南极内陆考察沿线GPS高精度定位点测量结果分析

中山站至 Dome- A考察是中国承担的“国际横穿南极科学考察”( ITASE)计划的一部分。考察沿线布设有 GPS高精度定位点 ,通过两期观测数据的计算可知 ,考察沿线的冰川整体上以8- 2 4 m/a的速度向西北方向 (兰伯特冰川盆地方向 )流动 ,而且 ,越接近冰盖边缘 ,运动速度越快 ,最快达到 1 0 0 m/a。同时 ,由于冰川的流动 ,引起了 GPS点垂直方向 0 .2 - 1 m的沉降量     

中国极地科学数据库系统的研究与建立 I.数据资源的组织以及元数据与数据集的关系研究

在中国极地科学数据库系统项目建设过程中 ,通过对极地科学数据管理现状以及数据分布情况、数据类型等因素进行分析 ,提出数据资源的组织及其表达形式两个关键问题 ,并进行了研究与探讨。结果表明 ,用户对数据共享的持续需求、顺达的行政支持、明确易行的技术要求以及稳定的经费支持是解决数据资源组织问题的关键 ,在项目实施过程中 ,涉及到数据资源组织问题的解决措施都是立足于对上述 4个方面的思考。针对数据的表达形式问题 ,在数据库系统设计中 ,数据的表达形式研究包括了用户需求分析、数据库结构设计等环节。将基础数据表示为数据集和数据说明 (元数据 ) ,后者通过标准化、格式化后作为元数据库与前者 (数据库 )关联。同时 ,将元数据库从纯粹的数据说明集合扩展成数据库的搜索引擎。在实际开发过程中 ,运用上述设计思路解决了极地科学数据种类多、零散、结构复杂的技术难点     

中国南极地理信息系统的设计及其在互联网上的实现

利用GeoStar地理信息系统基础平台 ,结合我国近 2 0年来的南极考察测绘资料 ,建立了中国南极地理信息系统 ,并在互联网上发布。本文简述了该系统的设计思想和基本功能 ,在此基础上 ,对其今后更好地为我国南极考察、科研和管理提供服务作了展望。     

Antarctic Glacial Retreats and the Records of Sea Level Change in Deposits at the North Bank of the Shenzhen Bay,South China

In view of the huge ice cover of 24.5 X 10⁶ km³ in Antarctica, which accounts for over 90% by volume of the ice body on earth, the movement of Antarctic glaciers is a major control on global sea-level change and climatic fluctuation. As recorded in the Quaternary deposits in King George Island, West Antarctica, three rapid ablations can be recognized at 11000, 9000 and 6100 years ago and the global climate within the past 6000 years is characterized by small-amplitude warm-cold fluctuation. Intertidal deposits at the north bank of the Shenzhen Bay suggest a periodic variation in sea level in about every 670 years over the last 6000 years with low sea levels recorded in the periods of 5500-4900, 3900-3600, 2400-2200 and 1300-1200 years ago. Between these periods the sea level rised for about 80 cm on average. The modern warming climate in the last century corresponds with a rise of sea level at the rate of 2~3 mm/a. A state key project under the Antarctic Science & Technology Program (No. 905-02-04-03) and is partially financially supported by the Natural Science Foundation of Guangdong Province.     

南极中山站极夜、极昼期间地磁场的日变化规律及特征

利用1991年南极中山站的地磁资料,分析研究了极夜（5,6,7月）及极昼（11,12月）期间地磁场的变化规律及特征．结果表明,极昼期间的S出现的双峰现象要比极夜期间的明显的多,S是叠加在S之上的极盖区地磁场静日变化;极夜期间的Sq,Sq和SD的变化幅度小于极昼期间的变化幅度,大约是极昼期的1／3,SD大约是极昼的3／4.这主要是由于极夜期间太阳的直射点在北半球,在南半球太阳的波辐射少;极昼期间太阳直射点在南半球,太阳的波辐射增大,致使空间电离层等效电流强度发生变化产生的．     

利用CryoSat-2波形数据建立南极Lambert冰川流域DEM

Lambert冰川-Amery冰架系统是南极冰盖最大的冰流系统之一,对南极冰盖物质平衡研究有着重要的作用.数字高程模型（DEM）是进行南极冰盖研究的基础.本文基于CryoSat-2 L1b波形数据,研究建立了Lambert冰川流域高分辨率DEM.测高卫星返回波形在冰盖区域存在变形,需进行波形重跟踪处理.利用交叉点分析方法对重心偏移法（OCOG）、阈值法和β参数法等常用的波形重跟踪方法对不同类型的CryoSat-2波形的适用性进行了研究.最后,利用克里金插值方法建立了500 m分辨率的Lambert冰川流域DEM——LAS DEM（Lambert Glacier-Amery Ice Shelf system DEM）.利用ICESat卫星测高数据和GPS地面实测数据对LAS DEM进行精度验证,并与另外两种基于CryoSat-2数据的南极DEM进行了对比.结果表明：LAS DEM的整体精度约为0.295±2.7 m,优于另外两种CryoSat-2 DEM;在冰盖内陆地区,LAS DEM的高程误差在2 m之内;在Amery冰架上,LAS DEM的精度优于1 m.

     

平流层O3、O动力系统的平衡性质及南极平流层O3季节变化规律的研究

本文首次利用常微分方程定性理论对平流层O3、O动力系统的平衡性质进行了讨论.结果表明,如果在平流层O3的主要分布高度内,大气扩散作用小于光化学作用,那么平流层的O3层处于稳定状态;反之,平流层的O3层将遭到破坏.利用这一机制,我们可以解释南极平流层O3的季度变化规律和每年9—10月份出现的南极O3洞.     

东南极普里兹湾浮游植物群落和叶绿素α变化与ENSO的联系及其预测意义

对中国南极科学考察现场(普里兹湾)实测浮游植物和叶绿素α历史数据(1990~2002年)进行整合研究,显示在厄尔尼诺/拉尼娜期间,普里兹湾海水温度、盐度、营养盐和含氧量等发生了很大变化,生态系统对于环境变化的反应已通过组成生态系统的生物群落变动反映出来,在厄尔尼诺期间明显改变了叶绿素α浓度和浮游植物群落结构比例,硅藻相对比例增高,甲藻降低;在拉尼娜期间硅藻比例有降低趋势、金藻和蓝藻类呈显著增加,海湾种群变动又直接影响群落的生物多样性,同时表现出极地海洋生态对海洋环境变化的敏感性.同时利用卫星遥感数据2002~2011年(12月至3月)时段进行联合研究,对普里兹湾卫星遥感叶绿素α与海表温度的月际变化特征研究,发现普里兹湾叶绿素α月际变化和浮游植物的旺发开始、结束时间存在明显差异,并对应着海冰消融、厄尔尼诺/拉尼娜事件和正常年份.研究发现南极海域叶绿素α表征的浮游植物旺发开始时间提前于海表温度的变化,或浮游植物的旺发结束时间滞后于海表温度的变化,或浮游植物的旺发开始、结束时间与海冰消融、海表温度的变化相一致.研究还发现,在湾内陆架区浮游植物的旺发开始时间与封冰消融(水域面积大小)相对应,这在一定程度上对ENSO的发生具有预报意义.