Archaeal diversity and abundance within different layers of summer sea-ice and seawater from Prydz Bay,Antarctica

Fluorescence in-situ hybridization （FISH） and 16S rRNA gene clone library analyses were used to determine the abundance and diversity of archaea in Prydz Bay, Antarctica. Correlation analysis was also performed to assess links between physicochemical parameters and archaeal abundance and diversity within the sea-ice. Samples of sea-ice and seawater were collected during the 26th Chinese National Antarctic Research Expedition. The results of FISH showed that archaea were relatively abundant within the top layer of the sea-ice, and correlation analysis suggested that the concentration of 4NH＋ might be one of the main factors underlying this distribution pattern. However, using 16S rRNA gene libraries, archaea were not detected in the top and middle layers of the sea-ice. All archaeal clones obtained from the bottom layer of the sea-ice were grouped into the Marine Group I Crenarchaeota while the archaeal clones from seawater were assigned to Marine Group I Crenarchaeota, Marine Group II Euryarchaeota, and Marine Group III Euryarchaeota. Overall, the ifndings of this study showed that the diversity of archaea in the sea-ice in Prydz Bay was low.     

基于相干多普勒测风激光雷达的南极中山站低空大气风场应用研究

极区大气作为整个地球大气系统中的重要组成部分,其风场结构与变化关系到全球大气系统的运动.为更好地研究南极低空大气风场特性及其时空变化特征,在中国第36次南极科学考察度夏期间,山东省科学院海洋仪器仪表研究所将研制的相干多普勒测风激光雷达部署到南极中山站,经过现场安装调试,激光雷达从2020年1月8日正式开展业务化观测.观...     

多源遥感数据在南极冰雪变化监测中的应用研究

正南极独特的地理环境和恶劣的自然条件给南极冰雪变化的系统研究带来了种种限制,直到卫星遥感技术的发展为相关研究提供了新的技术与方法。然而,在南极冰雪环境快速变化的前提下,单一的遥感传感器难以满足人类对南极的持续监测;因此,多源遥感数据在南极冰雪变化监测中的应用研究成为了南极科学研究与遥感技术研究双双发展的必然。本文使用光学遥感影像、主动微波遥感影像及被动微波遥感影像等多源遥感数据,分别在南极局部区域与     

南极区域遥感影像融合处理质量评价研究

南极是地球上对全球气候变化最敏感、响应最迅速的区域之一,针对南极冰盖变化的监测对很多领域有着十分重要的意义。本文针对南极区域选取MODIS与Land—sat ETM＋两种遥感影像,通过ENVI遥感平台,利用包括WAVELET变换法、PCA变换法、BROVEY变换法和HPF变换法等4种影像方法进行融合,并选择均值、标准差、偏差指数、相关系数等评价指标,对融合后的影像进行评价。得出结论：ETM＋影像WAVELET算法融合效果最好,而对于Modis影像PCA算法融合效果最好,两种卫星影像对不同尺度的监测都有着各自的优势。     

增温对南极湖泊沉积物反硝化过程的影响

全球变暖导致的极地地区增温正深刻地改变着极地地区生态系统物质循环过程和速率。目前,增温对南极地区湖泊沉积物氮循环关键过程的影响还鲜有报道。中国第29次南极科学考察期间在南极中山站附近选取了5个湖泊,采集了1处含企鹅粪土的湖泊沉积物(莫愁湖)和4处自然湖泊沉积物(团结湖、大明湖、米尔湖和玉珍湖),利用样品瓶泥浆恒温培养法进行增温模拟,设置低温(1℃)、中温(5℃)、高温(11℃)培养实验。结果表明,低温条件下莫愁湖沉积物反硝化速率和反硝化潜势明显高于自然湖泊沉积物(277.37倍、244.13倍)。一定程度的增温促进了沉积物反硝化速率与反硝化潜势,但过高温度也会抑制部分样点的反硝化速率与反硝化潜势。总体而言,高温条件下自然湖泊沉积物平均反硝化速率分别是中、低温条件下的1.57倍、3.56倍,反硝化潜势为1.91倍、6.31倍;而含企鹅粪土湖泊沉积物反硝化速率为1.17倍、2.08倍,反硝化潜势为0.72倍、1.01倍。增温对自然湖泊沉积物反硝化速率和潜势的影响高于莫愁湖沉积物,但含企鹅粪的莫愁湖沉积物的反硝化速率和潜势具有更高的绝对增量。企鹅粪中较高的硝酸盐、铵盐、磷酸盐以及有机碳含量是...     

美国NASA冰桥(IceBridge)科学计划:进展与展望

美国NASA于2009年启动的IceBridge"冰桥"科学计划利用航空平台搭载的多源遥感传感器已在极区获取了连续的、高质量的观测资料。本文从多源航空遥感传感器及其采集数据的角度,对冰桥(IceBridge)科学计划做了详细介绍。其航空平台搭载的遥感传感器大致可以分为数字相机、激光雷达、雷达、重力以及辅助设备5类。本文又从冰雪3维立体制图、冰盖高程变化监测与物质平衡估算、海冰厚度与分布时空变化探测、卫星遥感校正与验证等4个方面对冰桥极地多源航空遥感数据的应用研究做了展望。冰桥科学计划将会大大促进人类对于气候变暖背景下两极所发生变化的理解。     

基于微波辐射计的南极冰盖冻融时空变化分析

基于改进的小波冻融探测算法,利用SMMR和SSM/I数据对南极冰盖1978年—2010年期间的冻融状况进行监测,分析了南极冰盖近31年(1978—2010)和近10年(2000—2010)的整体和区域冻融时空变化特征,结果表明:南极冰盖冻融变化受南极地区温度变化影响比较明显,两者之间具有一定程度的正相关关系,而且南极冰盖冻融具有南极东部和南极西部两种不同的冻融变化特征,南极西部冰盖冻融变化剧烈,南极东部冰盖冻融变化相对稳定,甚至有减弱趋势。     

利用Envisat数据探测中山站至Dome A条带区域冰盖高程变化

在中山站至Dome A条带区域,利用2002-10～2007-09的Envisat RA2数据,对交叉点分析中的单一法、静态法与动态法进行了比较,结果表明:①动态参考算法优于其他两种算法;②反射能量是影响卫星测高确定冰盖高程变化的重要因素;③研究区域冰盖高程长期变化整体处于平衡,但其分布不均匀,恩德比地地区存在明显正增长,与ICESat一致。     

利用最新GOCE重力场模型确定南极绕极流

利用最新的纯GOCE重力场模型GO_CONS_GCF_2TIM_R4及由多源多代卫星测高数据确定的精细平均海平面高模型WHU2009,基于地转平衡方程确定了南极绕极流,其流幅的变化趋势与由海洋实测数据获取的SAF和PF锋面保持一致。将其分别与GRACE、多源数据同化模型CNES-CLS09和NOAA海洋实测数据结果进行了比较分析,结果表明,确定南极绕极流在u、v方向与海洋实测结果差异分别为10.1cm/s和5.3cm/s;在大尺度上,结果与同化模型和实测数据结果具有较好的一致性,明显优于GRACE结果,并且在大陆沿岸附近海域略优于多源数据同化模型CNES-CLS09;此外,利用本结果还可有效探测威德尔旋回和罗斯旋回等中尺度涡。     

改进的南极洲陆地卫星影像镶嵌图

研究改进LIMA数据处理方法,使用1073景Landsat7-ETM+数据制作了改进的南极洲陆地卫星影像镶嵌图.改进的镶嵌图较LIMA的优势体现在影像处理流程的3个方面:(1)DN值饱和溢出调整采用更高精度的线性回归方法;(2)利用每个像元的经纬度和影像中心点的拍摄时间逐像元计算太阳高度角,提高了太阳高度角的计算精度;(3)选择了更有效的GS融合方法,将更多的波段(波段5和7)加入融合产品的制作,在南极地类识别上优势更加明显.另外,以16bit进行存储的行星反射率产品很好的保持了冰雪表面的高辐射分辨率.从目视效果、信息熵以及分类等方面与LIMA数据进行比较,结果表明本文数据具有明显的优势.