极地研究

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西北冰洋总碱度与溶解无机碳的分布

孙恒高众勇陈立奇张凡

2012, 24 (1): 1-7. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00001

摘要 ( 3164 )

PDF(4832KB) ( 1793 )

2008年7～9月，中国进行了第三次北极科学考察。本研究即利用此次宝贵的科学考察机会，在西北冰洋现场采集大量的海水样品，进行二氧化碳体系（主要包括总碱度(TA)，和溶解无机碳(DIC)等）研究。得到了西北冰洋二氧化碳体系参数的分布，并对其控制因素进行了讨论。夏季西北冰洋表层海水总碱度（TA）、盐度归一化总碱度（nTA，nTA =TA*35/S）、溶解无机碳（DIC）和盐度标准化溶解无机碳（nDIC，nDIC=DIC*35/S）的范围分别为1757～2229μmol kg-1，2383～2722μmol kg-1，1681～2034μmol kg-1，2119～2600μmol kg-1。由于受到河水和海冰融化水的稀释，表层DIC和TA的浓度都比较低。78°N以南西北冰洋上层水柱中TA与盐度有良好的正相关关系，比较保守，在盐度大于30时，主要是海水端元与河水端元混合，在盐度小于30时主要是海水端元与海冰融化水端元的混合。在楚科奇海，DIC分布主要受到有机质生产或降解的主控，而加拿大海盆无冰区混合层DIC分布的主控因素是海水与海冰融化水的保守混合。

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北极海洋放线菌R-527F的抗菌活性筛选、鉴定及其抗菌物质合成条件研究

王毓舒曾倩俞勇陈波

2012, 24 (1): 8-14. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00008

摘要 ( 3518 )

PDF(1997KB) ( 1624 )

对分离自北冰洋７３°Ｎ以北海域沉积物中的一株放线菌Ｒ５２７Ｆ进行分子鉴定及生物活性研究。通过对菌株的形态特征、培养性状、生理生化特征以及１６ＳｒＤＮＡ序列进行综合分析，确定该株菌为链霉菌属，暂定名为Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．Ｒ５２７Ｆ。其含有聚酮类Ⅰ型（ＰＫＳⅠ）和非核糖体含硫多肽类（ｎｏｎｒｉｂｏｓｏｍａｌｐｅｐｔｉｄｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ＮＲＰＳ）化合物的合成基因。对其抗菌活性及活性物质发酵条件进行了研究，实验结果表明，该菌株所产生的抗菌物质对枯草芽孢杆菌具有显著抑制效果，抑菌圈直径达到１８．２ｍｍ。适合其抗菌物质的发酵条件：种子液接种量为４％，培养基初始ｐＨ为８．０，培养温度为２８℃，培养时间为６ｄ，摇床转速为１８０ｒ?ｍｉｎ－１，装液量为４０％，为该菌株抗菌物质的进一步研究奠定发酵条件参数基础。

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白令海和楚科奇海表层沉积硅藻分布特征

冉莉华陈建芳金海燕李宏亮卢勇王奎

2012, 24 (1): 15-23. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00015

摘要 ( 3341 )

PDF(1699KB) ( 1782 )

对我国第二次和第三次北极科学考察在白令海和楚科奇海获取的部分表层沉积物样品进行了详细的硅藻分析，旨在了解白令海和楚科奇海表层沉积硅藻的主要分布情况。研究发现海冰对北极硅藻有着显著的影响，在最小冰边缘线以北海域，由于常年被海冰覆盖，表层沉积物中的硅藻数量极少甚至缺失，而在此范围以南海域，硅藻含量则甚为丰富。白令海和楚科奇海表层沉积物中最主要的硅藻种类及组合有：角毛藻休眠孢子(Chaetoceros resting spores)，海冰硅藻组合(以Fragilariopsis oceanica和Fragilariopsis cylindrus为代表)，极地硅藻组合(优势种有Bacterosira bathyomphla，Thalassiosira antarctic v. borealis及其休眠孢子)，沿岸底栖硅藻组合(主要有Paralia sulcata和Delpheneis surirella)，诺氏海链藻(Thalassiosira nordenskioeldii)和塞米新细齿藻(Neodenticula seminae)等。上述硅藻种类及组合具有显著的空间分布差异性，并与现代海洋环境因素密切相关，因此对于白令海和楚科奇海古海洋环境研究具有重要意义。

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北极加拿大海盆2003年和2008年上层海洋热含量的差异分析

钟文理赵进平

2012, 24 (1): 24-34. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00024

摘要 ( 2547 )

PDF(4828KB) ( 1694 )

主要利用2003年和2008年两次夏季北极科学考察的CTD数据处理了加拿大海盆上层海洋的热含量(这里上层海洋指的是200m以上的海洋)，定量分析了热含量随深度的变化，并比较分析了这两年在夏季海冰融化期间热含量的垂向差异变化，以及影响热含量变化的因素，给出了上层海洋热含量在加拿大海盆的空间分布。2008年与2003年相比最显著的变化是在加拿大海盆开阔水域的增加，这将导致太阳辐射能进入海洋中的能量增加，同时海冰的大量融化带来了大量淡水，这些变化改变了上层海洋的温盐性质。海冰大量融化主要产生两个效应：一是上层海洋的普遍增暖，二是太平洋入流水体的下移。文中还分析了近年来在加拿大海盆中变化显著的次表层暖水现象，由于次表层暖水蕴含着不小的热含量，其在上层海洋热量平衡中的作用不容忽视。

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北极海冰快速减少期间加拿大海盆上层海洋夏季淡水含量变化

郭桂军史久新赵进平矫玉田徐栋

2012, 24 (1): 35-46. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00035

摘要 ( 3022 )

PDF(6968KB) ( 1629 )

北极海冰近年来快速减少，北冰洋淡水含量也出现了急剧变化。加拿大海盆作为北冰洋淡水的主要存储区域，研究其淡水含量变化对于认识北冰洋淡水收支有重要意义。本文根据2003年、2008年中国北极考察以及2004年至2007年的加拿大考察数据进行计算，发现除2006年以外，夏季加拿大海盆淡水含量在此期间每年增加1m以上厚度。增加主要发生在冬季白令海水以上的上层海水中，而在此之下，淡水含量维持在3m左右，没有显著年际差异。在2006年，加拿大海盆西部上层淡水含量略微减少，但东部和北部海域淡水含量仍略有增加。与2003年相比，2008年加拿大海盆中心海区淡水含量增加量最高可达7m。分析表明，近年来的海冰减退对加拿大海盆上层淡水含量的增加起着重要作用，北极涛动(AO)正负相位变化也是控制其淡水含量变化的一个重要因素。而降水、径流以及白令海峡入流水的变化对加拿大海盆淡水含量变化影响较小。

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中国第四次北极科学考察EM31-ICE走航海冰厚度数据分析

王杰郭井学王华军孙波田钢

2012, 24 (1): 47-52. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00047

摘要 ( 2800 )

PDF(3813KB) ( 1790 )

利用ＥＭ３１-ＩＣＥ电磁感应仪与激光测距仪、声纳等设备在中国第四次北极科学考察过程对海冰厚度进行走航观测，通过对数据预处理获得了海冰厚度数据，结合长期冰站上采集的多组冰厚样本，获得ＥＭ３１-ＩＣＥ的各项校正参数。同时通过对异常数据的分析以及小波去噪、统计处理等方法，得出最终的解释结果：在去程时海冰厚度主要分布在０．５—２．５ｍ之间，而返程时的海冰厚度有明显变薄的倾向，主要分布在０．５—２．０ｍ之间。在高纬度地区海冰厚度明显大于低纬度地区，并且在高纬度地区海冰厚度统计图中常出现两个波峰，而低纬度地区常是一个波峰。在整个去程与返程过程中，超过４ｍ厚的海冰不到１％。

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基于GPS的北极冰川表面地形测量与制图

艾松涛王泽民鄂栋臣庞小平周春霞闫明孙维君刘海燕

2012, 24 (1): 53-59. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00053

摘要 ( 3550 )

PDF(3829KB) ( 2040 )

自2005年以来，我国科考队员利用双频GPS在北极黄河站附近的Austre Lovénbreen 和 Pedersenbreen两条冰川上每年一次开展高精度的冰川运动观测，获取了冰川表面监测标杆的精确位置和运动速度。2009年4月，我国考察队员在这两条冰川上开展了密集的GPS点位数据采集，藉此开展北极两条冰川的冰面地形测量。在分析单频GPS动态单点定位数据用于冰面地形测量的可行性基础上，经过平差计算获得了两条冰川的冰面地形数据，进而生成冰面DEM和等高线，制作冰面地形图。经与高精度控制点比较，冰面DEM高程的误差为0.78m，在冰川季节性高程波动和年消融的变化范围之内。由于SMART-V1型GPS设备是当前冰川研究工作中应用较多的pulseEKKO型探地雷达配套的一个重要部件，本文的结论对于同类仪器开展冰川测量工作具有参考价值，对基于高密度的GPS动态单点定位测量方法用于冰面地形测量的数据处理具有指导意义。

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基于局部运动向量时空统计的极光事件检测

王倩梁继民胡泽骏

2012, 24 (1): 60-69. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00060

摘要 ( 2544 )

PDF(9324KB) ( 1265 )

极光动态过程的分析与理解对极光发生机制研究具有重要意义。本文提出了一种基于动态过程的极光事件检测方法。首先利用多尺度流体光流的方法提取出极光的局部运动场信息，然后基于局部运动场时空统计特性表征极光视频序列，最后实现对特殊极光事件的检测。实验结果表明，本文方法能够高效、准确地检索到特殊极光事件，并且检测结果不依赖于目标事件的选择。这一成果为开展基于大量连续观测的极光视频对极光动态过程进行统计分析的研究奠定了基础。

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南极旅游业的发展与中国应采取的对策的思考

陈丹红

2012, 24 (1): 70-76. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00070

摘要 ( 2917 )

PDF(1064KB) ( 2067 )

南极旅游是人类和平利用南极的方式之一。南极旅游始于上世纪五十年代末。在此后的半个多世纪中，南极旅游呈稳步发展趋势，游客人数明显上升，游览路线日渐成熟，交通方式逐步固化，多国经营者合作模式不断完善。与此同时，《南极条约》体系对南极旅游的环保规制也在不断加强。中国涉足南极旅游的时间较短，目前每年只有二三百人员赴南极旅游。鉴于南极旅游有利于提高人们欣赏自然景观、提高环保意识，有利于增进国际文化交流与环保合作，有利于促进产业结构的调整和优化，因此，建议中国加强对南极旅游问题的研究，尽快制订相应的法律法规，使南极旅游的开展与管理有法可依，有序进行；加快对国际规则的熟悉，加快与国际惯例的接轨；按照商业的发展规律去推动南极旅游业。

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Dome A冰川学研究进展及深冰芯计划展望

唐学远孙波李院生崔祥斌李鑫

2012, 24 (1): 77-86. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00077

摘要 ( 3087 )

PDF(3968KB) ( 1832 )

目前，位于东南极冰盖分冰岭中心的冰穹-Dome A已成为深入理解南极冰盖演化、稳定性和找寻地球气候久远记录的研究热点。通过整理总结在Dome A获得的冰川学研究进展，结合国际冰芯科学研究计划(International Partnerships in Ice Core Sciences，简称IPICS)有关寻找最古老冰芯的相关资料，对Dome A的气象要素、地貌、冰厚、冰下地形、冰体流速、冰盖内部结构等环境特征进行归纳分析，讨论Dome A冰川学的最新发展及其对深冰芯钻探计划的影响，并分析概述Dome A深冰芯钻探需考虑的问题和未来发展动向。

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2010年夏季北极海冰数值预报试验

杨清华李春花邢建勇李群张林李明

2012, 24 (1): 87-94. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00087

摘要 ( 2911 )

PDF(4820KB) ( 2037 )

为保障我国第四次北极科学考察的顺利开展，于2010年6～8月开展了北极海冰预报预测服务。预报试验基于MITgcm （麻省理工学院通用环流模式），以NCEP GFS（美国国家环境预测中心全球预报系统）资料为大气强迫，初始化分别使用美国冰雪中心SSM/I（专用微波成像仪）或德国不莱梅大学AMSR-E（地球观测系统先进微波扫描辐射计）北极海冰密集度卫星资料。对2010年6～8月预报结果的初步评估表明，预报结果同卫星观测资料比较一致。在发生快速海冰变化的太平洋扇区，预报结果优于惯性预报，表明模式具有较好的局地海冰数值预报能力。

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第27次南极科考度夏期间长城站地震观测

常利军丁志峰孙为国

2012, 24 (1): 95-100. DOI: 10.3724/SP.J.1084.2012.00095

摘要 ( 2525 )

PDF(2880KB) ( 1439 )

在第27次中国南极科学考察度夏期间，针对长城站原地震台受干扰源（如发电栋、冷库）的影响，对台站进行了重新选址工作，并完成了新台站的基建工程（摆坑、电缆布设等），架设了一套宽频带地震仪。对新台站记录的数据进行分析表明新台站运行稳定，背景噪音小，记录的地震事件信噪比高，这为下一步开展相关地震学方面的研究将提供高质量的数据。尽管本次科考地震观测时间短，但是新台站不仅观测到了远震记录，而且观测到了长城站附近地区的近震和疑似冰震的记录。单台定位结果显示4次近震分布基本与南设得兰群岛走向平行，且震源深度由东北向西南逐渐变深。

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