极地研究

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南极南设得兰群岛中-新生代火山作用与地质环境

刘嘉麒;张雯华;郭正府

2002, 14 (1): 1-6.

摘要 ( 1782 )

PDF(323KB) ( 1637 )

本文对采自南设得兰群岛的乔治王岛、纳尔逊岛、利文斯顿岛、欺骗岛和南极半岛的火山岩和火山灰进行了岩石化学和Sr、Nd同位素分析 ,Ar Ar和K Ar年龄测定。研究表明 ,南设得兰群岛火山岩属于玄武岩安山岩英安岩岩石组合 ,它们的Sr、Nd同位素比值非常接近 ,87Sr/86Sr比值普遍比较低 ,为 0 .70 32 97- 0 .70 35 0 7;1 4 3Nd/1 4 4 Nd比值普遍比较高 ,为 0 .5 1 2 835 - 0 .5 1 3779,二者呈负相关 ,εNd 87Sr/86Sr相关图显示岩浆来源于亏损地幔。火山岩形成时代集中于96Ma、91Ma、78Ma、60Ma和 35Ma等时段。 35Ma之后 ,火山活动长时间消沉 ,直到晚中新世和第四纪才时有发生 ;这一漫长的历史时期 ,正是南极大陆冰盖逐渐形成之时。是气候变冷抑制了火山活动 ?还是火山活动的减弱和停止导致气候变冷 ?尚待进一步研究 ;但冷期火山活动减弱或停止 ,暖期火山活动活跃和增强 ,这一对应关系是存在的。火山作用的时空分布及岩石地球化学特征暗示 ,南设得兰群岛处于一个岛弧的地质环境 ,早期群岛基本上与南极半岛连在一起 ,在德雷克板块的俯冲下 ,群岛逐渐与半岛分离 ,形成布兰斯菲尔德海峡 (裂谷 ) ,在弧后扩张和裂谷作用下产生新的火山活动

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1998/1999年南极夏季普里兹湾及北部海区叶绿素a和初级生产力的分布特征

刘子琳;蔡昱明;陈中元;刘诚刚;朱根海;王小谷

2002, 14 (1): 12-21.

摘要 ( 1586 )

PDF(438KB) ( 1726 )

1998 /1 999年南极夏季 ,作者随“雪龙船”在南极普里兹湾及其北部海区 (63° - 69°1 2′S ,70°30′- 75°30′E) 3条断面 2 4个测站进行浮游生物现存量和初级生产力的现场观测 ,研究叶绿素a浓度和初级生产力的分布特征。测区表层叶绿素a浓度为 0 .1 6 - 3 .99μg/dm3,普里兹湾内和湾西部四女士浅滩海域浓度在 3 .5μg/dm3以上 ;平面分布趋势从湾内向西北方向递减 ,深海区浓度在 0 .5μg/dm3以下。从垂向看叶绿素a浓度的最大值大多出现于 2 5m或 50m层 ,50m以下更深层的浓度随深度的增加而降低 ,2 0 0m层叶绿素a浓度分布范围为 0 .0 1 - 0 .95μg/dm3。粒径分级叶绿素a浓度以微小型浮游生物的贡献占优势 (56 % ) ,微型浮游生物的贡献占2 4 % ,微微型浮游生物的贡献占 2 0 %。测区潜在初级生产力为 0 .1 1～ 1 1 .67mgC/(m3·h) ,平均值为 2 .0 0± 2 .80mgC/(m3·h)。高生产力区位于普里兹湾 ,平均现场生产力达到 0 .86gC/(m2 ·d) ;依次为陆架区、陆坡区 ,深海区生产力较低 ,平均现场生产力为 0 .1 7gC/(m2 ·d)。光合作用同化数较低 (1 .53± 1 .1 1mgC/(mgChla·h) )。粒径分级初级生产力以微小型浮游生物的贡献占优势 (58% ) ,微型浮游生物的贡献占 2 6 % ,微微型浮游生物的贡献占 1 6 %。浮游植

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南极乔治王岛阿德默勒尔蒂湾火山活动时空演化

邢光福;王德滋;金庆民;沈渭洲;陶奎元

2002, 14 (1): 22-34.

摘要 ( 1645 )

PDF(617KB) ( 1434 )

在乔治王岛中部的阿德默勒尔蒂湾 ,凯勒半岛、于尔曼山嘴和埃内坎角是第三纪火山岩集中分布区。野外地质调查和同位素年代学研究表明 ,凯勒半岛发生了三期火山喷发 (三个火山喷发旋回 ) ,同时伴随着火山活动中心的不断北移 ;在第二期火山喷发之后 ,火口塌陷 ,形成破火山 ,之后在半岛北部又发生火山喷发 ,并向东迁移到于尔曼山嘴。因此凯勒半岛是一复活破火山 ,火山活动具有随时间迁移的特性。埃内坎角火山活动虽与上述两地区大致同时 ,但化学成分上不存在明显演化关系 ,应属另一相对独立的火山活动中心

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南极菲尔德斯半岛全新世以来湖泊沉积的环境演变研究

李小梅;袁宝印;赵俊琳

2002, 14 (1): 35-43.

摘要 ( 1276 )

PDF(223KB) ( 1264 )

本研究利用南极菲尔德斯半岛长城站附近的西湖沉积物 ,研究该地区的环境变化状况。对 1 993年采集的 9.2 8m长的西湖岩芯 (GA - 7)进行等间距分样 (2cm) ,进行了有机碳、δC1 3org、磁化率和粒度等环境指标分析。利用本研究区湖相沉积物的1 4C测年数据 ,发现距今 1 2 60 0年以来 ,南极菲尔德斯半岛地区至少出现过四次气温升高时期 ,即 480 0 - 4 4 0 0aB .P .、360 0 -3350aB .P .、2 1 0 0 - 1 80 0aB .P .和 90 0aB .P .-现在。研究同时发现 ,湖相沉积物的有机碳含量和δC1 3org存在显著正相关关系 ,可以作为环境温度的替代性指标

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海冰在海气交换中的作用及其与海雾的关系

解思梅;姜德中;邹斌;薛振和

2002, 14 (1): 44-56.

摘要 ( 1844 )

PDF(607KB) ( 2011 )

本文用了 1 999年夏季中国首次北极科学考察队对海冰、大气和海洋进行的同步和准同步的综合立体观测所获取的资料 ,研究海冰在海气相互作用中扮演的角色。发现海冰的种类、分布、冰厚等变化对海气热交换都有重要影响。在浮冰区海洋以潜热的形式向大气输送热量 ,潜热通量与浮冰密集度的大小密切有关 ,浮冰越少潜热通量越大 ,潜热通量约为2 1～ 2 3 .6W /m2 ,潜热通量大于感热通量 ;在冰盖和大浮冰块上 ,大气以感热的形式向冰雪面上输送热量。新生的浮冰区或冰间湖是海气热交换最激烈的地方 ,是气候最敏感的区域 ,是北冰洋蒸汽雾生成的重要条件。用层结大气整体动力学输送法 ,计算了一次大范围的蒸汽雾过程的海气热交换 ,海洋向大气输送的热量总功率约为 1 4 8亿千瓦 ,相当于中国发电能力的 69倍 ,相当于大西洋向北冰洋输送热量平均功率的 1 / 2 0。北冰洋的夏季能够形成各种类型的海雾 :辐射雾、蒸汽雾和平流雾 ,其重要原因就是因为海冰的存在 ,使下垫面的性质复杂化 ,海气交换复杂化。

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量子共振检测仪在南极医学研究中的应用初探

恽君惕;朱广瑾;刘燕;谢琏湖;宋秀风

2002, 14 (1): 57-61.

摘要 ( 1338 )

PDF(345KB) ( 1516 )

本研究应用量子共振检测仪 (QRS)一种基于量子分析技术的灵敏能量分析器 ,测定了 1 0名南极考察队员的生理和心理改变。在出发前 (BD)、南极居留 6月时 (AR)和居留一年返回后次日 (RE)分别采取头发进行磁场分析。测定生理和心理指标 :三碘甲状腺胺酸 (T3)、四碘甲状腺胺酸 (T4)、促甲状腺激素 (TSH)、抑郁、孤独、不容忍、压力 ,评分以正负数值表示。结果表明 ,AR和RE各项指标的量化值与BD基础值相比都明显下降 (p <0 .0 1 )。例如 ,抑郁 (平均值±标准误 , X±S X)为 :1 .1 0± 0 .80 (BD) ,- 8.3± 0 .30 (AR) ,- 7.7± 0 .36(RE) ;TSH为 :- 2 .2± 0 .92 (BD) , 9.4± 0 .45(AR) ,- 8.4± 0 .40 (RE)。QRS量化值的负向改变反映了功能的异常 ,这一初步结果证实了文献报道的在南极长期居留可引起甲状腺活动改变和心境失调。

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中国极地科学数据库系统的研究与建立 I.数据资源的组织以及元数据与数据集的关系研究

张侠;程少华;朱建钢

2002, 14 (1): 62-72.

摘要 ( 1573 )

PDF(331KB) ( 1371 )

在中国极地科学数据库系统项目建设过程中 ,通过对极地科学数据管理现状以及数据分布情况、数据类型等因素进行分析 ,提出数据资源的组织及其表达形式两个关键问题 ,并进行了研究与探讨。结果表明 ,用户对数据共享的持续需求、顺达的行政支持、明确易行的技术要求以及稳定的经费支持是解决数据资源组织问题的关键 ,在项目实施过程中 ,涉及到数据资源组织问题的解决措施都是立足于对上述 4个方面的思考。针对数据的表达形式问题 ,在数据库系统设计中 ,数据的表达形式研究包括了用户需求分析、数据库结构设计等环节。将基础数据表示为数据集和数据说明 (元数据 ) ,后者通过标准化、格式化后作为元数据库与前者 (数据库 )关联。同时 ,将元数据库从纯粹的数据说明集合扩展成数据库的搜索引擎。在实际开发过程中 ,运用上述设计思路解决了极地科学数据种类多、零散、结构复杂的技术难点

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极地冰雪氢氧同位素指标及其指示意义

张小伟;康建成;周尚哲

2002, 14 (1): 73-80.

摘要 ( 1480 )

PDF(344KB) ( 1800 )

本文综述了水汽来源状况、降水季节变化、火山喷发、太阳活动等气候环境因素对极地冰雪中同位素含量的可能影响及其程度 ,以及降水区域不均衡性、降水年际不均衡性、逆温层和同位素在冰雪中的扩散迁移作用等几种不稳定因素可能对冰雪同位素分析造成的干扰 ;在此基础上 ,综述了极地冰雪中δ1 8O、δD和其差值d(d =δD - 8δ1 8O)与局部或全球气温之间的一些线性关系 (包括全球尺度 ,格陵兰地区 ,南极地区等 )及它们在空间分布上的变化规律

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