极地研究

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南极长城站_1985_2008_和中山站_1989_2008_地面温度变化

卞林根, 马永锋, 逯昌贵, 陆龙骅,

2010, 22 (1): 1-9. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00001

摘要 ( 2267 )

PDF(441KB) ( 1708 )

利用长城站1985—2008年和中山站1989—2008年逐月气温资料,分析了两站短期气候特征及其变化趋势,评估了两站地面温度观测资料的代表性。结果表明,长城站和别林斯高晋站同期的年平均温度均为-2.1℃,温度趋势变化速率分别为0.27℃/10a.和0.33℃/10a,呈现出南极半岛具有明显的气候变暖趋势。中山站和戴维斯站的同期温度变化速率分别为0.12℃/10a.和0.07℃/10a,显示的气候变暖趋势不明显。两站温度变化趋势与邻近站相比基本相似,表明两站观测的温度资料具有南极乔治王岛和东南极沿岸区的代表性。长城站四季平均气温都呈上升趋势,且秋季增温速率最大,冬季次之,其它季节不明显。中山站春季和冬季具有降温趋势,秋季和夏季具有升温倾向,其中以秋季升温趋势和冬季降温趋势最为显著。

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北极Svalbard地区Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川表面物质平衡和运动特征分析

徐明星, 闫明, 任贾文, 艾松涛, 康建成, 鄂栋臣

2010, 22 (1): 10-22. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00010

摘要 ( 2234 )

PDF(1951KB) ( 1688 )

对位于北极Svalbard群岛新奥尔松(Ny-lesund)的Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川首个物质平衡年(2005/06年度)的冰川表面物质平衡及其运动特征进行研究,并阐述了Austre Lovénbreen冰川末端位置的变化状况。结果表明:(1)Austre Lovénbreen和Pedersenbreen冰川净物质平衡分别为-0.44和-0.20m w.e.,年消融量分别为0.99和0.94m w.e.,对应冰川零平衡线高度分别为478.10和494.87m。(2)两条冰川符合Svalbard地区跃动冰川运动的特征模式。运动速度矢量的水平分量表现为:向主流线辐合或平行于主流线。下游运动速度较慢,而在中上游运动相对较快。Austre Lovénbreen冰川表面各观测点的运动速度平均值为2.28m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为3.91和0.81m·a-1;Pedersenbreen冰川表面观测点运动速度平均值为6.74m·a-1,运动速度最大值和最小值分别为8.13和5.49m·a-1。运动速度矢量的垂直分量表现为:消融区冰川消融量随海拔升高而减弱,Austr...

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SIS海冰模式中两种盐度参数化方案的差异

王庆元, 李清泉, 王兰宁

2010, 22 (1): 23-32. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00023

摘要 ( 2351 )

PDF(532KB) ( 1584 )

详细介绍了Sea Ice Simulator(SIS)海冰模式中引进两种盐度参数化方案即等盐度方案和盐度廓线方案对海冰模拟所存在的差异。利用盐度廓线方案导出的表征盐度与海冰温度间关系的方程比等盐度方案多出一项,将该项定义为盐度差异项。盐度差异项对海冰厚度的热力作用表现为:在海冰厚度增长季节(11月到次年5月),盐度差异项通过升高海冰内部温度,抑制海冰增长;在消融的第一阶段(6—8月),盐度差异项通过升高海冰内部温度加快海冰消融;在消融的第二阶段(9—10月),盐度差异项通过降低海冰内部的温度抑制海冰消融。但尺度分析表明,盐度差异项要比方程中对海冰温度作用最大项小1—2个量级,如果采用一级近似,可以略去盐度差异项,因此盐度差异项对与海冰增长和消融影响很小。同时利用GFDL中心研制的冰-洋耦合模式Modular Ocean Model(MOM4),分别采用两种盐度参数化方案模拟北极海冰厚度和海冰密集度的季节性变化,模拟结果也表明两种方案模拟得到的海冰厚度和海冰密集度的季节性变化相差甚小。

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阿德雷岛企鹅种群分布、繁殖行为及其环境影响因子分析

孙维萍, 蔡明红, 王海燕, 邢闯, 卢冰, H.U.Peter, A.Froehlich

2010, 22 (1): 33-41. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00033

摘要 ( 2509 )

PDF(516KB) ( 2032 )

2006/2007夏季对南极长城站地区的企鹅种群数量、分布及其繁殖行为进行了生态学调查与研究,共记录到5种企鹅:白眉企鹅、阿德利企鹅、纹颊企鹅、王企鹅和帝企鹅,前3种企鹅在本地区繁殖,后2种为本区旅鸟。阿德雷岛是本地区最重要的企鹅繁殖地,2006/2007南极夏季阿德雷岛上繁殖的企鹅约为9724只,繁殖期后的企鹅总数约为17220只,繁殖成功率为0.40—1.41只/对。通过与历史资料对比,初步分析了近年来在本地区繁殖的企鹅数量与种群结构的变化趋势及其与气候、环境、人类活动的关系。

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南极长城站海雾形成的气候背景及天气形势分析

许淙, 杨清华, 薛振和

2010, 22 (1): 42-47. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00042

摘要 ( 1888 )

PDF(2033KB) ( 1614 )

基于长城站气象观测数据和NCEP再分析资料,分析研究了长城站海雾的发生背景和天气形势。认为长城站海雾的季节性变化是大气环流、地面气压场变化的结果;长城站海雾形成的天气形势基本可分为低压锋前型、鞍型场型和弱气旋过境型3类,其中低压锋前型是长城站海雾形成的主要天气形势。长城站以平流冷却雾为主,也存在其它类型的雾。本文从天气学角度分析了长城站海雾发生的原因,为该地区的海雾预报提供了依据。

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低温β-半乳糖苷酶产生菌的筛选、鉴定、生长特性及酶学性质的初步研究

周春雷, 俞勇, 李会荣, 曾胤新, 陈波

2010, 22 (1): 48-55. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00048

摘要 ( 1995 )

PDF(342KB) ( 1700 )

自北冰洋楚科奇海、加拿大海盆、格陵兰海和中国南极中山站近岸的海水、海冰和沉积物样品中分离的322株低温细菌中筛选出73株低温β-半乳糖苷酶产生菌,并对其中1株BCw006进行了研究。通过16S rDNA序列同源性分析表明,该菌株属于交替单胞菌属,定名为Alteromonas sp.BCw006。对该菌株研究表明:该菌最适生长和产酶温度为24℃;在pH6.0—8.0、含0%—6.O% NaCl的培养基条件下菌株能够较好地生长与产酶,其最适生长和产酶NaCl浓度分别为3%和1%,乳糖对β-半乳糖苷酶合成具有明显诱导作用,酵母粉和蛋白胨是菌株生长和产酶较适宜的氮源,酶的最适作用温度为35℃,0℃时能保持35℃下酶活的25%左右,表明其具有较好的适应低温特性。酶对热敏感,60℃时作用30min后酶活力下降了41%。

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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

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

摘要 ( 3146 )

PDF(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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MODIS极区遥感应用研究进展

鄂栋臣, 张辛

2010, 22 (1): 69-78. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00069

摘要 ( 2239 )

PDF(871KB) ( 1936 )

卫星遥感技术在极地区域的应用日益广泛,中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer,即MODIS)则是遥感领域的重要卫星传感器之一。MODIS传感器,包括它的搭载平台、系统构成、硬件特征、波段范围及一般性应用都在文章中进行了全面性地描述。着重介绍了MODIS在极区遥感应用研究的进展,具体阐述了MODIS在极区地貌、极区大气和极区海洋方面的应用。在每个方面都列举分析了国内外的相关研究实例,充分说明了MODIS在极地区域的广泛应用现状。

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一个北极区域冰海耦合模式的设置与应用

李群, 张璐, 吴辉碇

2010, 22 (1): 79-89. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00079

摘要 ( 2272 )

PDF(1651KB) ( 1840 )

介绍了一个北极区域冰-海耦合数值模式的设置与应用。海洋模式基于MIT海洋环流数值模式,海冰动力学过程由Hibler的粘-塑模型发展而来。海冰的热力过程基于Winton提出的三层热力学模型。给出了耦合模式的基本框架,重点介绍了区域冰-海耦合系统中较为重要的程序包,如正交网格生成技术,中尺度涡的参数化,冰-海耦合及开边界处理等。以NCEP再分析资料为大气强迫场,模拟研究了北极夏季海冰范围异常的变化特征(1992—2007),模拟得到的海冰面积变化趋势与SSM/I观测资料进行了对比,两者相关系数达到0.88,模式基本反映了海冰的年际变化特征。以2007年为例,对比分析了9月份海冰密集度分布特征,模式结果得到的海冰范围略大于观测,但基本反映了2007年夏季海冰范围的衰减形态。

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