极地研究

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格罗夫山地区冰原岛峰高程测定

王泽民艾松涛张胜凯杜玉军

2011, 23 (2): 77-81. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00077

摘要 ( 1696 )

PDF(1600KB) ( 1284 )

南极内陆格罗夫山地区冰原上坐落着许多冰原岛峰，他们绝大多数的高程都未被直接测定。2010年中国第２６次南极考察格罗夫山分队，通过精密测绘方法测定了梅森峰、威尔逊岭的高程，并发现梅森峰是目前新测定的格罗夫山地区的最高峰。由于梅森峰、威尔逊岭四壁陡峭，难于攀登，为确保测量的精确性，首先在梅森峰附近的冰面上选取了３个基准点，采用GPS技术测定其精确地理位置，然后在这３个基准点上架设精密经纬仪，通过测角前方交会和三角高程测量的方法，从三个方向确定了梅森峰、威尔逊岭的准确高程，解决了地理学上一直存疑的梅森峰、威尔逊岭的大地高程问题。该结果不仅是南极地学考察的重要依据，也可作为为南极测绘高精度控制点，并为南极遥感成图提供高精度位置标定。论文不仅详细论述梅森峰、威尔逊岭的高程测定过程和各个数据计算细节，还对影响三角高程测量精度的主要因素，如折光系数K值的确定，观测图形、观测距离等对测量精度的影响进行了深入探讨。

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极地和青藏高原地区的气候变化及其影响

陆龙骅卞林根张正秋

2011, 23 (2): 82-89. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00082

摘要 ( 2077 )

PDF(2528KB) ( 1709 )

南极、北极和青藏高原素有地球三极之称，是多个国际计划研究全球变化的关键地区。南北极和青藏高原是全球气候变化的敏感地区，要了解全球气候变化，必须对南北极和青藏高原地区有所研究。在当前全球变暖的大背景下，地球三极地区的气候变化在时间和空间上都是多样的，这些变化对全球大气环流和我国的天气气候也会发生影响。加强对南极、北极和青藏高原气候变化的监测，研究地球三极对全球变化的响应和反馈，为应对气候变化和我国国民经济可持续发展提供科学支撑，是我国南极、北极和青藏高原大气科学及全球变化研究的重要内容。

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海冰流变学方案对比模拟试验

刘喜迎

2011, 23 (2): 90-97. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00090

摘要 ( 2013 )

PDF(2722KB) ( 1424 )

利用美国麻省理工学院开发的数值模式MITgcm设计了区域冰—洋耦合数值模拟试验，开展了海冰动力学过程中两种流变学方案（粘性—塑性流变学和弹性—粘性—塑性流变学）的对比研究。结果表明，两种方案模拟的海冰内部应力张量分量σ11和σ22总体分布形式相近。冬季，大值区主要位于加拿大北极群岛和格陵兰岛北侧以及格陵兰岛东侧靠近陆地海区。夏季，大值区主要位于加拿大北极群岛和格陵兰岛北侧。但σ12差别较大，可造成海冰相互作用力的明显差异。海冰相互作用力差值矢量在波弗特海区域呈逆时针涡旋分布而在北冰洋内部呈围绕北极点的顺时针涡旋分布，这导致海冰流速差异也出现相似的特点。

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中国第26次南极科学考察航线上空水溶性气溶胶化学成分特征研究

徐国杰陈立奇张远辉汪建君李伟林奇

2011, 23 (2): 98-107. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00098

摘要 ( 2248 )

PDF(2711KB) ( 1389 )

利用第26次南极考察雪龙船航线上空所采集到的气溶胶样品，分析了各离子组分的浓度、组成及存在形式.。采用多种数理统计方法对各离子成分特征及其来源进行了分析。结果显示：阴阳离子总和接近于1，表明主要阴阳离子具有航线上空海洋气溶胶的代表性；Cl-、Na+、SO42-、NO3-、Mg2+是航线上最主要的离子组分，其中（ Na+ + Cl- ）的贡献超过70%，说明海盐颗粒物仍然是海洋大气气溶胶的最主要成分，其次为硫酸盐气溶胶；对于二次气溶胶各离子组分，其可能存在的形式为NH4NO3、NH4HSO4、(NH4)2SO4。进一步计算发现海盐离子浓度在南纬40°以南出现高值，这可能与风速有关，而MSA的浓度由低纬向高纬呈现出升高的趋势，其浓度可能与气温以及南大洋海水藻类新陈代谢所释放硫化物有关。二次气溶胶NH4+以及NO3-浓度主要受到陆地距离输送的控制以及人类活动的影响。二次气溶胶nss-SO42-在开阔大洋及南极地区nss-SO42-的浓度均较低，而在大陆边缘海域nss-SO42-的浓度较高。航线上各可溶性离子来源特征是：Cl-、Br-、Na+、K+、Mg2+、Ca2+主要来自海洋源，F-、NO3-、NH4+主要来自污染源，MSA主要来自海洋生物释放源，特别需要指出，SO42-同时受到海洋源和污染源的影响，这更加说明了区分开ss-SO42-与nss-SO42-的自然源和人为源对于生物地球化学气候评估模型的重要意义。

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一株分离自北极海冰的产β-半乳糖苷酶的海单胞菌（Marinomonas sp. BSi20414）的筛选、鉴定和产酶条件研究

曾倩王毓舒孙鲲俞勇陈波

2011, 23 (2): 108-114. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00108

摘要 ( 1731 )

PDF(1901KB) ( 1315 )

从北极海冰中分离筛选出一株产β-半乳糖苷酶的菌株BSi20414，经初步鉴定，该菌株归属于海单胞属(Marinomonas)，命名为Marinomonas sp. BSi20414。对该菌株的产酶条件实验表明，最适产酶条件为：30℃，180 rpm摇瓶培养96 h ，培养基中加1.5%（w/v）乳糖，初始pH 7.0 ，接种量3% ，500 mL三角瓶装产酶培养基80 mL。在该条件下酶活由复筛阶段的1.01 U/mL提高到条件优化后的2.92 U/mL。实验初步表明粗酶液对ONPG底物的最适作用温度为60℃，推测该菌株具有低温菌产高温酶的可能特点。

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基于WebGIS的TB级南极遥感影像发布系统关键技术研究

刘天悦芮小平程晓惠凤鸣刘岩

2011, 23 (2): 115-121. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00115

摘要 ( 1640 )

PDF(2429KB) ( 1278 )

我国已经完成南极地区多种类型高分辨率遥感影像的制图，其产品的数据量达到TB级，对这些影像进行网络共享有助于帮助人们更好的认识南极，也能提升我国在南极事务中的影响力。本文介绍了基于数据库以及WebGIS平台的南极洲遥感影像图网络发布系统的设计与实现方法。以ArcGIS Server作为WebGIS平台，对各类遥感影像进行网络实时分级发布，实现了网络环境下的基于电子地图的遥感影像定位和显示，为在线展示南极洲遥感影像信息提供了直观有效的辅助手段。针对南极洲影像分层、分幅和分级存储的特点，设计了一种便捷的矢量索引文件，用以作为查询遥感影像的中间桥梁，给出了基于WEB页面的多种数据查询和检索方式，结合影像的元数据信息，可以方便的将南极洲遥感影像以有限共享方式提供给国际国内研究者下载。

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北极航线地缘政治格局的复杂网络特性研究

李振福李亚军孙建平

2011, 23 (2): 122-127. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00122

摘要 ( 1700 )

PDF(2134KB) ( 1480 )

北极航线地缘政治系统可以抽象为由相关利益国家构成的复杂网络，这个网络的结构和性质对研究北极航线地缘政治格局具有重要意义。在对地缘政治理论的演进、已有地缘政治理论的评价、北极航线地缘政治格局涵义，以及复杂网络的理论的形成、特性和较有代表性研究成果简要总结的基础上，对北极航线地缘政治格局网络表现出的复杂网络特性进行了分析，并对其表现出来的一些不符合典型复杂网络统计特性的现象进行了解释。可为今后政府的北极航线地缘政治权益争取提供科学的研究手段和理论支持。

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南极数值天气预报应用与研究进展

孙启振杨清华张林

2011, 23 (2): 128-137. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00128

摘要 ( 1725 )

PDF(3519KB) ( 1538 )

多个业务化的全球预报模式和有限区域预报模式应用于南极地区，已经成为南极天气预报和南极气候诊断研究的主要工具。现今南极地区的数值天气预报模式在模拟南极大气环流和天气系统方面性能不够理想，原因是多方面的：南极天气气候的特殊性（包括边界层的参数化、中尺度气旋等）、模式对南极复杂地形的描述不够充分、由于缺乏观测资料而使得模式的初始场不够准确等。然而，近几年来，随着对南极大气环流状况研究的深入、模式分辨率的提高，以及各种形式的气象观测资料的日渐丰富，南极地区的数值天气预报模式有了许多显著的改善。本文在介绍了国外多个应用于南极地区的数值天气预报模式的同时，对利用这些模式进行的南极天气气候的研究工作做了初步的总结，最后给出了多个数值天气预报模式的性能评估与比较的研究进展。

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ICESat与ICESat-2应用进展与展望

杨帆温家洪 Weili Wang

2011, 23 (2): 138-148. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00138

摘要 ( 2194 )

PDF(3468KB) ( 1646 )

近十年来，格陵兰和南极冰盖消融增速，两极地区显著变化。美国国家航空航天管理局（NASA）的冰、云和陆地高程卫星（ICESat）自2003年发射至2009年的在轨期间，用于定量分析冰盖和海冰变化速率，并对这些变化的驱动机制进行检测与监测。ICESat在极地冰雪遥感应用等方面展示出了无可比拟的优势。对精确估算冰盖对海平面上升的年贡献，南北极海冰物质平衡量和计算全球生物总量具有重要的科学意义。冰、云和陆地高程卫星2号（ICESat-2）将在2015年发射，该卫星在ICESat的技术基础上，测高技术和精准度都有了很大的提高。本文评述了ICESat运行情况和应用优势，详尽的介绍了ICESat-2的任务目标、运行参数和技术改进，为其将来在极地科学的巨大应用前景进行展望。

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极地海冰浮标的技术发展与应用综述

郭井学孙波李群雷瑞波李丙瑞李娜

2011, 23 (2): 149-157. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2011.00149

摘要 ( 2535 )

PDF(3079KB) ( 1656 )

海冰是气候系统的一个重要组成要素，原位观测是获取海冰特征参数以及开展海冰变化研究的重要手段。本文主要对以海冰为目标和平台的极地浮标的发展与应用进行综合阐述，简述了国际北极浮标计划和国际南极浮标计划的发展情况，以七种常用的浮标对极区海冰、大气和上层海洋等物理参数的监测为例归纳总结了海冰浮标的系统特性和技术特点，最后结合近年海冰浮标的应用情况，从技术发展和研究目标等方面讨论了极地海冰浮标未来发展的方向与趋势。

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