极地研究

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1. 对北极极涡的认识

孙兰涛;吴辉碇;李响;

极地研究 2006, 18 (1): 52-62.

摘要（2614）

PDF（pc）（1887KB）（5131）

极涡是北极中上层对流层和平流层大气的持续性大尺度气旋性环流,它的活动和变化控制着泛极地半永久性活动中心和副极地短时间尺度的气旋活动。极涡强度变化直接关系到北极大气、海洋、海冰和生态环境,影响低层大气环流,影响副极地甚至中纬度天气。中国第2次北极科学考察期间正是北极平流层中上层暖性反气旋性环流向冷性气旋性环流转变和极涡建立时期。一些学者已通过平流层和对流层耦合机制的研究探索极涡变化对低层环流的作用。平流层爆发性增暖对极涡变化影响早已引起人们关注。本文概述我们对极涡的认识,总结近期有关极涡变化对低层环流的作用以及它对气候影响的机制研究的进展,并讨论对一些问题的看法。

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2. 加拿大西北航道与俄罗斯北方海航道管理的对比研究

邹磊磊黄硕琳付玉

极地研究 2014, 26 (4): 515-521. DOI: 10.13679/j.jdyj.2014.4.515

摘要（1784）

PDF（pc）（629KB）（4401）

加拿大和俄罗斯分别是北极西北航道与北方海航道的实际管理者。本论文采用对比研究的方式分析两国北极航道管理举措的异同点，以此为切入点，深入解析两国航道主权诉求的异同点，了解两国在诉求北极航道主权及实现航道经济潜能之间的权衡，探究两国对待未来北极航道商业通航的态度。并且，两国不同的北极航道管理举措还可以揭示各自对航道在国家政治军事安全重要性的认知差异、对海域环境保护的不同重视程度。北极航道管理举措折射出两国北极航道的政策现状及走向，围绕其展开的对比研究有助于国际社会更好应对未来北极航道的全面商业通航。

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3. 电磁感应技术在波罗的海海冰厚度探测中的应用研究

郭井学;程斌;孙波;崔祥斌;田钢;

极地研究 2007, 19 (2): 99-110.

摘要（1864）

PDF（pc）（1492KB）（4328）

海冰作为冰雪圈的重要组成部分,对气候变化十分敏感,海冰物理过程研究需要得到精确的海冰厚度。本文介绍一种能够高效探测海冰厚度的电磁感应方法及其在波罗的海(Baltic Sea)的成功应用。该技术方法针对海冰和海水的电特性,利用电磁感应原理精确探测仪器至冰水交界面的距离,以实现海冰厚度的测定。通过电磁感应(EM)仪直接观测的视电导率与同点位钻孔测量数据对比分析,获得视电导率与海冰厚度的转换关系式,并对通过该关系式计算出的海冰厚度进行验证,表明电磁感应技术能够获得可靠的海冰厚度数据,平均相对误差仅为12%。对波西尼亚海湾(Bothnian Bay)海冰厚度探测剖面的统计结果表明,2007年春季该区域平整冰厚度范围在0.4—0.6m之间。

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4. 南北极全氟化合物的含量、分布及迁移

武晓果, 谢周清

极地研究 2009, 21 (3): 197-210.

摘要（2650）

PDF（pc）（552KB）（4285）

全氟化合物被广泛用于工业和日常生活中。近年来,发现该类化合物对人体和生物体有较大的毒性,由此引发了人们对其污染程度的高度关注。最近,从南极和北极的一些生物体内也检测出了全氟化合物。这表明该类化合物已经成为一种新的全球性的持久的有机污染物,因此,应该对其含量、分布、迁移和转化机制进行必要的研究。

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5. Interaction between sea ice/iceberg and ship structures: A review

JI Shunying & LIU Shewen

极地研究 DOI: 10.3724/SP.J.1085.2012.00187

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6. 利用IKONOS立体像对提取南极菲尔德斯半岛地区DEM及其精度分析

鄂栋臣;沈强;孟泱;

极地研究 2007, 19 (4): 266-274.

摘要（1936）

PDF（pc）（676KB）（3802）

本文讨论了IKONOS立体像对提取南极菲尔德斯半岛地区的DEM及其精度情况。由于IKONOS不提供基于共线模型所需的卫星星历参数,而提供基于有理函数(RPC)的近似模型,因此点位精度和高程精度主要由RPC模型精度来决定。直接使用RPC模型对参考级(Reference)产品进行DEM提取,其点位精度和高程精度为25m(CE90)、22m(LE90),这种精度不能满足高精度制图的要求。为了提高精度,利用中国第23次南极考察队(2006/2007)采集的控制点对RPC模型进行修正。通过对比分析表明DEM精度明显提高,影像和DEM分别能满足1∶5000比例尺遥感平面图制图要求和1∶10000比例尺地形图制图要求。

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7. 冬季北极涛动和北极海冰变化对东亚气候变化的影响

武炳义;卞林根;张人禾

极地研究 2004, 16 (3): 211-220.

摘要（2146）

PDF（pc）（465KB）（3793）

本文简要回顾了冬季北极涛动 (北大西洋涛动 )和北极海冰面积变化对东亚气候变化的影响、研究中存在的问题以及目前亟待解决的科学问题。

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8. 基于SAAS与NSCAT后向散射差异的南极冰盖变化监测

程晓;张艳梅

极地研究 2004, 16 (2): 106-113.

摘要（1825）

PDF（pc）（244KB）（3780）

雪的微波散射特性与液态水存在着密切的联系,由于融化导致的液态水成分增大将导致雪层后向散射大大降低。利用南极地区同季相SAAS(1978)和NSCAT(1996)Ku波段散射计数据进行差分处理,得出后向散射发生显著变化的地区。以EllsworthLand为例,结合自动气象站历史数据记录,得出该地区后向散射减弱部分源于气温升高融化加剧的结论。

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9. 用MODIS卫星数据来分析格陵兰海叶绿素和气溶胶光学厚度之间的关系

瞿波, 路海浪, Albert Gabric, 林道荣, 钱峰, 赵为华

极地研究 2011, 23 (1): 68-76. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00068

摘要（2684）

PDF（pc）（595KB）（3501）

主要利用卫星数据MODIS Aqua研究在北极格陵兰海(10°W—10°E, 70°N—85°N) 2003—2009年间叶绿素a (Chl a)与气溶胶厚度(AOD)的分布以及它们之间的耦合关系。研究发现, Chl a 和AOD在一定的区域里有着带有滞后期的耦合关系。同时通过统计软件EViews的滞后回归分析发现, Chl a滞后AOD三个月, Chl a 和AOD之间存在着协整关系, 也就是说, 他们两者之间有长期的均衡关系。总体来看, Chl a从3月份开始, 逐渐升
高, 到7月达到顶峰。AOD春天高, 夏天低。Chl a 和AOD在春天有较好的耦合性, 相关系数达到0.98。在80°N—85°N段, 除了2005年Chl a和AOD之间没有时间间隔外, 其余的年份时间峰值之间的间隔有增长的趋势, 7年增长了6周。AOD的峰值从原来的5月下旬前移了一个半月左右。Chl a的峰值从原来的7月下旬前移了两个月左右。2009年夏秋, 在75°N—85°N, Chl a明显高于其他年份。Chl a的明显增加与高含量的AOD及大量的冰盖融化有关。

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10. 海鸟活动在东南极中山站区莫愁湖沉积物中的记录

刘晓东;孙立广;谢周清;朱仁斌;尹雪斌;赵三平

极地研究 2004, 16 (4): 295-309.

摘要（2073）

PDF（pc）（652KB）（3490）

本文对采自东南极拉斯曼丘陵中山站区的莫愁湖沉积物的元素、氨基酸和Sr同位素组成进行了详细的地球化学分析。结果表明莫愁湖沉积物中Zn、Cu、F、S、P、Se等六种元素具有共同的物质来源,其标型组合特征很可能揭示了莫愁湖沉积物在历史时期曾受到过企鹅等海鸟粪的影响,沉积物中酸溶相Sr同位素组成则确认了海洋源Sr的生物地球化学转移过程。酸溶相87Sr/86Sr值和研究区的新鲜海鸟粪酸溶相Sr同位素组成基本一致,都非常接近于海洋来源锶同位素组成(87Sr/86Sr=0.7092),并且沉积物中的生物元素Zn、Cu、F、S、P、Se含量和酸溶相Sr浓度具有非常高的统计相关性。酸溶相的87Sr/86Sr比值和反映湖泊中藻类等生物自然生成量的氨基酸含量表现出明显的负相关关系,进一步揭示了莫愁湖沉积物在历史时期曾受到企鹅等海鸟活动的影响。上述研究结果为更深入地研究该地区的生态、气候和环境的演变历史及其相互作用提供了有价值的参考资料。

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11. 北极黑碳气溶胶研究现状和展望

詹建琼, 陈立奇, 张远辉, 杨绪林, 李伟

极地研究 2010, 22 (1): 56-68. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00056

摘要（3146）

PDF（pc）（1172KB）（3451）

在过去的100年中,北极温度升高的速率几乎是全球平均速率的两倍,尽管人为长生命期的温室气体(GHGs)在气候系统辐射强迫中占主导地位,黑碳气溶胶和其它短生命期的污染物却能很好地解释北极气候增暖较快的原因。因此,减少人为黑碳气溶胶排放将成为缓解北极迅速变化的重要策略。介绍北极黑碳气溶胶研究现状,讨论它在北极变暖中扮演的角色,分析当前北极黑碳气溶胶研究中存在的问题,展望深入开展黑碳气溶胶观测研究的必要性和紧迫性。

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12. 中国极地微生物学调查研究进展

陈皓文;高爱国;

极地研究 2005, 17 (4): 299-307.

摘要（1819）

PDF（pc）（358KB）（3436）

中国自行组建的极地微生物学调研起始于上世纪80年代初,迄今20余年来,中国极地微生物学研究取得了丰硕的成果,调查范围涉及南北极,包括南极长城站、中山站及其附近区域土壤、空气、水体和南大洋水域,及从中取得的生命和非生命材料、白令海和楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆等北冰洋海区,及青藏高原等等。对极地微生物的种群、含量、多样性、生长特征、生理生化特性、系统发育等作了广泛而有深度的研究分析,并就其中的一些菌株的活性物质开发利用进行了有意义的探索。最后对今后中国极地微生物学的研究提出了一些建议。

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13. 北极陆架沉积碳埋藏及其在全球碳循环中的作用

陈建芳;张海生;金海燕;金明明;刘子琳

极地研究 2004, 16 (3): 193-201.

摘要（2270）

PDF（pc）（407KB）（3432）

陆架边缘海有机碳的堆积速率比大洋高一个数量级 ,全球大约有 80 %以上的沉积有机碳埋藏于陆架地区。北极陆架是世界上最大的陆架 ,占全球陆架面积的 1 / 4 ,然而由于相关的工作较少 ,目前对北极沉积有机碳埋藏情况及其对全球的贡献还知之甚少。北极地区沉积有机碳埋藏主要取决于生物泵 ,而生物泵过程一个主要的限制因子是海冰的覆盖。近几十年来随着全球变暖 ,北极海冰覆盖面积正在快速减小。本文从北极沉积有机碳的来源、河流携带的沉积物输入、海冰覆盖率、营养盐来源等方面初步讨论了陆源输入和生物泵过程对沉积碳来源和埋藏时空变化的影响。结合两次北极考察的初步结果指出 ,全球变暖很可能使北极陆架边缘海成为沉积有机碳的高效汇区。

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14. 北冰洋海冰/气候系统及其对全球气候的影响

康建成;颜其德;孙波;温家洪;汪大立;孙俊英;孟广林;Kumiko Goto-Azuma

极地研究 1999, 11 (4): 301-310.

摘要（1625）

PDF（pc）（473KB）（3257）

结合前人对北冰洋海冰、气候系统的研究成果和 1 999年 8月在北冰洋对海冰的现场观测 ,本文综述了海冰分布、厚度的变化 ,海冰表面特征、积雪变化及北冰洋天气、气候特征和分区。讨论了北极海冰与南极海冰的差异。文章认为 ,北冰洋与周围地区气候变化趋势的不一致 ,主要是由于夏季在北冰洋海冰与开阔水域的相间分布、海冰漂移、融化吸热 ,均衡了周围大气、海洋温度的变化。

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15. 极地微生物低温适应性的分子机制

林学政;边际;何培青

极地研究 2003, 15 (1): 75-82.

摘要（1893）

PDF（pc）（429KB）（3249）

极地由于其独有的地理及气候特征 ,生存于其中的微生物具有独特的分子生物学机制和生理生化特性。极地的低温对生存于其中的微生物产生广泛而深刻的影响 ,人们对于极地微生物对这一环境因子的适应机制研究得也最为详尽。本文从酶分子水平、细胞膜、细胞质等各个角度简述了近年来国内外有关极地微生物低温适应性的分子机制 ,以期进一步阐述极地微生物对生存环境的适应机制

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16. 南极中山站极光形态的统计特征

胡红桥;刘瑞源;王敬芳;杨惠根;王幸

极地研究 1999, 11 (1): 11-21.

摘要（1691）

PDF（pc）（269KB）（3239）

利用极光全天空摄象机１９９５年和１９９７年在南极中山站观测的极光数据，对中山站上空极光的出现情况进行了统计分析。在南极中山站，午后（磁地方时１４００～１８００ＭＬＴ）和子夜前后（２２００～０３００ＭＬＴ）出现极光的情况比较多，在傍晚（１８００～２２００ＭＬＴ）出现极光的情况要少一些；较强的极光主要也出现在午后和子夜附近。冕状极光主要出现在子夜附近和午后的极向侧和天顶，在傍晚出现很少；带状极光主要出现在午后和赤道侧的傍晚与子夜；极光浪涌主要出现在子夜前后；向日极光弧则主要出现在子夜前后，子夜前比子夜后多，极向和天顶比赤道侧多。除向日极光弧外，其它形态的极光在中山站的出现情况与Ｋｐ指数相关。中山站进入极光带的时间通常在午后，具体时间也与Ｋｐ指数有关

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17. 影响北极地区迅速变化的一些关键过程研究

陈立奇;赵进平;卞林根;陈波;陈敏;高爱国;高众勇

极地研究 2003, 15 (4): 283-302.

摘要（1755）

PDF（pc）（669KB）（3226）

最近研究证明 ,近半个世纪来 ,北极地区正在发生迅速变化。部分地区温度上升了 2— 3°C ,北冰洋海冰退缩 5 %,中心地区海冰厚度变薄 ,海面压力降低 ,中上层水淡化和变暖 ,吸收CO2 能力增加 ,臭氧耗损和紫外线辐射增强。中国于 1 999年开展了“中国首次北极科学考察” ,在楚科奇海、加拿大海盆、白令海以及临近海域开展了海冰气相互作用的多学科综合考察 ,对北极的区域特征及其在全球变化中的作用研究获得一些新的认识。观测到加拿大海盆中层水持续增暖的现象 ,揭示了西北冰洋与白令海水体交换的途径和次表层暖水结构 ,发现了加拿大海盆是北冰洋河水的主要储存区。利用联合冰站观测数据 ,模拟了北冰洋夏季大气边界层结构和下垫面能量平衡的变化特征 ,定量给出了北冰洋夏季海 /气和冰 /气之间湍流通量和边界层参数的差异。海 /气CO2 的通量观测表明 ,考察区的大部分海域均为大气CO2 汇区 ;西北冰洋海冰区具有较高的生物泵运转效率 ,楚科奇海陆架是一个高效的有机碳“汇”区 ,寒冷水体中微生物活动并未受到明显抑制。沉积物的地球化学过程研究表明 ,海底表层沉积物中碘含量存在着由低纬度到高纬度增加趋势 ,北极地区可能是碘的汇区 ,碘可作为极区古海洋中的地球化学元素变化的重要指标。楚科奇海、白令海

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18. 戴维斯站区与长城站区企鹅粪土层生物标型元素的确定与比较

黄涛;孙立广;吴自军;王玉宏;

极地研究 2007, 19 (4): 247-254.

摘要（2222）

PDF（pc）（427KB）（3217）

在中国第22次南极考察(2005/2006)期间,采集了东南极戴维斯站区加德纳岛(GardnerIsland)上一根含企鹅粪的沉积泥芯。分析测试了该沉积物、新鲜企鹅粪和当地基岩中部分化学元素的含量。对元素进行聚类分析并结合对比新鲜企鹅粪、基岩中的部分元素含量特征后得出,该粪土沉积的生物标型元素组合包括P、Se、F、S、As、Cu和Sr等7种元素。这与西南极阿德雷岛企鹅粪土层的生物标型元素组合是基本一致的。在此基础上,对东、西南极企鹅粪土层的生物标型元素进行了优选,得出东南极优选生物标型元素为P和Se,西南极则为F、P和S。这为探讨东南极企鹅数量变化及东、西南极企鹅数量变化的对比研究打下了基础。

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19. 基于多策略的极地遥感反演模型集成研究

何亚文, 杨晓梅, 高锡章, 朱建钢, 刘健

极地研究 2011, 23 (1): 49-55. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00049

摘要（2850）

PDF（pc）（3448KB）（3216）

极地遥感反演模型是极地研究的一种非常重要的工具。遥感反演模型对极地研究具有重要性,分析遥感反演模型的特点，以持续性、业务化、统一调用为目标,提出极地遥感反演模型集成应用架构。基于该集成方案,提出基于多策略的模型改造方法,并从三个方面详细论述模型的集成模式。基于可执行程序的模型改造方法对模型进行改造,采用应用端的模型集成模式构建极地遥感反演模型集成原型系统,通过海冰密集度反演模型验证本研究提出的模型集成方法的正确性。

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20. 全球冰冻圈变化预测研究现状

辛羽飞;卞林根;

极地研究 2008, 20 (3): 275-286.

摘要（1886）

PDF（pc）（967KB）（3031）

冰冻圈是气候系统重要的圈层,对气候系统有强烈的反馈作用,在全球变暖的背景下,冰冻圈的变化和预测研究愈来愈受到科学界的重视。近年来,冰冻圈的预测研究已经取得重要进展,主要表现在:海冰、积雪冻土等子系统模式发展迅速,开展了不少模式比较计划,这些模式能重现大尺度的季节变化和年际变化特征,模拟能力较以前有了大幅度提高。但模式模拟的不确定性仍普遍存在,主要表现在:冰盖等子系统的模式对于其内部的热力过程、其底部与海洋的相互作用过程缺乏有效的观测手段,认识不够清楚,湖冰河冰模式主要还依赖统计相关模型。随着遥感技术以及资料同化技术的不断应用,各个子系统物理过程认识的不断深入,冰冻圈模式预测将日趋完善,逐渐缩小不确定性。

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