月球南极的微波辐射分布与异常

对南极的探测是几乎所有月球卫星探测任务的重点目标之一.其目标意在利用该地的光照资源和可能存在的冰为今后建立月球基地提供条件.利用多层微波辐射传输方程模拟并分析了多种影响因子对月壤微波亮温的影响.使用“嫦娥一号”微波探测仪（CELMS）所获得的观测数据研究了月球南极的微波辐射分布规律.在分析其普遍规律的基础上,研究了具有异常微波辐射特征的地区.月球极地微波亮温呈现规则环状分布,从赤道向两极递减.分析认为,在赤道月壤内温度梯度较大,越向两极月壤内的平均温度梯度越小.随着频率降低,白天夜晚的亮温差也逐渐降低.据此制作了两极月球亮温分布图.研究发现,微波亮温的变化在南纬85°以后逐渐与高程变化同步.这一现象与太阳照射月球的角度有关,并指示了南极月壤温度的冷热分布.所提取出的异常冷点分布是永久阴影区的搜索方向,异常热点则标志着该地有丰富的热量资源.     

月球地下储水量远超预想

去年底,美国航天局的半人马座火箭撞击常年背阴的凯布斯月球坑,得出月球表面存在冰态水和气态水的结论。而新近发表的一篇学术论文指出,月球上的水还不止这一星半点,而是广泛存在于月球表面以下的岩石中,但非轻易可得。     

长江三角洲江都-镇江冰后期古河谷沉积特征及其沉积中心的变迁

长江三角洲江都-镇江（大港）河段冰后期地层层序可分为早期海侵层序和中、晚期海退层序。早期海侵层序主要包括下部冰消期近源辫状河流相、中部河流相、上部河漫滩相,为一套海进式河床充填层序,在垂向上具有该河段独有的三层结构特点。中、晚期海退层序主要包括前三角洲相、三角洲前缘相和三角洲平原相,在垂向上也具有三层结构特点。冰后期以来,古长江的江面宽度不断变化,沉积中心位置也随之发生多次较大调整：冰消期至全新世早期,中心位置曾不断向南偏移;从全新世中期开始,其中心位置开始北移直至最大海侵结束;最大海侵后,随着三角洲不断进积,其中心位置也开始节节南移直至现今位置;从最大海侵到现在,古长江中心位置可能向南移动大约15 km。     

波浪力对深水桥墩结构在地震和冰荷载作用下的响应影响分析

考虑到波浪力对深水桥墩地震响应和冰振响应的影响,本文基于非线性Morision方程,同时考虑附加质量效应和流固耦合效应,通过建立深水桥墩结构有限元分析模型及动力平衡方程,对深水桥墩结构进行了波浪、冰荷载、地震3种环境激励荷载单独作用下,以及不同组合形式共同作用下的数值分析;进而对计算结果进行了比较,探讨了动水压力对深水桥墩结构响应的影响程度,可为今后深水桥墩抗震以及抗冰设计提供一定的借鉴和参考。     

湖冰遥感监测方法综述

本文综述了多光谱和微波数据监测湖冰冻结、消融及冰厚的方法,并比较了各种方法的优缺点,最后运用MODIS和AMSR-E监测了纳木错2007/2008冬半年冰情.湖冰监测方法主要有阈值法和指数法.阈值法是根据冰水反射率、温度、后向散射系数等特征因子的不同直接区分冰水.精度较高,误差在5天以内.指数法主要是根据冰水波谱特性和极化特性.做波段运算后间接区分冰水.冰厚监测常采用经验公式法,用实测数据与反射率、极化比、亮温等建立关系式反演整个湖泊冰厚,此方法适用于特定的某个湖泊.冰厚识别是湖冰监测的难点,主动微波比多光谱数据更适合监测冰厚.从数据本身来讲,热红外、被动微波等高时间分辨率数据比可见光、主动微波等高空间分辨率影像更适合监测大面积湖泊冰情.基于多源遥感数据,发展自动反演算法将是湖冰遥感监测发展趋势之一.     

埃默里冰架北缘海洋水文特征的变化

利用中国第24次南极科学考察队（2007/2008）观测的CTD资料,分析了埃默里冰架北缘的温度、盐度、密度的空间分布,并与中国第22次南极科学考察队（2005/2006）观测的CTD资料进行了比较。比较后发现埃默里冰架北缘海域的最新变化是跃层深度明显变深,冰架北缘的东部海洋上层有明显的次表层暖水存在,但该暖水仅仅位于冰架北缘的最东端及其附近的站位,具有明显的局地性。此外,海洋的表层温度、盐度、密度都形成了明显的东西向梯度。这种梯度应与海表层浮冰的密集度有着密切的关系,是海-冰-气三者相互作用的结果。     

北极迅速变暖条件下西北航道的海冰分布变化特征

北极近年迅速变暖使西北航道的通航成为可能。本文利用AMSR-E的6.25km分辨率日平均海冰密集度卫星数据研究了2002-2008年北极西北航道的海冰密集度变化特征。通过统计分析沿西北航线冰障关键流段代表站点的融化期、轻冰期、无冰期、无冰天数和轻冰天数,以及海冰分布和变化的某些细节,加深了对西北航道海冰季节变化和年际变化以及空间分布的主要特征,特别是与通航相关的冰情信息的了解。研究指出西北航道南路比北路容易开通;各线路冰障流段存在的时间呈减小趋势,整条线路无冰/轻冰天数呈增加趋势;冰间湖和冰间水道的产生和发展在很大程度上可能会影响到整个航路的融冰开始时间。     

船舶在平整冰区行进过程的离散元分析

船舶在冰区航行中,冰荷载是船舶结构设计和安全航行的重要影响因素。采用具有黏结破碎特征的离散单元法对船舶在平整冰区的航行过程进行了数值分析。在船舶破冰过程的离散元模拟中,平整冰由球形颗粒黏结而成,同时考虑了海水浮力和拖曳力对海冰单元的作用,颗粒间的黏结作用可在海冰与船体的相互作用过程中发生破碎;船体由三角形单元构造,分析了在海水浮力、推进器推力及海冰共同作用下船体的六自由度运动特性。通过船体与海冰相互作用的离散元分析,确定了船舶在破冰过程中海冰作用在船体上的冰荷载,探讨了船舶推进器推力和海冰厚度对冰荷载的影响,并与Lindqvist船体冰阻力经验公式进行了对比。     

末次冰消期以来黄河首曲流域气候变化与地表过程相互关系

黄河首曲是世界高海拔地区生物多样性丰富和生态变化敏感的地区,其环境演变过程如何响应区域气候变化具有重要的科学意义。针对该区末次冰消期以来气候环境重建结果的分歧,以目前已发表的多载体记录为基础,独立集成区域气候变化的框架性过程和地表环境演变历史,进而探讨两者的相互关系。结果表明：（1）该区在13～6 ka气温和湿度持续增加,10～6 ka为气候最优期,6 ka以后气温和湿度逐渐下降,气候变冷变干。（2）18～11 ka地表过程以河湖相过程为主,风沙活动非常弱;11～8 ka河湖沉积过程减弱,风沙活动增强;8～3 ka古土壤大规模发育;3 ka以来广泛发育草甸土。（3）区域地表环境变化过程与气候变化之间存在非同步变化,6 ka以前气候变化对区域地表过程呈正向驱动,6 ka以后对区域地表过程呈负向驱动。基于现代和晚全新世草甸土壤粒度的比较,发现草甸土壤的发育是气候变冷变干背景下风成物质不断加积的产物,进一步暗示区域土壤发育与气候变化间的复杂关系。     

基于灰度共生矩阵的Grove山地区冰裂隙探测

冰裂隙是内陆冰盖野外考察最危险因素之一。冰裂隙的识别保证了野外科学考察安全路线的选择,同时为研究冰体的运动提供了参考信息。本文基于SPOT5光学影像,利用灰度共生矩阵对东南极Grove山地区冰裂隙进行初步识别,并结合野外考察导航路线对结果进行分析,为野外考察提供参考。