极地研究

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南极长城站(1985-2008)和中山站(1989-2008)风和降水等要素的气候特征

卞林根马永锋逯昌贵陆龙骅

2010, 22 (4): 321-333. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00321

摘要 ( 2216 )

PDF(761KB) ( 1569 )

摘要: 利用南极长城站和中山站的降水、风、湿度、气压和云量等高质量的地面气象观测资料, 对两站基本气候特征和变化趋势进行了分析。结果显示,长城站年降水量为503mm, 年际变化呈减少趋势,变化速率为-27mm/10a. 长城站和中山站年降水日数均呈下降趋势, 变化速率分别为-2.9d/10a和 -12.1d/10a. 长城站和中山站年平均相对湿度分别为88%和58%.长城站年平均湿度总体上呈不明显下降趋势,中山站没有趋势. 长城站盛行风向为西北风,中山站为偏东风,年平均风速分别为7.3 m/s.和7.1 m/s.两站年平均风速呈减少趋势,变化速率分别为-0.09m/s/10a和-0.23m/s/10a.长城站平均大风日数为137天, 记录的极大风速为37.2 m/s.中山站平均大风日159天, 记录的极大风速为50.3 m/s.长城站和中山站年平均气压分别为990hPa和985hPa,变化速率分别为0.65 hPa/10a和-0.80 hPa/10a. 其变化趋势相反,并与两站风速和大风日数及降水日数的变化倾向基本相同. 长城站和中山站月平均云量分别为8.8和6.2, 其差异显示了两站所处气候带的特点,即长城站地区全年阴天多,云量大和中山站与此相反的气候特点。

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2009年夏季极区电离层加热实验观测研究

徐彬王占阁吴军许正文薛昆吴健

2010, 22 (4): 334-347. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00334

摘要 ( 2211 )

PDF(4657KB) ( 1313 )

2009年夏季，我国在挪威Tromso利用非相干散射雷达进行电离层加热实验。实验中发现了处在150km附近的小范围温度增强和150km-400km之间的大范围温度增强两类加热事件。前者的相对增幅明显，后者的绝对增量更大。对两类加热事件来说，温度增量百分比均随加热功率的增加线性增长，但对比两类加热事件来看，增长速度随加热频率增大而减小。加热效应存在显著的二维分布特征，加热最强方向处在场向附近。加热效应受加热天线波束指向与地磁场的夹角影响明显，随夹角增大温度增强效应减弱。

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东南极新元古代晚期–早古生代(泛非期)花岗岩类的对比研究

李淼刘晓春赵越

2010, 22 (4): 348-374. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00348

摘要 ( 2381 )

PDF(3757KB) ( 1428 )

东南极内部发育毛德和普里兹两条新元古代晚期-早古生代(泛非期)造山带，这两条造山带中均发育大量同-后构造花岗岩类。本文系统总结了以往东南极泛非期花岗岩类的岩石学、地球化学和年代学方面的研究成果，对不同地区岩体的岩石类型、岩浆源区及形成的构造环境进行了对比研究。结果表明：除南龙达讷山为I型花岗岩外，大部分花岗岩类表现出与碰撞造山作用相关的A型(或S型)花岗岩的特征。泛非期岩浆作用与区域高级变质作用的时代吻合(600-500 Ma)。两条造山带中泛非期岩浆作用与碰撞后岩石圈减薄、岩浆底侵以及上地壳的伸展垮塌相联系，均具有碰撞造山带的构造演化特点。所以，冈瓦纳超大陆的形成很可能是通过西冈瓦纳、印度－南极陆块和澳大利亚－南极陆块等三个陆块沿着两条造山带(毛德造山带和普里兹造山带)近于同期发生拼合碰撞的结果。

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南极GRV024237橄辉无球粒陨石的岩石矿物学特征

江小英1,2 王桂琴1 缪秉魁3

2010, 22 (4): 375-385. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00375

摘要 ( 2228 )

PDF(6054KB) ( 1355 )

GRV024237是第19次中国南极科学考察队在南极格罗夫山地区一号冰碛上发现的。主要由粗粒状橄榄石（60vol%）、易变辉石(30vol%)和不透明矿物(10vol%)组成，粗粒橄榄石辉石颗粒边界呈120°接触角，无球粒，粗粒橄榄石具有明显的反环带结构。这些特征符合典型的橄辉无球粒陨石结构。薄片中样品的边部到核部化学组成变化显著，边部富镁。橄榄石Fa6.2~Fa17.53；易变辉石组成比较均一，Fs 14.0~Fs15.5；基质不透明矿物富含碳质，充填于大颗粒的间隙及裂隙。岩石学和矿物化学组成两方面都表明GRV024237是一块橄辉无球粒陨石，且属于单矿碎屑I类，中等FeO/MgO比值，冲击程度较弱，经历了部分熔融。

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极区鸟粪土中磷酸酶活性变化特征及其影响因素

马大卫朱仁斌孙建军刘雅淑孙立广

2010, 22 (4): 386-396. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00386

摘要 ( 1864 )

PDF(646KB) ( 1426 )

磷酸酶在土壤生物释磷过程中起着重要作用。本文以极地苔原鸟粪土为研究对象，测定了不同环境条件下土壤剖面中碱性磷酸酶（APA）的活力，研究了APA在土壤中随深度的变化规律，并同步测定了相应土壤中有机碳、总氮、各形态磷、pH值，分析了酶活力与这些因子的相关性。结果表明：同一采样点土壤剖面中碱性磷酸酶活力大小呈现一定规律性，最大值出现在表层，且随采样深度的增加而递减,变化范围为1.00~1403.49ppm，平均约为408.31ppm。碱性磷酸酶活性与土壤中有机碳含量(r=0.70, p<0.01)、氮含量(r=0.43, p<0.01)呈显著正相关性，表明土壤中碳、氮等有机物含量是影响极地苔原土壤磷酸酶活力的主要因素。另外，碱性磷酸酶活性与总磷（r=0.39, p<0.05）、无机磷（r=0.40, p<0.05）和有机磷（r=0.11,p=0.67）含量也呈正相关性，表明各形态磷在一定程度上也影响着土壤中碱性磷酸酶活力；与土壤中铜含量（r=-0.38, p<0.05）和锌含量(r=-0.28, p=0.05)呈显著负相关，表明土壤中Cu、Zn等金属离子对极地苔原土壤磷酸酶活力具有抑制和破坏作用。本文的结果也证实土壤磷酸酶活性可作为指示极地土壤肥力的一个重要指标。

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基于QuickBird影像生成菲尔德斯半岛数字正射影像图及其精度评价

鄂栋臣1,2 周宇1,2,3 周春霞1,2 王泽民1

2010, 22 (4): 397-403. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00397

摘要 ( 1823 )

PDF(1331KB) ( 1393 )

南极菲尔德斯半岛地区是世界各国进行极地科学考察的重要地区，该地区的高精度数字正射影像图(DOM)给极地考察提供了重要的信息支持。由于受地面控制点数量、分布以及DEM精度的影响，该地区已获得的数字正射影像图的精度不能满足高精度应用需求。对此，本文讨论了利用QuickBird影像制作该地区数字正射影像图的方法，基于QuickBird影像，利用中国第25次南极考察队采集的地面控制点对正射纠正模型进行修正，并结合1：20000比例尺地形图提取的DEM对影像进行投影差改正。误差分析表明，纠正后影像平面精度优于1m，满足1：5000比例尺遥感平面图制图要求。

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北极阿蒙森湾冬季冰下海水结构及对流混合研究

李翔赵进平李涛李淑江

2010, 22 (4): 404-414. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00404

摘要 ( 1711 )

PDF(1920KB) ( 1579 )

使用加拿大环北极冰间开放水道研究计划从2007年11月至2008年1月底整个极夜期间对北极阿蒙森湾的考察数据，研究了没有太阳加热条件下冰下海水的对流混合。结果表明，冬季冰下海水结构以对流混合为主要形式，混合层的深度达到数米至数十米。发生对流混合时并没有出现静力不稳定性现象，对流混合层密度小于下层水体密度，此处的对流混合不同于前人的发现，它是由于卤汁的不连续排放造成的。混合层的温度与海水的冰点非常接近，由结冰导致的密度对流所形成。跃层以下海水的温度也在持续下降，文中认为是通过跃层与上混合层交换热量导致的。在冬季的前期，混合层的厚度与混合层的盐度有很好的对应性，但晚冬两者有明显差别，混合层厚度趋于减小。通过对三个位置接近站位的观测结果表现对流混合层的演化规律，体现了对流混合层在整个冬季温度持续降低、盐度持续升高的特征。

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论北极环境变化对中国国家非传统安全的影响

潘敏周燚栋

2010, 22 (4): 415-422. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00415

摘要 ( 2209 )

PDF(354KB) ( 2581 )

随着全球环境问题的升温，北极环境变化也越来越受到了国际社会的关注，中国作为一个近北极国家，深受北极环境变化的影响。本文从环境安全、经济安全、资源安全等非传统安全因素方面来探讨北极环境变化对中国可能产生的影响。就环境安全来说，北极环境变化对中国生态环境将产生直接的威胁，未来气温可能升高所导致北极海冰融化，对中国的社会和经济有着巨大危害；就经济安全而言，北极环境变化所带来的北极航道的全面开通，可能是中国未来发展的一个机遇，但是中国要想在北极航运资源的开发上分得一杯羹将面临着多重障碍；就资源安全来说，北极地区资源丰富，这对能源缺乏的中国而言，意义重大。但鉴于目前中国对北极问题的参与来看，即使北极地区的资源能得到良好的开发，其开发利用主要掌握在环北极国家手里，那么对能源供给越来越依赖国外的中国来说，必定会受制于人，无法从根本上保障中国能源供给的战略安全。

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极区电离层TEC监测和发布系统

安家春1,2 艾松涛1,2 王泽民1

2010, 22 (4): 423-430. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00423

摘要 ( 2447 )

PDF(730KB) ( 2505 )

极区是研究各种高空大气物理现象和日地关系的理想场所，通过GPS获取电离层TEC信息具有高精度、全天候、大范围等优势，所以利用GPS研究极区电离层有重要意义。本文所设计的极区电离层信息监测和发布系统，包含数据回传、数据处理、数据发布三个部分。数据回传包括卫星网络回传和格式转换。数据处理是利用每天回传的GPS双频数据，解算单站VTEC，解决了硬件延迟的求解问题，并用二次建模获得测站上空的VTEC，计算结果表明该方法能较好地给出电离层TEC的大小及变化规律。数据发布是通过中国极地科学考察管理信息系统提供实时的查询服务。

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南极特别管理区现状分析与未来展望

顾悦婷1 孙波1 陈丹红2 姜梅2

2010, 22 (4): 431-440. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2010.00431

摘要 ( 1927 )

PDF(2269KB) ( 1606 )

南极特别管理区（ASMAs）是南极环境保护体系的重要组成部分，目前其覆盖面积已超过5万平方公里。通过整理和分析南极条约秘书处（ATS）公布的南极特别管理区的相关资料，简要概述南极特别管理区的现状、管理计划（草案）的编写及其申报程序。目前，已设立的南极特别管理区共有7个，分别由15个南极条约协商国（ATCPs）和1个南极条约缔约国（ATSs）通过单独或联合的方式提出，其中以美国和澳大利亚为主。我国作为提出国之一开展了南极特别管理区的设置工作。另外，本文针对目前南极特别管理区存在的问题提出初步建议，并简要分析其未来的发展动向。

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