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极地研究
国家海洋局极地考察办公室 中国极地研究中心
极地研究

国家海洋局极地考察办公室 中国极地研究中心

刘瑞源

季刊

1007-7073

polarresearch@pric.gov.cn

021-58713650

200136

上海浦东金桥路451号

极地研究/Journal Chinese Journal of Polar ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>Advances in Polar Science是集中反映南北极多学科考察研究成果的综合性学术刊物。它是极地科学工作者发表最新研究成果的园地，也是进行国际国内极地考察研究学术交流的窗口。 本刊主要刊登以极地为研究对象或以极地为探测平台的基础研究、应用研究和高技术研究成果，反映该领域的新发现、新创造、新理论和新方法。具体报道范围包括：极地冰川学、极地海洋科学、极地大气科学、极区空间物理学、极地地质学、极地地球物理学、极地地球化学、极地生物与生态学、极地医学、南极天文学，极地环境监测、极地工程技术、极地信息等。目前设有Reviews，Articles，Letters，Trend等栏目。 Advances in Polar Science（《极地科学进展》英文版，2011年由Chinese Journal of Polar Science【《极地研究》英文版】更名，创刊于1990年），季刊，每年3、6、9、12月份出版，科学出版社出版，国内外公开发行。 编辑部地址:上海市浦东新区金桥路451号，邮政编码:200136，电话:(021)58713650, 58713642传真:(021)58713642, E-mail: journal@pric.gov.cn,在线投稿
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    中国在东南极拉斯曼丘陵变质岩系研究的进展

    崔迎春陈绍聪张浩宗师...
    505-517页
    查看更多>>摘要：拉斯曼丘陵位于东南极伊丽莎白公主地英格里德·克里斯滕森海岸，地势呈南高北低特征，受地质构造、冰川、温度、极风等多种内外地质营力多重影响，其发育多种地貌类型。拉斯曼丘陵主体由变质程度达角闪岩相-麻粒岩相且发生复杂变形的变质岩组成。1989 年，中国在拉斯曼丘陵的米洛半岛上建立了东南极常年科学考察站——中山站，为我国科学家开展东南极地球科学研究提供了重要基地。本文基于 35 年来我国科学家在该区的调查研究和成果，总结了东南极拉斯曼丘陵的变质层序、变质年龄、原岩建造、变质条件和构造环境等方面的研究进展。表明我国科学家取得的部分科研成果引领并提升了对泛非造山带演化的认知水平。未来应重视的重点研究领域包括区域多期变质事件的性质、镁铁质-超镁铁质麻粒岩性质和造山带属性等科学问题。

    拉斯曼丘陵东南极变质岩系变质作用进展与成果

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    极地冰下基岩取心钻探技术综述

    李亚洲杨甘生张凯李冰...
    518-543页
    查看更多>>摘要：冰下基岩取心钻探技术是开展极地冰川学、古气候学以及地质学等研究的重要手段。虽然电缆悬吊式电动机械钻具和回转式岩心钻机等钻探技术已经在冰下基岩取心钻探中成功应用，但冰下基岩取心钻探还面临着诸多技术挑战亟待攻克。本文通过对近几十年来冰下基岩取心钻探技术的文献调研，系统梳理了各类钻探方法的应用条件以及优缺点，并提出技术优化方案，以期为极地冰下基岩取心钻探工程的实施提供一定程度的技术支持。未来，应进一步完善现有冰下基岩取心钻探技术，并研发新式冰下基岩取心钻探技术，促进极地地质科学的发展。

    冰下基岩取心钻探技术综述极地

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    扰动条件下极区电离层NmF2预测研究

    徐盛牛月娟李培豪
    544-554页
    查看更多>>摘要：利用南极中山站和北极特罗姆瑟站的电离层长期观测数据，结合时间序列预测模型 Prophet、LSTM和多项式回归算法，构建了一种新型机器学习组合模型——PLPR，用于预测地磁扰动条件下极区台站电离层未来 1 h的F2 层峰值电子密度(NmF2)。结果表明，地磁扰动条件下，PLPR组合模型的预测结果能够较好地反映两个台站NmF2 的日变化趋势，其预测精度在极隙区纬度的中山站要优于极光带纬度的特罗姆瑟站。与国际参考电离层IRI-2016 模型和单一时间序列预测模型Prophet和LSTM相比，PLPR模型具有更好的预测效果。

    极区电离层地磁扰动F2层峰值电子密度(NmF2)电离层参数预报

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    北极斯匹次卑尔根群岛巴耶尔瓦河及邻近王湾水体溶解甲烷分布、通量及其影响因素

    张自强杜冠祥尹航朱卓毅...
    555-567页
    查看更多>>摘要：甲烷(CH4)是大气中重要的温室气体，北极地区由于快速升温引起冻土带融化，已成为全球释放 CH4的热点区域。本文分别于 2013 年 8 月和 2015 年 8 月北极黄河站考察期间，对北极斯匹次卑尔根群岛新奥尔松地区的王湾和巴耶尔瓦河(Bayelva River)等不同水环境进行了调查，对水体中溶解CH4 的分布特征、释放通量及影响因素进行了研究。结果表明:2013 年 8 月和 2015 年 8 月，巴耶尔瓦河表层溶解CH4 浓度范围分别为 3。9～21。5 nmol·L-1 和 3。9～21。1 nmol·L-1，平均值分别为(12。6±6。4)nmol·L-1 和(7。0±6。9)nmol·L-1，其CH4 浓度大致呈现随河流流向逐渐升高的趋势;王湾表层溶解 CH4 浓度范围分别为 6。3～37。3 nmol·L-1 和4。3～22。2 nmol·L-1，平均值分别为(13。1±8。2)nmol·L-1 和(12。0±5。4)nmol·L-1，其 CH4 浓度水平分布大致呈现从湾顶向湾口方向先降低后升高的趋势。2013 年 8 月，王湾水体中CH4 浓度范围为 5。7～37。3 nmol·L-1，平均值为(15。1±8。5)nmol·L-1，其在水深 100～250 m处出现CH4 浓度高值，可能是受到峡湾沉积物的释放和湾外海水输入的影响。北极斯匹次卑尔根群岛峡湾水体中 CH4 分布受到冰川融水输入、洋流混合和海底沉积物释放等因素的影响，其过饱和特征使该地区水体成为大气中CH4 的源。2013 年 8 月和 2015 年 8 月，王湾溶解 CH4 的海-气交换通量范围分别为 0。4～12。4 µmol·(m2·d)-1 和 2。0～4。6 µmol·(m2·d)-1，平均值分别为(3。5±3。4)µmol·(m2·d)-1 和(3。2±0。9)µmol·(m2·d)-1。

    甲烷冰川融水巴耶尔瓦河王湾斯匹次卑尔根群岛北极黄河站

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    南极菲尔德斯半岛地区不同生境中可培养细菌的多样性

    郝墣钰张义和韩玮曾胤新...
    568-579页
    查看更多>>摘要：菲尔德斯半岛地区具有丰富多样的微生物，这些微生物不但在当地发挥着重要的生态学作用，而且也是潜在、新颖的微生物资源。本研究采用传统分离培养手段，对来源于南极菲尔德斯半岛地区的原始土壤、企鹅粪土及海洋潮间带 3 类不同生境中的细菌进行分离培养，并对其开展了基于 16S rRNA基因的分子鉴定。共分离得到分布于 4 个门、51 个属的 408 株细菌，其中 8 株菌为潜在新种。结果显示，不同生境中可培养优势菌的组成存在明显差别，如原始土壤中放线菌占据明显优势，潮间带中拟杆菌占据绝对优势。相对于Luria-Bertani及Yeast extract-Peptone-Glycerol培养基，采用寡营养培养基Reasoner's 2A从陆地样品中获得的分离菌株的多样性更高。本文的研究结果不但能够增进对南极细菌多样性的认识，而且可进一步丰富我国的极地微生物资源。

    可培养细菌多样性新种菲尔德斯半岛阿德雷岛南极

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    阿蒙森海六个不同南极磷虾群体营养成分分析

    李莉珍黄洪亮杨嘉樑李灵智...
    580-590页
    查看更多>>摘要：为深入了解南极磷虾(Euphausia superba)的营养成分，本研究采用生化分析方法分别对阿蒙森海6个不同南极磷虾群体的一般营养成分、氨基酸、脂肪酸及矿物质元素含量进行了测定。检测结果显示:(1)水分、灰分、粗蛋白和碳水化合物含量分别在部分南极磷虾群体之间有显著性差异，粗脂肪含量在 6 个南极磷虾群体之间均有显著性差异(P<0。05)。(2)6 个南极磷虾群体中均未检出胱氨酸，氨基酸总量和必需氨基酸含量均以A11-03 群体最高。(3)6 个南极磷虾群体必需氨基酸的氨基酸评分和化学评分均小于 1。(4)A11-03、RA4-06、RA1-02、RA1-00、RA2-02 和RA3-03 群体检出的脂肪酸种类数量分别为 24 种、21 种、20 种、20 种、18 种和 17 种。二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸含量以 RA4-06 群体最高。(5)6 个南极磷虾群体中均含有丰富的矿物质元素，常量元素和微量元素在不同群体间的含量差异显著(P<0。05)。以上检测结果表明，6 个南极磷虾群体均具有高蛋白、高不饱和脂肪酸的特点，RA4-06、A11-03 群体与其余 4 个群体的营养价值差异大，RA2-02、RA1-02、RA3-03 和RA1-00 群体间营养价值接近。

    南极磷虾群体营养成分阿蒙森海

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    基于区域气候模式RACMO2.3的格陵兰冰盖表面物质平衡变化分析

    怀保娟丁明虎张庆林孙维君...
    591-606页
    查看更多>>摘要：格陵兰冰盖物质平衡由其触地线处冰通量和表面物质平衡组成，表面物质平衡是冰盖表面物质收入和支出的净值，在近期格陵兰冰盖物质损失中占主导地位。本文基于荷兰皇家气象研究院开发的1 km区域气候模式RACMO2。3 p2 日表面物质平衡数据，对1958-2022年格陵兰冰盖的表面物质平衡及其组分做了详细分析。结果表明，(1)格陵兰冰盖多年平均表面物质平衡为366。8 Gt·a-1，表面物质平衡区域差异明显，冰盖西侧中部为主要强消融区域(表面物质平衡<-1600 mm w。e。·a-1)，冰盖东南部的高降水特征导致此处积累区表现为高物质累积态，积累区下部年表面物质平衡超过3200 mm w。e。·a-1;(2)季节上，格陵兰冰盖表面物质平衡在冰盖尺度上夏季以负平衡为主，冬季以降水积累为主，呈现从沿海到内陆、从南到北递减的格局;其主要消融季从5月开始，7月达到顶峰(表面物质平衡为-123。8 Gt);(3)近60年来格陵兰冰盖表面物质平衡年际变化大，整体上，20世纪90年代之前，降水主导了表面物质平衡变化，20世纪90年代后，表面物质平衡的显著负趋势(-48。7 Gt·(10 a)-2，p<0。05)则由融水径流的快速增加所致;(4)空间上，由表面消融增加和再冻结能力下降导致的冰盖消融区普遍呈现负趋势(<-80 mm w。e。·(10 a)-2，p<0。05)，冰盖东南部的表面物质平衡变化主要受降水变化驱动。格陵兰冰盖表面物质平衡受大气环流异常、辐射、反照率、海洋等因素影响，未来变暖背景下，冰盖表面物质平衡负趋势更为显著，并诱发海平面上升。

    格陵兰冰盖表面物质平衡区域气候模式RACMO2.3

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    北极多源海冰厚度数据产品的定量分析与综合评估

    李彤彤汪杨骏吴鸿乾刘科峰...
    607-622页
    查看更多>>摘要：北极海冰厚度的研究对探究全球气候变化和开辟北极航道具有重要意义。虽然卫星遥感和数值模拟技术已广泛应用于海冰厚度的研究，但相比于海冰密集度的研究，不同海冰厚度数据产品在时空上存在着较大差异。因此，本文为了客观定量地衡量不同海冰厚度数据产品的准确性和适用性，提出 1 种海冰厚度数据产品的综合质量评估框架。该框架提取了 2010-2020 年不同海冰厚度产品的数字统计特征、局地空间分布和时间变化规律，构建 9 类评估指标，通过与实测数据的对比分析，实现海冰厚度产品的多维度定量评估。结果表明，(1)CryoSat-2 和SMOS(CS2SMOS)产品在统计特征相关性、空间结构相似度、年际变化偏差、逐月变化相关性和逐月变化偏差等 5 个指标中表现突出;(2)PIOMAS 产品最能反映冬半年海冰厚度随时间的变化特征和最优的年际变化相关性;(3)CPOM产品在特征统计偏差、空间分布相关性和空间分布偏差等 3 个指标表现最优。以上研究结果可用于海冰厚度数据产品融合，可为不同海冰厚度数据产品在不同时空进行赋权，因而提高海冰厚度数据产品融合的客观性和可靠性。

    多源数据海冰厚度评估北极

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    阿蒙森海西部陆架边缘冰山犁沟的形态特征及影响因素研究

    赵宁高金耀马朋云韩喜彬...
    623-639页
    查看更多>>摘要：冰山犁沟作为典型的冰山侵蚀地貌，其形态特征和影响因素研究涉及冰山的形态、龙骨深度和漂移方向，有助于了解冰架边缘裂解的历史和动态。本文通过解译南极阿蒙森海西部陆架边缘的高精度多波束水深地形，发现了大量的冰山犁沟，并运用V指数模型，分析了冰山犁沟与波纹脊的形态与分布特征，统计了冰山犁沟的走向、长度以及沟内波纹脊的脊高度和脊间距，对其影响因素进行了探讨。冰山犁沟的宽深比、V 指数大小以及横截剖面形态特征很好地指示了形成犁沟的冰山龙骨的尺寸与形状，表明研究区内所有冰山犁沟主体走向为 NEE—SWW，较完整犁沟主体走向为 NE，主要与向陆架外缘流动的沿岸流有关;部分较长犁沟走向为 NW，主要与向西沿岸流、偏东下降风或南极陆坡流有关。冰山犁沟 V 指数平均值为0。132，中位数为 0。121，其宽深比平均值为 32。33，中位数为 27。37。较小的宽深比和V指数表明，冰山犁沟的形成主要与小尺寸的冰山有关，冰山龙骨较深、较尖锐。冰山犁沟内部或者边缘分布着波纹脊微地貌，脊高度为0。1～5。7 m，平均脊高度为2。0 m，脊间距为10～288 m，主要由成组冰山受潮汐上下垂直作用在冰山后缘堆积沉积物形成。

    冰山犁沟冰山龙骨形态特征及影响因素阿蒙森海

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    南极罗斯海盆地运动学模型的建立及其构造意义

    蔡晓仙高金耀姜杰樊新志...
    640-652页
    查看更多>>摘要：罗斯海的伸展过程对西南极裂谷系统(WARS)的构造演化起着重要作用，目前研究大都聚焦于某一时期的伸展，而对其伸展过程缺乏系统性研究。本文基于GPlates软件构建罗斯海盆地形成以来的运动模型，建立不同时期罗斯海各盆地伸展过程与西南极相对东南极运动状态以及地幔低速带(mLVZ)之间的关系，进而分析相对运动状态和地幔岩浆活动对WARS张裂过程的影响。结果显示，在扩散张裂(约 100-53 Ma)过程中，罗斯海东部盆地和中央海槽形成于 mLVZ 上方，其张裂过程不仅受西南极与东南极相对运动构造拉张的影响，而且也受地幔热作用的影响。在集中张裂(约 43-11 Ma)过程中，维多利亚地盆地及特拉裂谷形成于mLVZ的西侧，其张裂过程主要受构造拉张的影响，而与地幔热作用无关。

    南极罗斯海盆地西南极裂谷系统运动模型地幔低速带

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