极地研究

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1. 中国极地考察40年进展与展望

刘顺林

极地研究 2024, 36 (3): 317-328. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240079

摘要（1003）

PDF（pc）（409KB）（1783）

极地考察在提升极地认知、保护极地生态环境、合理利用极地资源、促进极地产业发展等各方面发挥着重要作用。从1984年我国首次南极考察和南大洋调查以来, 我国极地考察从无到有、由弱变强, 取得了突破性进展, 1999年, 实施了中国首次北极科学考察, 实现了两极考察发展战略, 正从极地科考大国向科考强国迈进: 建成“两船七站”的极地科考支撑平台, 构建了“天-空-地-海”极地立体观测网, 研发了极地深冰芯钻具等多套极端环境采样装备, 组织实施了“‘九五’国家攻关南极计划”“南北极环境综合调查与评估”等极地专项, 在极地冰盖不稳定性、南大洋和北冰洋生物地球化学循环及其对全球变化的响应与反馈作用等多个领域取得有国际影响力的研究成果, 成功实施了“南极普里兹湾—埃默里冰架—冰穹A的综合断面科学考察与研究”(PANDA)等国际合作计划, 为我国极地事业发展做出了重大贡献。未来应进一步完善极地船站科考平台, 增强南大洋和北冰洋长期观监测能力, 牵头重大国际合作项目, 推进我国极地考察站的国际化应用, 为“认识极地、保护极地、利用极地”作出更大贡献。

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2. 中国极地科学与工程技术装备研发应用进展

王硕仁廖周鑫郭井学陈清满唐帅帅何剑锋

极地研究 2024, 36 (3): 473-485. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240043

摘要（505）

PDF（pc）（761KB）（1139）

极地科学与工程技术装备在极地科技发展中扮演着重要的角色，不仅关乎极地科学研究和资源利用，而且还与一个国家的安全、国际地位以及可持续发展紧密相连。在科技不断进步和国际极地形势日趋复杂的背景下，我国在极地科学与工程技术的研发应用发展显得尤为重要和迫切。本文全面回顾了我国极地考察 40 年来在科学探测技术装备和工程化技术装备研发应用发展历程和最新成果，分析了我国极地工程技术装备发展现状与世界先进水平的差距和存在的问题。本文还重点针对我国在极地科研探测技术、重型破冰船技术、极地航空技术以及通讯导航技术等方面所存在的问题，提出了推进极地重大工程和大科学计划、构建协同创新平台、加强关键技术创新研发、建设极地试验场、完善标准化技术体系以及推动产业化发展等的建议，以期我国在极地科学与工程技术装备的研发应用发展上，快速发展和逐步赶超世界先进水平，更好地服务于我国的极地事业发展。

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3. 中国南极海洋生源要素格局及其生态环境效应研究进展

潘建明赵军李栋张海峰于培松张偲杨旭锋朱长凤胡佶扈传昱范高晶韩正兵孙维萍陶柯宇蓝木盛张海生

极地研究 2024, 36 (3): 329-342. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240033

摘要（356）

PDF（pc）（6753KB）（703）

南极海洋生源要素格局及其生态环境效应研究是探讨全球气候变化、碳循环和生态系统相互作用的关键内容, 也是预测南大洋生态系统演化趋势的重要依据。中国自1984年首次南极科学考察以来, 已组织开展多年南大洋综合调查, 并依托“南北极环境综合考察与评估”和“南极重点海域对气候变化的响应与影响”等极地专项的实施, 聚焦南大洋生态系统演变及其环境调控等关键科学问题, 取得了一系列重要认识。本文总结了我国在南极海洋生源要素格局及其生态环境效应领域的相关研究进展, 特别是海洋生源要素循环与浮游生态系统、生源物质沉降通量及其季节变化以及上层海洋过程的沉积记录等方面的研究成果, 初步探讨了南极冰间湖生态过程及其对全球气候变化的响应, 并对我国未来南大洋生态环境调查研究提出了相关建议。

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4. 极地微生物资源研发现状及需求分析

廖丽单琰焱俞勇秦启龙李春阳

极地研究 2024, 36 (3): 361-374. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240031

摘要（327）

PDF（pc）（657KB）（585）

极地因其极端的自然环境与相对的地理隔离, 进化出了独特而多样的微生物资源。极地微生物蕴藏了生命耐受极端环境的奥秘、承载了生物地球化学循环的重要使命, 其研究可为生命科学、地学、天体生物学等研究提供有价值的启示, 具有独特的科学研究意义。同时, 极地微生物所蕴含的新颖物种、基因与产物是极地自然资源的重要组成, 是可持续利用的重要战略资源, 对其开发利用具有现实的经济价值和社会效益。本研究基于详实的科学数据、文献报道、专利与案例分析等情况, 深入阐明了极地微生物研究的重要性, 总结了极地微生物研发趋势与需求, 并提出了相应的研发建议。本研究结果可为极地微生物资源相关研究、政策、项目等布局提供参考。

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5. 极地冰下基岩取心钻探技术综述

李亚洲杨甘生张凯李冰王祖凡黄若舟

极地研究 2024, 36 (4): 518-543. DOI: 10.13679/j.jdyj.20230005

摘要（924）

PDF（pc）（17986KB）（556）

冰下基岩取心钻探技术是开展极地冰川学、古气候学以及地质学等研究的重要手段。虽然电缆悬吊式电动机械钻具和回转式岩心钻机等钻探技术已经在冰下基岩取心钻探中得到了成功应用，但冰下基岩取心钻探还面临着诸多技术挑战亟待破解。本文通过对近几十年来冰下基岩取心钻探技术的文献调研，系统梳理了各类钻探方法的应用条件以及优缺点，并提出技术优化方案，以期为极地冰下基岩取心钻探工程的实施提供一定程度的技术支持。在未来，应进一步完善现有冰下基岩取心钻探技术，并研发新式冰下基岩取心钻探技术，促进极地地质科学的发展。

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6. 中国南极医学研究进展与展望

徐成丽

极地研究 2024, 36 (3): 486-495. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240040

摘要（1177）

PDF（pc）（383KB）（489）

南极是地球上气候环境最恶劣的地区之一，人类在南极极端环境下如何生存与适应是南极医学研究的主要内容。本文重点综述了近二十年的我国南极医学研究及科考队员选拔研究和相关标准研制进展，主要包括：1）科考队员在南极越冬条件下，易发生昼夜节律失同步和睡眠紊乱、免疫-神经-内分泌网络调节失衡、负性情绪增加等症状，2）科考队员在南极内陆环境下，易发生急性高原病、心肺功能降低、睡眠障碍、疲劳等负性情绪增加等症状，3）血氧饱和度低、急性高原反应症状分度评分增加、心电传导阻滞、负性情绪增加等是筛查内陆科考预选队员低氧易感个体的敏感指标，4）制定了目前极地医学唯一的国家行业标准《极地考察队员岗前体格检查要求》（HY/T236-2018），为科学规范选拔队员提供了医学指导准则。今后应继续开展我国南极考察队员在极端环境下应激适应、代偿和损伤的生理病理变化及其机制研究，为考察队员的选拔、适应、防护、站务管理和有关政策制定等提供科学建议。

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7. 基于同位素的极区海洋生物泵运转及机制研究

陈敏范玲芳王博陈阳军张润方仔铭杨伟锋郑敏芳陈梦雅

极地研究 2024, 36 (3): 343-351. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240026

摘要（303）

PDF（pc）（2281KB）（484）

生物泵是极区海洋净吸收大气CO2的重要路径之一, 也是连接海洋上层和底栖生态系统的关键环节。本文概述近10年来应用放射性核素和稳定同位素的独特指示功能, 系统地开展普里兹湾、阿蒙森海、宇航员海、白令海、楚科奇海和加拿大海盆等南北极海域生物泵运转规律及维系机制的研究, 探究了生物固碳、颗粒有机碳输出、有机物降解、营养盐再生和有机物埋藏等过程的动力学特征及空间变化规律, 揭示了淡水组分、颗粒物浓度和痕量营养盐Fe等环境因子对生物泵的影响。研究发现, 海冰融水、冰川融水/河水等淡水组分通过改变水体层化、光可获得性和营养盐供给等影响了生物固碳速率、Fe吸收速率和颗粒有机碳(POC)输出通量的空间变化; 有机物降解及硝化作用主导着营养盐再生过程; 南极底层水形成和颗粒物跨陆架输送影响生物泵的表-底耦合状况。同时, 面对未来气候变化和人类活动的双重压力, 亟待加强生物泵与食物网相互作用的研究, 以准确掌握极区海洋生态系统变化的规律及机制。

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8. 南极中山站随船物资舱盖吊运法分析

姚钢梁高升刘少甲姚平博董延磊

极地研究 2024, 36 (4): 714-719. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240036

摘要（201）

PDF（pc）（2485KB）（473）

南极中山站的考察物资卸运是历次中国南极考察队的重点工作, 一般通过冰面进行运输。中国第40次南极考察期间, 由于海冰过于碎裂而无法采用冰面运输卸货。大舱盖吊运法是指使用直升机从“雪龙”号舱盖直接吊运货物至中山站的一种运输方式。该方法在本次考察期间得到大规模运用, 为后续应用积累了技术经验和相关数据资料。

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9. “冰路征程——中国极地考察40周年成就展”简报

万建华

极地研究 2024, 36 (3): 502-504.

摘要（208）

PDF（pc）（4600KB）（415）

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10. 中国极地海洋微生物研究进展

张熙颖张玉忠

极地研究 2024, 36 (3): 352-360. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240050

摘要（423）

PDF（pc）（329KB）（411）

极地海洋环境蕴含丰富的微生物资源, 其独特的生命特征、特殊的极端环境适应及生态效应机制, 都有着重要的科学研究意义及应用开发前景。回顾我国近10年来在极地海洋微生物领域的研究, 所取得的主要进展包括: (1)揭示了南北极海洋微生物群落特有的结构和功能、二甲基硫/二甲基巯基丙酸内盐(DMS/DMSP)循环相关基因及可培养细菌基因组的独特生物地理学特征; (2)发现了极地海洋细菌通过代谢DMSP抵御原生动物捕食的新生态功能、温度响应新机制及新的几丁质氧化降解利用通路; (3)揭示了噬菌体对极地海洋细菌种群的调控作用; (4)阐明了极地海洋细菌产生的系列新型有机质降解酶的催化机制及其应用潜力; (5)建立了极地海洋细菌胞外多糖的制备工艺, 评估了其在医学及食品等领域的应用潜力; (6)分离鉴定了系列极地海洋微生物新物种。以上研究成果先后发表在Nature Microbiology, Nature Communications, Microbiome, ISME Journal等国际知名期刊上, 提升了我国极地海洋微生物研究的水平、影响力和话语权。未来加强多学科交叉研究及前沿技术应用研发将进一步促进我国极地海洋微生物学研究的发展。

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11. 中国第40次南极科学考察简报

张北辰

极地研究 2024, 36 (3): 496-497.

摘要（272）

PDF（pc）（2417KB）（381）

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12. 中国南极陨石的收集、研究与展望

夏志鹏杨东亮王潇锐张川统陈宏毅缪秉魁

极地研究 2024, 36 (3): 454-472. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240041

摘要（542）

PDF（pc）（22004KB）（375）

陨石不仅是地球与宇宙之间联系的纽带，也是揭开太阳系历史、探索宇宙演化的关键钥匙。南极独特的地理条件和冰雪环境使其成为全球陨石发现最多的地区。自1998年在格罗夫山发现第一个陨石富集区以来，中国已收集了12665块陨石，在全球南极陨石收集数量中排名第三。本文概述了南极陨石发现历史，揭示了冰盖上陨石富集的独特性，集成了中国在格罗夫山陨石收集方面的成绩，并探讨了陨石的分类工作和最新的研究进展。总结取得了成就同时，也探索收集效率下降和富集区域限制等挑战问题。最后，面对行星科学的快速发展和中国秦岭站的建成的大好时机，本文提出了未来的一些设想，包括，成立南极陨石考察队，以秦岭站和中山站为后勤保障基地，开展横贯南极山脉和查尔斯王子山陨石综合考察，并加强南极陨石科研和科普的协同发展。

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13. 北极航道海上通信的发展现状、挑战及应对策略

林彬王颢程王硕仁

极地研究 2024, 36 (4): 704-713. DOI: 10.13679/j.jdyj.20230001

摘要（391）

PDF（pc）（2943KB）（365）

为评估北极航道海上通信存在的问题及凝练应对策略, 本文对其发展现状、面临的挑战等相关资料与文献进行了归纳分析。结果表明: 目前北极航道海上通信的方式主要包括岸基无线通信和卫星通信, 但两者的部署尚不完善且服务能力有限; 北极航道海上通信面临着来自岸基无线通信业务覆盖不足、航海信息保障服务体系不完善、卫星仰角受限、信号能量大气衰减及恶劣气候环境导致通信难度增大等方面的诸多挑战。本文认为, 加强我国北极保底通信能力建设、扩展北极卫星通信业务覆盖范围、完善我国北极航海保障综合服务体系等将会是北极航道海上通信问题的潜在解决方案。

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14. 南极环境保护委员会组织结构与运作变迁

王婉潞

极地研究 2024, 36 (4): 667-679. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240022

摘要（210）

PDF（pc）（388KB）（333）

当前, 南极治理决策制定的初步环节逐渐由南极条约体系内部的不同组织与机构完成。作为南极条约体系的重要组成部分, 南极环境保护委员会(Committee for Environmental Protection, CEP)是依据《关于环境保护的南极条约议定书》第11条设立的常设机构, 不享有独立决策权, 其讨论成果最终转化为协商会议通过的措施、决定或决议, 如今CEP已成为协商会议“措施”的最大供给者。自1998年成立以来, CEP的组织结构与运作方式发生了显著变化。早期CEP由年度会议和会间非正式小组构成。随着环境保护与气候变化问题的重要性日益凸显, CEP先后设立两个正式附属小组, 分别负责审议南极特别保护区与南极特别管理区的管理计划, 以及执行气候变化应对工作计划, 并在这两个议题上形成“正式附属小组—CEP—协商会议”的逐级建议结构。基于这种变化, 我国不仅要重视CEP会议最新议题, 更应该重视闭会期间的工作, 特别是培养各层次的专业人才, 让他们有机会深入参与CEP各议题的讨论, 以全面提升我国南极制度性话语权的针对性和有效性。

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15. 北极国家的油气资源投资环境评价与影响因素分析研究

杨楠李可贞张凯逊王大鹏

极地研究 2024, 36 (4): 694-704. DOI: 10.13679/j.jdyj.20230083

摘要（236）

PDF（pc）（421KB）（304）

北极是油气资源战略储备地, 投资北极油气一直深受各国和能源企业的重视, 然而已有研究缺乏针对北极油气投资的环境评估。本文通过建立北极地区油气资源投资环境评价体系, 应用定量综合评估方法层次分析法(AHP)-熵权法, 聚焦北极地区油气资源的一手数据, 开展了北极油气资源投资环境评价分析。研究结果表明: (1)俄罗斯是我国在北极油气投资的最佳合作伙伴, 在自然资源环境、基础设施与服务环境方面具有绝对优势; (2)挪威在政治环境和社会环境等方面拥有良好的声誉, 是可靠的合作伙伴, 而且有能力和意愿在全球范围内推广减碳减排和可持续发展技术, 可成为我国在油气勘探开发领域技术购买及减碳减排等领域的合作对象; (3)美国和加拿大油气投资环境欠佳, 建议以学术交流为纽带实现在北极油气领域合作。

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16. 北极对流层大气能量变化特征及趋势

孔琳琳邹捍周立波

极地研究 2024, 36 (3): 375-390. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240039

摘要（261）

PDF（pc）（2766KB）（302）

在北极快速变化背景下, 北极对流层大气的温度和湿度不断增加, 提示北极对流层大气基本状态可能发生变化。作为大气基本状态的度量, 北极对流层大气能量是否发生变化, 以及发生何种变化, 是北极研究者关心的重要科学问题。本文基于对北极对流层大气地-气能量交换、侧边界能量交换和大气能量变化研究的简要回顾, 给出了北极对流层大气能量变化及趋势的物理图像和基本数据。以上研究表明, (1)北极下垫面向对流层大气的能量输送不断增加, 夏季中高纬度向北极对流层大气的能量输送也在增加, 从能量收支的角度提示北极对流层大气能量增加的可能性; (2)采用再分析资料的最新研究也表明, 近数十年来, 北极对流层大气能量不断增加, 大气基本状态正在发生显著的变化

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17. 中国在东南极拉斯曼丘陵变质岩系研究的进展

崔迎春陈绍聪张浩宗师王雪娇潘荣昊王伟轩马立杰李升贵张晓波黄巨澜陈鸿宇

极地研究 2024, 36 (4): 505-517. DOI: 10.13679/j.jdyj.20240067

摘要（230）

PDF（pc）（536KB）（266）

拉斯曼丘陵位于东南极伊丽莎白公主地英格里德·克里斯滕森海岸, 地势呈南高北低特征, 受地质构造、冰川、温度、极风等多种内外地质营力多重影响, 其发育多种地貌类型。拉斯曼丘陵主体由变质程度达角闪岩相-麻粒岩相且发生复杂变形的变质岩组成。1989年, 中国在拉斯曼丘陵的米洛半岛上建立了东南极常年科学考察站——中山站, 为我国科学家开展东南极地球科学研究提供了重要基地。本文基于35年来我国科学家在该区的调查研究和成果, 总结了东南极拉斯曼丘陵的变质层序、变质年龄、原岩建造、变质条件和构造环境等方面的研究进展。表明我国科学家取得的部分科研成果引领并提升了对泛非造山带演化的认知水平。未来应重视的重点研究领域包括区域多期变质事件的性质、镁铁质-超镁铁质麻粒岩性质和造山带属性等科学问题。

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18. 南极研究科学委员会(SCAR)第37届冰架过程研究论坛(FRISP)国际学术研讨会召开

唐学远

极地研究 2024, 36 (4): 720-721.

摘要（136）

PDF（pc）（194KB）（228）

无

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19. 美国与北欧国家北极安全合作问题研究

杜晓杰

极地研究 2024, 36 (4): 680-693. DOI: 10.13679/j.jdyj.20230025

摘要（240）

PDF（pc）（367KB）（226）

在大国竞争加剧和俄乌冲突延宕不决的背景下, 芬兰和瑞典先后加入北大西洋公约组织(北约), 彻底改变了欧洲和北极地区的安全格局, 美国与北欧国家的北极安全合作关系愈发密切。回顾美国与北欧国家北极安全合作历程, 以美国为主导的多等级合作、以军事安全合作为重点的多领域合作以及以双边合作为基础的多维复合化合作机制构建是这一合作格局的主要特征。总的来看, 美国与北欧国家的北极安全合作主要受到美国、北欧五国以及俄罗斯等相关第三方的主体间互动、美国与北欧国家北极政策议题契合度以及北极治理机制有效性等因素的影响。当前, 共同的身份认同和威胁感知为美国与北欧国家的北极安全合作奠定了基础。在“北约旗帜”插遍北欧国家的情况下, 美国与北欧国家在北极地区的安全合作将呈现出不断扩大的发展态势。但是, 美国与北欧国家在北极地区的权力追求、议题选择以及战略手段等方面也存在着分歧, 双方的北极安全合作仍存在着不确定性。

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20. 中国南极秦岭站建设简报

祝贺魏福海

极地研究 2024, 36 (3): 498-501.

摘要（264）

PDF（pc）（7008KB）（220）

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