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2018年, 第30卷, 第1期
刊出日期：2018-03-30 上一期    下一期
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白令海峡及其邻近海域潮汐潮能数值模拟 李蔷 高郭平 安佰超 程灵巧 2018, 30 (1):  1-13.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20160056 摘要 ( 737 )   PDF(19819KB) ( 576 )   基于非结构三角形网格的FVCOM(Finite-Volume Coastal Ocean Model)海洋数值模式, 对白令海峡及 其邻近海域的潮汐、潮能进行数值模拟研究。模拟结果同验潮站和实测海流资料符合良好, 较好地反映了 白令海峡及其邻近海域的潮汐、潮流分布特征和运动状况。根据计算结果绘制了主要分潮的同潮图和潮流 椭圆图, 对该海域潮汐潮流特征进行了系统分析。结果表明, 白令海陆架区、白令海峡和楚科奇海主要以 M2 分潮为主, 而在诺顿湾海域以K1 分潮为主, M2 分潮潮流在白令海陆架东南部及阿纳德尔湾较强, K1 分 潮潮流在诺顿湾潮流达到最大值。在此基础上, 对其潮汐能的传播与耗散进行分析, 结果发现研究海域潮能 通量较小, 主要分潮在研究海域潮能耗散总量约为751 MW, M2 潮能耗散占该总量的52%, K1 潮能耗散占 38%, 潮能进入白令海陆架后, M2 分潮主要在圣劳伦斯岛以南陆架区耗散, K1 分潮主要在诺顿湾海区耗散。 相关文章 | 计量指标

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气候变化背景下北极海冰对我国冬季气温的影响研究 肖莺 任永建 杜良敏 2018, 30 (1):  14-21.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170007 摘要 ( 880 )   PDF(4926KB) ( 1054 )   利用1961—2015 年中国冬季气温资料、中国气象局逐月北极海冰密集度指数资料和美国国家海洋和 大气管理局(NCEP/NCAR)环流资料, 采用滑动相关、时滞相关及偏相关等分析方法, 探讨了秋季北极海冰 对中国冬季气温的影响。结果表明, 秋季北极海冰改变了后期冬季西西伯利亚高压和华北高压强弱, 导致我 国西北地区和长江与黄河之间地区冬季气温异常。进一步分析发现, 西北地区冬季气温的异常主要是受西 西伯利亚高压影响, 而长江与黄河之间冬季气温的异常主要是受华北高压影响。而秋季北极海冰通过改变 后期冬季欧亚中高纬度环流, 进一步影响高原地区冬季气温。 相关文章 | 计量指标

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2012 年夏季水团输送对挪威-格陵兰海营养盐及浮游植物群落结构的影响 辜帆 金海燕 庄燕培 张扬 卢勇 王斌 陈建芳 2018, 30 (1):  22-31.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170006 摘要 ( 718 )   PDF(7022KB) ( 474 )   依托2012 年第五次北极科学考察分析了夏季挪威-格陵兰海域营养盐和光合色素的分布情况, 探讨 水团输送对该海域营养盐分布及对该海域浮游植物群落结构分布的影响。结果显示挪威海和格陵兰海域调 查站位上层(200 m)水体中AT 断面的硝酸盐、磷酸盐及硅酸盐平均浓度分别为9.0(±5.0)、0.65(±0.29)和 1.8(±1.6) μmol·L–1, BB 断面的硝酸盐、磷酸盐及硅酸盐平均浓度分别为8.9(±3.8)、0.71(±0.22)和1.8(± 1.6) μmol·L–1。挪威海和格陵兰海域上层水体中硅酸盐相对于硝酸盐远远不足, 且呈显著硅限制, 该限制随 纬度的升高有所减轻, 表现为北冰洋入流水的硅酸盐输送。光合色素与温度和营养盐的关系表现为: 与温度 呈正相关, 与营养盐呈负相关。光合色素的分布结果表明, 挪威-格陵兰海域浮游植物群落表层以硅藻或硅 藻和定鞭金藻为主, 次表层(叶绿素最大层)则以硅藻为优势种, 并且硅藻更易聚集于混合层下方温跃层上 方, 定鞭金藻在表层水体低营养盐的条件下更具竞争力。此外, 由于受大西洋入流分支的影响, 浮游植物向挪 威-大西洋流流经区域聚集(温度更高且营养盐充分), 形成区域浮游植物分布差异。 相关文章 | 计量指标

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双扩散在南极文森湾海域热盐结构演变中的作用 张贤良 程灵巧 高郭平 2018, 30 (1):  32-41.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170018 摘要 ( 665 )   PDF(11742KB) ( 462 )   利用22 头象海豹携带的CTD 观测到的2012 年3—4 月南极文森湾中西部海域的海水温盐剖面数据, 研究了双扩散效应在海水热盐演变过程中的作用。结果显示, 该海域双扩散效应显著, 其中“扩散对流”作 用在水柱中所占比例超过50%, 并普遍存在于500—800 dbar 深度的深层水中; “盐指对流”作用在水柱中 所占比例不超过10%, 存在于300—500 dbar 的中层水中; 随着时间进入南极冬季, 海水结冰盐析过程会使水 体中重力不稳定状态加剧。“扩散对流”会产生向上的热通量和盐度通量, 热通量大约在0.02—0.5 W·m–2, 盐 度通量平均在10–8 m·s–1 左右; “盐指对流”则会产生向下的热通量和盐度通量, 平均热通量约为–0.5 W·m–2, 平均盐度通量约为–10–8 m·s–1。在结冰初期, 文森湾陆架海域的海表结冰过程对低温高盐水体的产生具有补 充作用, 进而通过扩散对流作用使得高密度陆架水(DSW)在水体内部得到补充生长与积累。因此, 双扩散作 用对于该海域高密陆架水的形成有不可忽视的贡献。 相关文章 | 计量指标

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南乔治亚岛2016 年冬季大风天气特征分析 刘旺 胡松 2018, 30 (1):  42-49.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20160052 摘要 ( 600 )   PDF(9052KB) ( 420 )   南乔治亚岛大风天气较为频繁, 天气形势复杂多变。通过对2016 年冬季的随船观测, 结合地面天气 图分析得出, 随船观测期间所有大风天气都由气旋直接或间接造成, 共归纳出3 种造成南乔治亚岛大风的 天气形势: 单一气旋型, 北高南低型和西高东低型。单一气旋型持续时间较短。北高南低型持续时间较长, 对南极磷虾渔船作业影响最大。西高东低型持续时间最短, 往往是鞍型气压场东移造成, 风急浪大, 且风向 与常年西风不同, 需特别注意渔船避风避浪方式。 相关文章 | 计量指标

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南极红酵母AN5 的发酵及对海参体成分的影响 王晓飞 史翠娟 阚光锋 李亮 文华 周婷 2018, 30 (1):  50-56.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20160058 摘要 ( 635 )   PDF(1018KB) ( 639 )   红酵母是海洋酵母中的常见种类, 在水产养殖中常作为微生态制剂。本实验以第22 次南极考察从海冰中 分离的红酵母AN5 为研究对象, 对酵母菌的发酵生长条件进行了优化, 结果表明, 红酵母培养的最佳碳源和氮 源分别为2%的糖蜜和0.5%的酵母粉, 最适装液量为50 mL/250 mL, 摇瓶转速为140 r·min–1, 培养基初始pH=3.0, 20℃下可获得最佳培养, 此时酵母发酵密度可达5.81×107 cells·mL–1。发酵后测得酵母中水分含量为69.15%, 干 酵母蛋白质含量为42.00%, 多糖含量为32.08%, 脂肪含量为0.39%。在幼参养殖过程中以0.3 g(湿重)·m–3 水体 的用量投喂极地红酵母, 养殖2 个月后, 与对照相比, 幼参体内水分和脂肪含量基本没有变化, 而蛋白质和多糖 含量明显升高。因此, 极地红酵母可大量发酵生产, 作为微生态制剂应用于海参的养殖中。 相关文章 | 计量指标

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南极航空地球物理调查GPS数据后处理方法试验 王帮兵 王旭琦 孙波 蔚林哲 郭井学 崔祥斌 2018, 30 (1):  57-66.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20160064 摘要 ( 707 )   PDF(1463KB) ( 748 )   监测和预测冰盖的行为和演化趋势对于研究未来全球气候及海平面变化具有重要的科学意义。地球物 理探测成为极地现场考察中最重要的技术手段并取得巨大成功, 而航空地球物理的独特优势成为极地科考最 有发展潜力的研究方向。经过多年努力, 中国成为第4 个拥有极地航空地球物理科学考察能力的国家, 并在中 国第32 次南极考察期间完成东南极伊丽莎白公主地(PEL)数千平方千米的航空地球物理探测任务。对于航空 地球物理勘探而言, 航空测点定位是首要而基础性的工作, 本文针对航空地球物理测量中GPS 定位数据后处 理工作目标, 通过一系列的方法和软件对比试验, 评价GPS 后处理精度误差和应用效果, 在试验基础上开发 相应的软件完成GPS 数据和各地球物理方法数据的匹配连接, 进而总结极地航空地球物理GPS 数据后处理工 作流程, 形成实用化的极地航空地球物理GPS 数据后处理方案, 对后续工作具有指导意义。 相关文章 | 计量指标

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基于改进FCLS算法的南极海冰密集度估算及算法比较 宋翔宇 刘婷婷 王泽民 刘艳霞 2018, 30 (1):  67-76.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170005 摘要 ( 730 )   PDF(16009KB) ( 491 )   海冰具有良好的热力隔绝效应, 它通过影响海洋和大气的热交换进而影响全球的气候变化。海冰密 集度是极区海冰研究的重要指标之一。为实现高空间分辨率多类型海冰密集度的估算, 本文将亮温极化梯 度率和光谱梯度率引入基于全约束最小二乘法(fully constrained least squares, FCLS)的海冰密集度估算方法, 并利用南极海冰过程与气候计划(Antarctic Sea Ice Processes and Climate, ASPeCt)对改进方法的精度进行验 证, 然后与NASA Team2(NT2)算法和ARTIST Sea Ice(ASI)算法获得的海冰密集度结果进行了对比分析。结 果显示, 3 种算法中本研究的方法精度最高, 全年均方差13.8%, 偏差为−0.7%; 改进的方法对多年冰的估算 精度优于一年冰。 相关文章 | 计量指标

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考虑空间关系的极地科学数据本体表达与构建方法研究 黄冬梅 张倩 王建 魏泉苗 史景聪 朱建钢 2018, 30 (1):  77-87.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170011 摘要 ( 657 )   PDF(1703KB) ( 601 )   两极是世界各国关注和研究的热点地区, 极地科学数据量飞速增长, 如何高效地管理极地科学数据 并提供数据的智能服务, 已成为极地数据库研究的重点。针对目前以关键词和主题词等字符匹配为核心的 数据库查询中存在的查不全、查不准等问题, 以中国南北极数据中心的元数据库作为数据源, 引入本体论思 想, 提出了考虑空间关系的极地科学数据本体构建方法, 研究了极地科学数据的语义概念、属性及语义关系, 着重考虑了空间关系在本体构建中的形式化表示模型; 设计了考虑空间关系的极地本体总体框架; 最后, 利用本体构建工具实现了极地科学数据本体库的搭建。考虑空间关系的极地科学数据本体库的建立对极地 科学数据的精确发现和信息共享提供了有力的支撑。 相关文章 | 计量指标

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基于地图视角的北极海洋权益现状研究 成昆凤 庞小平 刘海燕 2018, 30 (1):  88-96.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20160063 摘要 ( 684 )   PDF(504KB) ( 688 )   明确各国北极海洋权益现状是我国未来北极活动的基础。本研究根据相关文献及图集资料, 基于地 图视角, 对环北极国家的专属经济区划界、外大陆架申请、海洋保护区建立等方面进行定量化、空间化的 分析, 以此反映北冰洋海洋权益基本情况。结合《联合国海洋法公约》《公海公约》《大陆架公约》《领海及 毗连区公约》等相关法律政策, 预测北极海洋权益未来发展趋势并探究其对我国未来北极活动的影响, 为我 国未来北极策略制定提供参考。结果表明, 沿岸国家对北冰洋活动的限制程度具有一定的规律性: 在经向上, 呈现出显著的纬度地带性, 即限制程度随着纬度增高而逐渐减弱; 在深度方向, 对大陆架的控制范围大于 对其上覆水域的控制范围。 相关文章 | 计量指标

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极地航空重力测量及其应用进展 高晟俊 郝卫峰 李斐 郭井学 崔祥斌 2018, 30 (1):  97-113.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170020 摘要 ( 727 )   PDF(49637KB) ( 470 )   在论述航空重力测量技术在目前重力场信息获取中不可替代性的基础上, 回顾并简述了国际、国内 航空重力测量技术的发展历史, 介绍了航空重力测量的基本原理, 总结了航空重力测量技术在极地航空地 球物理勘探任务中的应用。指出航空重力测量技术是目前唯一兼顾高精度高分辨率并且能覆盖全南极区域 的观测手段, 在完善南极地区全球重力场模型、研究南极地区地质构造、质量变化等任务中起着非常重要 的作用。 相关文章 | 计量指标

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白令海CO2源汇与控制因素研究进展 孙恒 高众勇 2018, 30 (1):  114-121.  DOI: 10.13679/j.jdyj.20170016 摘要 ( 686 )   PDF(749KB) ( 622 )   白令海是北冰洋太平洋扇区的边缘海, 是亚北极生态系统向北极生态系统过渡的典型区域, 白令海 CO2 源汇的研究可为高纬度边缘海相关的研究提供重要的参考。在全球持续变暖的背景下, 白令海正在发 生着一些气候和环境的变化, 这些变化对CO2 源汇以及控制CO2  源汇的生物地球化学过程产生重要影响。 对目前白令海CO2 源汇特征及其控制因素相关研究进行了归纳总结, 预测了白令海CO2 源汇的未来变化趋 势并提出了展望。以往的研究都认为白令海是一个大气CO2  的汇区, 但是碳汇研究结果差异较大, 最近的 研究结果表明白令陆架区的碳汇约–6.81 Tg C·a–1(1 Tg=1012g), 整个白令海的碳汇约–34 Tg C·a–1。在未来白 令海气候和环境变化继续加剧的条件下, 使得白令海碳汇增强或减弱的因素将同时存在, 因此, 未来白令 海的碳汇是增强还是减弱尚无定论。 相关文章 | 计量指标