【摘 要】
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冰盖结构、冰下过程对冰盖稳定性、气候环境变化和全球海平面上升的影响正成为南极科学研究的前沿与热点.然而,目前针对不同时空尺度上影响南极冰盖稳定性的关键物理过程及其效应仍缺乏系统研究,致使多年来国际极地科学界在有关南极冰盖冰下过程对全球气候变化的影响机理的议题上存在广泛的争议.利用中国自2015年以来开展的东南极冰盖伊丽莎白公主地考察及其航空地球物理探测资料,通过归纳最近南极冰盖研究的新认识,厘清南极冰盖深部结构与冰下过程涉及的关键科学问题,阐述将冰盖典型区域的强化观测和冰盖数值模拟相结合来研究南极冰盖冰下
【机 构】
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自然资源部极地科学重点实验室,中国极地研究中心,上海,200136;北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院,北京,100875;同济大学测绘与地理信息学院,上海,200092
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冰盖结构、冰下过程对冰盖稳定性、气候环境变化和全球海平面上升的影响正成为南极科学研究的前沿与热点.然而,目前针对不同时空尺度上影响南极冰盖稳定性的关键物理过程及其效应仍缺乏系统研究,致使多年来国际极地科学界在有关南极冰盖冰下过程对全球气候变化的影响机理的议题上存在广泛的争议.利用中国自2015年以来开展的东南极冰盖伊丽莎白公主地考察及其航空地球物理探测资料,通过归纳最近南极冰盖研究的新认识,厘清南极冰盖深部结构与冰下过程涉及的关键科学问题,阐述将冰盖典型区域的强化观测和冰盖数值模拟相结合来研究南极冰盖冰下深部结构与冰下过程的物理机理可能遇到的问题和解决方式,并提炼出与冰盖稳定性变异机制及其对海平面上升影响相关的研究目标、核心内容、有效途径及科学价值.期望对定量估算南极冰盖的物质平衡及其对未来海平面上升的影响这一人类迄今认识最少的南极冰盖研究领域作出科学贡献.
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随着全球气候变暖,北极海冰快速减退,北冰洋穿极流位置和强度正在发生明显的变化.本文利用海表地转流、海冰漂流、海冰密集度和海面风场计算了考虑海冰效应的北冰洋海洋表面应力分布,探讨了北冰洋穿极流的强度和源头位置变动机制.结果表明,穿极流冬季比夏季强,9月最弱,12月最强.2003—2014年间穿极流的年平均流速呈增强趋势,穿极流的源头海域逐渐从东西伯利亚海偏向西边的拉普捷夫海;典型强年比典型弱年有西向的趋势.影响穿极流强度年际变化的主要因素是海冰覆盖,海冰覆盖率越低,穿极流越强.2003—2014年间海冰覆盖
近几十年来较暖的绕极深层水(Circumpolar Deep Water,CDW)不断入侵阿蒙森海陆架,使冰架底部融化,导致阿蒙森海冰架质量不断损失.分析CDW入侵阿蒙森海陆架的路径及性质变化,对研究冰架变薄和接地线后退具有重要意义.基于GLORYS12V1[Global Ocean(1/12)°Physical Reanalysis]再分析数据,对阿蒙森海西侧、中央、东侧通道的体积输运和热输运进行了计算,给出了陆架上CDW温度和盐度的变化特征,并分析了它们与流场间的关系.结果表明,Dotson-Getz
北极夏季无冰区苔原CO2的释放对全球碳循环起着重要的作用.在第4次北极科学考察(2008年7月26日—8月5日)期间,采用密闭箱法在北极新奥尔松(Ny-?lesund)黄河站区附近的鸟类保护区苔原(Tundra in Seabird Sanctuary,TSB)、普通海滩苔原(Tundra in Non-seabird Colony,TNS)和两者间的过渡苔原(Tundra in Transition Zone,TTR)监测CO2净通量(Net CO2 Fluxes,NEE)空间变异规律及其影响因素.结果
南大洋海冰在全球气候变化中扮演着重要的角色,威德尔海作为南大洋最大的海湾更是研究南大洋海冰变化的热点地区.基于1993—2017年GLORYS12V1海冰密集度数据,分析了威德尔海海冰分布和25年间的海冰面积的年际变化特征.研究结果表明,威德尔海海冰密集度分布具有较强的季节性,威德尔海海冰在南极半岛一侧堆积的重要成因是风场的分布差异,毛德皇后地外海海冰向开阔大洋漂移进而消融,具有“西高东低、近岸高远海低”的空间分布特征.威德尔海海冰面积存在27个月、35个月、75个月和120个月的周期,春、秋、冬三季海冰
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