极地研究

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北冰洋78°N冰站近地层参数的观测研究

卞林根;张占海;陆龙骅;逯昌贵;程冰;

2007, 19 (3): 163-170.

摘要 ( 1568 )

PDF(435KB) ( 1588 )

利用2003年8月22日—9月3日中国北极科学考察队在北冰洋78°N浮冰站获得的近地层观测资料,采用整体输送法对北冰洋浮冰近地层特征参数进行了分析研究。结果表明,在考察期间,雪面吸收的净辐射仅为3.6 W/m2,其中以感热和潜热向大气输送的能量分别占52%和31%,向海冰深层传导的热量很少;近中性层结条件下的平均拖曳系数Cdn为1.16×10-3,略小于75°N北冰洋浮冰上近中性层结的Cdn。与1999年75°N附近冰站观测结果的对比表明,当海冰密度及冰站所在浮冰的尺度不同时,海冰与大气相互作用的热力学和动力学过程的差异显著,在研究北冰洋地区海/冰/气相互作用对气候过程影响时,应考虑这一问题。

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北极区低电离层加热效应的数值模拟研究

吴军;车海琴;吴健;陈玉莲;

2007, 19 (3): 171-180.

摘要 ( 1818 )

PDF(568KB) ( 1731 )

从等离子体能量守恒方程和连续性方程出发,以国际参考电离层(IR I2000)和大气模型(MSIS)为背景,通过数值方法模拟研究大功率无线电波对北极低电离层的电子密度和电子温度的扰动效应。结果表明,在外加强电磁场作用下,电离层等离子体中的带电粒子(主要是电子)动力学温度得以升高而产生等离子体温度扰动;由于电子温度升高,等离子体碰撞频率增加且电子的复合系数减小,诱发电子密度扰动;电子密度和电子温度的扰动幅度随着加热时间的推移而减小,即扰动趋于饱和;电子密度扰动的弛豫时间较电子温度扰动的弛豫时间大;在泵波频率大于电离层临界频率的条件下,泵波频率越高,其激发的电子温度和电子密度扰动效应也就越弱。

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北极新奥尔松古海鸟粪土层的识别

袁林喜;罗泓灏;孙立广;

2007, 19 (3): 181-192.

摘要 ( 1833 )

PDF(1234KB) ( 2928 )

对采自北极新奥尔松(Ny-lesund)一级海岸阶地上的海蚀凹槽沉积剖面进行沉积岩相学、同位素地球化学和元素地球化学研究,结果显示该剖面的70—118 cm段显著受到了海鸟粪沉积的影响,为含贝壳的海鸟粪土沉积层。该段粪土沉积层中大多数元素的浓度随深度表现出明显的波动特征,其中TOC、TN、Se、Sr、CaO、Pb、As、Zn等元素含量在深度剖面上表现出较为一致的垂向变化趋势。对粪土层的元素地球化学数据进行了聚类分析,结果表明在浓度剖面上具有较好协同关系的上述元素组合与海鸟粪有机质的输入密切相关,这些具有显著地球化学性质差异的元素共生组合是北极新奥尔松粪土沉积层的生物地球化学组合的标型特征,它们的含量变化主要受控于海鸟粪对沉积物的影响程度。海鸟粪土生物地球化学标型组合特征的识别为进一步研究该地区12—4 ka B.P.的海鸟生态系统和气候演化记录提供了科学基础。

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南极企鹅和贼鸥骨骼中的稀土研究

王静;谢周清;

2007, 19 (3): 193-202.

摘要 ( 1621 )

PDF(433KB) ( 1732 )

利用电感偶合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析了南极长城站区和中山站区企鹅和贼鸥骨骼中稀土元素,两种海鸟骨骼中稀土总量∑REE介于0.8—3.5μg/g,并具有明显富集轻稀土的特征。企鹅和贼鸥骨骼中稀土元素总量存在显著的种间和地区差异,长城站的∑REE为:金图企鹅>贼鸥>帽带企鹅,而中山站的情况是:金图企鹅>贼鸥>阿德利企鹅,且长城站海鸟骨骼稀土含量明显高于中山站的同种个体。两种海鸟不同部位骨骼稀土含量也具有显著差异,腿骨明显高于翅骨,约为翅骨的2倍。南极海鸟骨骼稀土配分模式相对富集LREE,呈现负斜率变化,HREE则呈现平坦型;企鹅和贼鸥骨骼具有不同的稀土配分模式,对海水没有明显的继承性,是食物链和海鸟生理机制的综合反映,以及受陆源环境的影响。

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反射光谱技术:研究南极企鹅古生态演化的一种新方法

孙静;刘晓东;孙立广;刘文齐;

2007, 19 (3): 203-212.

摘要 ( 1778 )

PDF(1441KB) ( 1791 )

为探求快速、廉价、无损和同步的光谱技术在南极生态环境研究中的可能性,本文利用南极阿德雷岛的四根企鹅粪土沉积柱样品的反射光谱,通过逐步多元线性回归和主成分回归两种数学运算方法,建立了反射光谱数据与企鹅粪九种标型元素浓度之间的关系,并探讨了南极企鹅粪土沉积物光谱数据的古生态意义。结果表明:南极粪土沉积样品反射率光谱与企鹅粪九种标型元素(P、Ca、Cu、F、Ba、S、Zn、Sr、Se)含量之间存在良好的相关性,预测值与实测值之间的相关系数R都达到了0.9以上,在深度剖面上预测浓度与实测浓度具有非常一致的变化趋势;南极粪土沉积物光谱数据包含有明确的古生态变化信息,可利用主成分分析快速恢复历史时期企鹅数量演化过程。本研究结果为在偏远的南极地区开展古生态环境研究提供了一种新的快捷方法和技术途径。

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利用FG5绝对重力仪进行南极长城站绝对重力测定

鄂栋臣;何志堂;张胜凯;王泽民;杨元德;张世伟;

2007, 19 (3): 213-220.

摘要 ( 1342 )

PDF(1039KB) ( 1451 )

在南极地区进行重力测量是建立高程基准的基础,2005年,在南极长城站进行了绝对重力测量,观测仪器采用FG5绝对重力仪,经固体潮改正、海潮改正、极移改正及气压改正等,精度达±3×10-8m s-2,并同时利用2台LCR相对重力仪进行了重力垂直梯度测量和水平梯度测量。长城站绝对重力测量的实施,对于新一代卫星重力计划如CHAMP、GRACE和GOCE的地面校准及建立南极地区的高精度、高分辨率的大地水准面模型提供了基础数据。

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极地海洋石油烃污染物的生物降解研究进展

刘芳明;郑洲;缪锦来;陈豪;

2007, 19 (3): 221-230.

摘要 ( 1495 )

PDF(511KB) ( 2167 )

随着南极考察活动的发展和北极地区的开发利用,极地海洋中的石油烃污染逐渐增多。由于这些地区常年处于低温状态,石油烃的自然降解非常缓慢。生物降解是修复污染的一个主要机制,具有经济、高效的特点。极地海洋环境中存在着大量烃降解菌,它们在清除当地石油烃污染中发挥了很大作用,并显现出了低温修复的潜力。本文从极地海洋环境中的石油烃降解菌、影响低温降解的因素、降解基因和低温生物修复四个方面介绍了国外对该领域的研究成果。

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楚科奇海和加拿大海盆表层沉积物中好气异养细菌的地理分布

高爱国;陈皓文;

2007, 19 (3): 231-238.

摘要 ( 1645 )

PDF(380KB) ( 1340 )

本文用MPN法测定楚科奇海和加拿大海盆表层沉积物中好气异养细菌(GAB)的含量,并对其地理学分布进行分析。结果表明,研究区GAB的检出率高达100%。4℃时GAB的含量范围、平均含量为4.00×102—2.40×106个.g-1、1.71×106个.g-1。25℃时GAB的含量范围、平均含量为2.40×105—2.40×107个.g-1、1.10×107个.g-1。无论是含量范围,还是平均含量,均是25℃时的培养结果大于4℃时的培养结果。GAB含量的地理分布趋势是随纬度增高,含量呈降低趋势。在经度变化上则为由东向西,含量呈降低趋势。对沉积物所处水深的分析,表明其在4℃培养得出来的GAB含量随水深增加有下降的趋势,25℃培养出来的GAB含量受环境影响较小,与水深变化关系不明显。

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北极科学考察计划简介

2007, 19 (3): 239-241.

摘要 ( 1020 )

PDF(36KB) ( 1151 )

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SCAR-COMMNAP南极数据管理联合委员会第11届大会在罗马召开

朱建钢;张洁;

2007, 19 (3): 244-245.

摘要 ( 1043 )

PDF(80KB) ( 1215 )

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