2011年1月普里兹湾埃默里冰架附近水文特征

分析“雪龙”号2011年在普里兹湾埃默里冰架外缘24个站位的CTD观测结果,发现有以下一些水文特征：普里兹湾西部,在71°E-72°E范围内,存在一个顺时针运动的中尺度涡。由于这个涡旋存在,冰架水主要扩散方向偏东,在73°30′E附近,流向东北;夏季表层水厚度,东部基本在20m,西部受中尺度涡和其他因素的影响,夏季表层水厚度深达50m左右;在50m以浅的水层内,表面以下温度会出现稍微增大现象,我们称之为逆温层,它是结冰、融冰和海冰覆盖变化造成的;在观测断面西部,在160m～200m水层内,多站出现“静力不稳定”：即上层密度大于下层,厚度有几米,平流混合扩散可能是这一不稳定现象主要原因。     

夏季南极普里兹湾碳的生物地球化学循环Ⅰ:DOC的含量与分布

本文通过南极第 1 5次科学考察 ,对夏季普里兹湾的溶解有机碳 (DOC)进行研究。结果表明 :调查期间普里兹湾及邻近海域DOC平均含量较高 ,表层含量在 68.2 3- 1 2 5 .92 μM之间变化 ,平均值为 1 0 2 .32 μM ,大于典型的大洋表层DOC含量 ( 70- 80 μM )。垂直分布表明水体上层DOC含量高于底层 ,在 2 5- 5 0m附近含量出现最高值。在普里兹湾及邻近海域难降解有机物是DOC的主要部分 ,经估算湾内难降解DOC含量 92 .34μM占总DOC的 77% ,湾外难降解DOC含量为 76.89μM ,占总DOC的 82 %。     

南极普里兹湾海域的近现代沉积速率

沉积速率主要受上层海洋生物生产的影响,而在湾口浅滩区沉积速率则主要受底栖生物的影响。此外,水流、水体稳定度、冰封期长短和海底地形等条件也对沉积速率产生一定的利用中国第21次南极科学考察获得的普里兹湾海域的沉积物样品,运用沉积地层同位素210Pb测年技术,探讨了该海域沉积物的近现代沉积速率及其影响因素。研究结果表明,南极普里兹湾海域的近现代沉积速率变化范围在0.47～1.88 mm/a之间,平均值为1.06 mm/a,高于南极罗斯海而低于威德尔海,总体上与南、北极多个海区的沉积速率相当。在湾内和冰架边缘区影响,沉积速率的分布是多种因素共同控制的结果。在生物量较高、水体条件较为稳定的湾内中心区域,沉积速率较高,而冰架边缘区的沉积速率则较低     

普里兹湾及其毗邻海域溶解氧最大值

作者在１９９０～１９９３年的夏季（１～２月）对南极普里兹湾海域４个航次的综合调查中发现，２５～５０ｍ层中普遍存在着溶解氧垂直分布最大值，其位置在温跃层的下界附近，而温跃层强度分布趋势与溶解氧最大值趋势相类似。作者认为温、密跃层的强弱是产生溶解氧最大值的先决条件。海冰冰况的时空变化是影响溶解氧表层量值的重要因素。     

南极普里兹湾沉积物稀土元素地球化学特征

利用中国第29次南极科学考察在南极普里兹湾获取的3个短柱样品,进行了稀土元素测试分析,探讨了普里兹湾海洋沉积物稀土元素特征、分布模式及其控制因素。结果表明,普里兹湾各站沉积物中稀土元素含量各异,但均具有与上陆壳、中山站变质岩相似的页岩标准化配分模式,整体表现为轻稀土富集型,说明其物源一致,具有明显的大陆地壳来源特征。结合沉积物粒度、化学元素、生源指标等分析其分布及富集规律,发现物源是控制研究区稀土元素组成的主要因素,同时生物作用会对稀土元素的含量产生稀释,但"粒度效应"在此并不明显。普里兹湾沉积物短柱稀土元素参数垂向变化,反映了百年尺度内物源输入、沉积环境的变化。各站δCe值普遍具有向下减小的趋势,反映了随深度增加沉积环境的氧化性逐渐减弱的特征。     

2013-2014年夏季南极普里兹湾海面反照率走航观测研究

在 2013—2014年南半球夏季时对南极普里兹湾海区的反照率进行了走航观测。利用安装于破冰船船头的高光谱辐照度计测量入射和反射的350—920 nm的太阳短波辐射, 基于此观测数据, 经计算得到了反照率。分析比较不同下垫面的反照率, 通过比较不同航段的观测结果, 得到了反照率的空间变化以及从海冰融化期至冻结初期的变化。不同下垫面的反照率差异较大, 有积雪覆盖的固定冰反照率最大, 有积雪覆盖的浮冰其次, 而积雪融化的浮冰则反照率有所降低。新冰的反照率较低, 有积雪覆盖的新冰反照率迅速增加。比较不同波段的反照率, 发现融化期由于积雪含水量较大, 增加了对近红外辐射的吸收, 降低了该波段的反照率。结合卫星遥感(AMSR-2)和人工观测的海冰密集度, 发现区域平均的反照率主要取决于海冰密集度, 然而也受下垫面物理特征影响, 例如2月底至3月初形成的新冰, 反照率只有老冰的1/3— 1/2。新冰形成, 会直接增加海冰密集度, 但由于其反照率较低, 对空间平均反照率的贡献较小。因此, 若要建立合理的冰水混合区的反照率参数化方案, 必须充分考虑海冰类型和冰面积雪的物理状态, 并考虑反照率的波长依赖性。     

南极普里兹湾主要碎屑矿物特征及物源分析

基于南极普里兹湾海域33个表层碎屑沉积物样品的碎屑矿物学分析,对该区的沉积环境与物质来源进行了分析。结果表明该区碎屑重矿物共17种,石榴子石、普通角闪石和磁铁矿为优势矿物,紫苏辉石和赤铁矿为特征矿物。根据矿物组合分布特征,普里兹湾可划分为4个矿物区:Ⅰ区为石榴子石含量占绝对优势、重矿物含量较高的弗拉姆浅滩矿物区;Ⅱ区为石榴子石、普通角闪石含量较高,磁铁矿为特征矿物的普里兹水道矿物区;Ⅲ区为紫苏辉石含量较突出的四女士浅滩矿物区;Ⅳ区为普通角闪石含量明显突出,石榴子石显著减少的深水陆坡矿物区。通过电子探针测试研究区石榴子石结果表明:碎屑石榴子石含有较高的Fe、Mg和较低的Ca、Mn,属主要来源于高级麻粒岩相副变质岩的A型石榴子石。普里兹湾海域的碎屑矿物分布特征是物质来源、海流系统以及冰川活动等多重因素综合作用的产物。     

南极普里兹湾暖水涌升陆架过程及在陆架上的时空分布特征分析

Hydrographic observations collected by conductivity-temperature-depth(CTD) and instrumented elephant seals on the Prydz Bay continental shelf during 2012 and 2013 are used to characterize the intrusion of modified circumpolar deep water.As a regular occurrence,modified circumpolar deep water(MCDW) intrudes onto the shelf mainly between 150–300 m layer of 73°–75°E and then turns southeast affected by the cyclonic gyre of the Prydz Bay.The southernmost point of the warm water signal is captured on the east front of Amery Ice Shelf during March 2012.In terms of vertical distribution,MCDW occupies the central layer of 200 m with about 100 m thickness in the austral summer,but when to winter transition,the layer of MCDW deepens with time on the central shelf.     

南极普里兹湾营养盐分布特征及季节性消耗

利用中国南极科学考察CHINARE-25/27/29航次获取的普里兹湾营养盐数据,对该海域营养盐的含量分布特征进行了分析,利用水柱T_(min)层的存在估算了夏季的营养盐消耗量(NNU、NPU和NSiU),并对营养盐的吸收比例及结构做了初步探讨。结果显示,普里兹湾营养盐空间分布呈现明显的区域特征,上表层水营养盐浓度分布表现为冰架边缘区陆架区深海区的区域性特征。夏季普里兹湾受到浮游植物旺发的影响,湾内营养盐(NO_3-N、PO4_-P和SiO_3-Si)的消耗值相对湾外较高。营养盐吸收比值的变化表明,NSiU/NNU比值由湾内向湾外呈现升高的特征,与叶绿素a具有相反的分布趋势,推测这一现象与湾内陆架区铁的供应要高于湾外深海区有关。本文对营养盐结构与变化的探讨,将有益于进一步深入了解南极普里兹湾各生源要素的循环过程,为预测未来南极浮游群落结构的演变提供依据。     

2003年南极威德尔海至普里兹湾之间海冰分布研究

Ship-based sea ice observation data (concentrations,ice thickness,topography and overlying snow cover) were collected from Middle Weddell Sea to Prydz Bay,Antarctic during the period of 4 to 17 Jan 2003.Antarctic ice chart of first week of Jan 2003 was derived from National Ice Center (NIC).The compared analysis of sea ice concentrations and thickness distributions were conducted though in situ data and NIC chart.Results from sea ice concentration-analysis indicated the presence of large-scale open water between 2000 and 4100 km along transit route resulted from sea ice drifting.We describe the existence of mostly smooth first-year sea ice in study region ranged between 30 and 120 era.We also display the derived overlying snow coverage.Our results reveal the strong correspondence between ship-based observations and remotely sensed ice charts whatever in ice concentrations and ice thickness distributions.