岩和西多斯角的粗玄岩等白垩纪火山岩基本属于钙碱性岩系并且具有低钾低镁的特点。早第三纪的英云闪长岩继承了橄榄玄武岩和粗玄岩的成分特点，同是南设得兰群岛岩浆弧中生代－新生代火山作用的产物，在钙碱性岩系岩浆演化的晚期生成。而鲍勒斯山组的熔岩和汉那角的熔岩表现出岩相学和岩石化学性质上的     

南极阿德雷岛不同基底中真菌的分离培养及初步鉴定

为了探索南极真菌的多样性,进一步揭示其生态学角色和筛选有特定酶活性菌株,本研究对中国第27次南极科学考察采集自阿德雷岛的6份样品进行了真菌的分离培养及其胞外酶活性测定。从6份样品中共分离得到168株真菌,其中大型海藻腐烂物样品中分离到的真菌种类和数量最多,占所分离菌株总数的34.6%;对选取的15株代表菌株进行了真菌ITS1-5.8S-ITS2序列鉴定,结果表明它们分属于4个纲,8个属,其中青霉属5株,假散囊菌属、地丝菌属和枝孢属各2株,生赤壳属、曲霉属、出芽短梗霉属和unclassified Onygenales各 1株,该结果表明南极地区具有丰富的真菌物种多样性,其优势类群青霉菌。胞外酶测定显示产淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶产生菌分别占供试菌株的64.6%、45.1%、14.6%,产纤维素酶的菌株可能在南极物质能量循环中扮演着重要角色。     

南极罗斯岛及泰勒谷新生代火山岩微量元素特征及岩石成因

本文对采自南极罗斯岛及泰勒谷的新生代火山岩（包括鸟角碱玄岩、伊万思角歪长粗面响岩、罗德角碱玄响岩、克雷特山碱玄岩、碧玄岩博尼湖南岸碧玄岩）中的微量元素、稀土元素及同位素进行了系统的研究。查明研究区的火山岩未遭受地壳混染；证实它们可能来自两种不同的地幔源区。在岩浆演化方式上两套岩石也有所不同，碱玄岩和碧玄岩以地幔平衡部分熔融作用为主，而粗面响岩、碱玄响岩则以分离结晶作用为主。地幔部分熔融度为１．４６～３．５７％。最后对该区地幔的性质进行了初步讨论     

西南极乔治王岛北海岸第三纪火山岩的岩石化学和地球化学研究

乔治王岛北海岸的第三纪火山岩包括菲尔德斯半岛组（ＦＰＧ）熔岩、Ａｄｍｉｒａｌｔｙ湾组（ＡＢＧ）岩颈和Ｗｅｇｇｅｒ峰组（ＷＰＧ）侵入岩。大多数中基性熔岩为斑状结构，斜长石和普通辉石是岩石中最主要的斑晶相。安山岩中尚含有少量斜方辉石，英安岩质熔岩则为细晶质结构。岩颈相岩石的物质组成与熔岩相似，但斑晶含量往往较少。岩石化学成分表明，所有岩石均富铝，为亚碱性火山岩，属于钙碱性岩石系列。岩石富集大离子亲石元素，轻稀土元素略为富集，稀土元素总含量落在钙碱性岩石的含量范围之内并基本随硅含量的增加而增加。岩石具有很低的８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值（０．７０３４左右）和较高的１４３Ｎｄ／１４４Ｎｄ比值（０．５１２７８－０．５１２８８），εＮｄ平均值在＋６左右。８７Ｓｒ／８６Ｓｒ比值与Ｓｉ、Ｋ、Ｒｂ、１／Ｓｒ等元素呈水平线性关系。在Ｃｅ／Ｙｂ－Ｃｅ和Ｔｈ／Ｔａ－Ｔｈ图解上所有岩石的投影点分布趋势相同，趋势线的斜率＞０。上述特征表明，乔治王岛北海岸第三纪火山岩均由上地幔物质直接生成而未受壳源物质的混染。推测在古太平洋板块向南极板块下俯冲的过程中，上地幔发生的不同程度部分熔融所生成的玄武岩岩浆从深部岩浆囊沿构造薄弱带穿过地壳直接喷出形成     

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。