中山站高频雷达回波的日变化特征及地磁活动的影响

利用新建中山站高频雷达2010年4月到2011年2月的观测数据,研究了中山站高频雷达回波的日变化特征以及地磁活动的影响. 研究结果表明,中山站高频雷达回波具有明显的日变化特征且受地磁活动影响较大. 雷达回波发生率的峰值在地磁活动较小时处于日侧;随着地磁活动的增强,峰值减小并向夜侧移动. 另外,平均多普勒视线速度具有明显的昼夜分布,夜侧主要为正向速度,即朝向雷达,日侧主要为负向速度,即远离雷达;随着地磁活动的增强,平均回波强度和平均多普勒视线速度的峰值都会增加,而多普勒谱宽则会减小.     

Validation of total ozone data between satellite and ground-based measurements at Zhongshan and Syowa stations in Antarctica

We present validation between total ozone from satellite and ground-based observations of the Dobson and Brewer spectrometers and ozone radiosonde at Zhongshan and Syowa Antarctic research stations, for September 2004 to March 2009. Results show that mean bias error between Zhongshan （Syowa） and Ozone Monitor Instrument Total Ozone Mapping Spectrometer （OMI-TOMS） data are -0.06%＋3.32% （-0.44%：i：2.41%）; between it and OMI Multi Axis Differential Optical Absorption Spec- troscopy （OMI-DOAS） data, the error is -0.34%--4.99% （-0.22%~4.85%）. Mean absolute bias error values of OMI-TOMS data are less than those of OMI-DOAS. This means that total ozone of OMI-TOMS is closer to ground-based observation than that of OMI-DOAS. Comparison between direct observational total ozone of ground-based and integrated ozone from the ozone profile measured by ozone radiosonde shows that ozone amount calculated with the Solar Backscatter Ultraviolet （SBUV） method above balloon burst height is similar to corresponding Microwave Limb Sounder （MLS） data. Therefore, MLS data can be substituted with SBUV data to estimate ozone amount above that level. Mean bias error of the MLS ozone column is 2% compared with the ozonesonde column, with standard deviation within 9.5%. Comparison of different layers from ozone profiler and MLS data indi- cates that at the 215 hPa layer, the MLS ozone value is high, with relative deviation more than 20%. At the 100 hPa and 68 l~Pa layers, the MLS ozone value is also high. This deviation is mainly in spring, during Antarctic ozone hole appearance. In this period, at the height of severe ozone loss, relative deviation of MLS ozone values is especially large.     

南极中山站的“阴晴冷暖”

2011年10月29日,笔者有幸乘坐“雪龙号”南极考察船从上海出发,于11月29日到达中剧南极中山站,进行为期一年半的大气成分、地面气象观测、温室气体瓶采样等科学弩察任务。     

南极中山站极夜,极昼期间S^PQ,SD的变化规律及特征

本文利用１９９１年度南极中山站的地磁资料，分析研究极夜（５、６、７月）及极昼（１１、１２月）期间Ｓ＾Ｐｑ，ＳＤ变化特征，研究结果表明，Ｈ、Ｄ、Ｚ三个分量的Ｓ＾Ｐｑ，ＳＤ在极夜期间的变化幅度都小于极昼期间的变化幅期，Ｓ＾Ｐｑ在世界时ＵＴ６时左右出现极值。这是由于在５、６、７月的太阳直射点在北半球，太阳紫外辐射和Ｘ射线辐射减少，在１１、１２月太阳的直射点在南半球，太阳紫外线和Ｘ射线辐射增大，致使空间电     

南极中L站午后极光强度与太阳风参数的关系

本文利用1997年和1998年南极中山站多通道扫描光度计的地面观测数据和WIND卫星在弓激波上游对太阳风参数的观测数据,对午后高纬极光强度与太阳风等离子体密度、动压以及太阳风速度之间的相关性进行了定量研究.研究表明,午后极光630.0nm的强度与太阳风等离子体参数之间有较好的相关,630.0nm的强度表现出随太阳风等离子体密度、动压和速度的增大而增加的趋势,其相关系数分别为0.84、0.88和0.61;而557.7nm极光的强度与太阳风等离子体参数之间的相关较差.午后557.7nm和630.0nm对太阳风参数的不同响应表明太阳风对630.0nm影响更直接,而557.7nm受到了磁层动力学过程的影响.     

2000年7月重大太阳事件的极隙区纬度观测研究

20 0 0年 7月 ,太阳表面发生了一系列的耀斑与日冕物质抛射事件 ,最大耀斑能级达X5 .7/3 B。地球表面发生相应特大磁暴 ,Dst指数最大负偏达 - 3 0 0 n T。中国南极中山站地处极隙区纬度 ,白天位于磁层极隙区 ,夜间位于极盖区 ,以多种高空大气物理观测设备详细记录了该磁暴过程。对有关数据的分析表明 ,高能粒子引起电离层吸收急剧增加 ,测高仪数据两天多信号空白 ,宇宙噪声吸收显著增加 ;地磁 Pc3 /5脉动增加与行星际磁场南向分量密切对应 ,显示行星际磁流体波对激发磁层脉动的贡献 ;磁暴主相期间 ,Pc3 /5脉动大幅度增加 ;极区地磁水平分量随南向行星际磁场变化 ,但滞后近 8小时 ;Dst指数与南向行星际磁场密切相关 ,磁暴受控于高度负偏的南向行星际磁场     

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。     

东南极普里兹湾海冰面地磁考察

中国第九次南极考察期间在中山站北部普里兹湾中面积约１３２ｋｍ２的测区内进行了地磁测量，为日后的南极内陆考察作前期准备。磁测资料表明，这里有一个宽约５－８ｋｍ、走向ＮＷ的磁异常，其幅度达５００ｎＴ。磁异常可能是由深成岩浆的侵入体或富含磁铁矿的地质体引起的，磁源物体的埋深在海冰面以下０．３－２．０ｋｍ。考察实践证明：只要经过充分准备，利用普里兹湾冬季冰封的有利条件，开展大范围的海冰面地球物理考察，在技术上是可行的。     

南极中山站地区冰崩概况

本文是根据１９９４年在南极中山站首次使用数字触发地震仪测量的冰崩，研究南极中山站地区冰崩规律及其与自然环境（温度、风速等）的关系，这对于考察船在南极的安全航行以及科考人员的人身安全都有极为重要的意义；并且对于南极冰川、冰山、冰盖等方面的科学研究有参考价值。结果表明，１～９月份冰崩次数曲线呈口朝上抛物线型变化，１０～１２月冰崩次数急剧增加。冰崩曲线与月最低气温、最高气温、月平均气温三者的拟合曲线吻合得很好，即冰崩次数随气温持续上升而增加，风速与冰崩的关系却与此相反     

亚暴期间高纬黄昏-子夜扇区极光弧增亮与衰减及其与IMF的关系

利用南极中山站极光全天空摄相、地磁、地磁脉动数据和Wind卫星的行星际磁场IMF观测数据，分析了7个亚暴期间高纬黄昏-子夜扇区极光弧的短暂增亮现象.极光弧特征是，短暂增亮随后很快衰减，历时10-20min，基本沿着日-地方向，有明显黄昏方向运动.这些事件大都发生在IMFB_z南转之后，亚暴增长相或膨胀相期间，极光浪涌到达之前10-73min消失.相应的IMFB_x＞0，IMFB_y＜0.这种极光弧和亚暴极光不同，它们与地磁活动及Pi2脉动不相关.这7个极光弧的形态和IMF特征表明，极光弧的增亮很可能由尾瓣重联产生，很快衰减归因于IMFB_z南向条件，而黄昏方向运动受IMFB_y控制.