南极考察回顾及今后极地研究展望

中国在南极建立了长城站和中山站，建成了中国极地研究所、国家极地档案馆和中国极地数据信息管理系统，拥有２万吨级的运输和科考两用的破冰船，已派出１２支南极考察队，先后有５条远洋考察船１１次赴南极，航行了２５万海里，运送了２０００多人次科学工作者和工程技术人员赴南极考察，完成了中国首次南大洋综合科学考察、“七五”和“八五”南极科考计划，开展了包括气象学、地球物理学、高空大气物理学、电波传输等常年观测以及冰川、地质、地貌、环境、测绘、地矿、生物学、人体医学、海洋学等多学科考察与研究，采集了大量宝贵的资料、标本、数据。我国科学家发表了数十部极地研究专著，填补了该研究领域的国内空白，其成果分别获得国家和部委科技进步奖、自然科学奖，有些研究成果已达到了国际先进水平。我国极地“九五”科考计划，将着重完善基础设施，围绕全球变化、环境监测和保护。

极地系统科学考察——大科学系统工程管理探索

人与地球系统之间的相互作用已成为全球变化的重要驱动力 ,极地系统是感应全球变化的放大器和指示器 ,极地系统科学进入了一个大科学研究时代。极地系统科学不但是一门研究极地系统对全球变化的响应与反馈作用中运转的机制、规律和控制这些变化的机理 ,并为区域复杂性及其对全球变化预测提供科学基础的科学 ,同时也是一门高新技术应用和人类认识自然活动并科学管理极地系统的系统工程学。 2 0年来 ,中国科学家对极地系统复杂性有了深入的认识 ,对极地科学考察管理也进行了有益的探索。

学习贯彻十八大精神 做好海洋和极地工作

党的十八大胜利召开之际，笔者正随第29次南极考察队在前往南极的海上航行之中。按照国家海洋局党组的要求，考察队及时组织开展党的十八大精神的传达学习，认真学习、深刻领会党的十八大精神的丰富内涵，以此指导我们在风雪南极科考一线的工作，

论极地考察档案的管理和服务策略

本文主要介绍了中国极地考察档案作为一种特殊专业档案所具有的特点,并以此提出了针对性较强的科学化管理和信息化服务的策略,以推动极地档案工作的全面发展。

抓住机遇 开拓进取 努力开创极地考察工作新局面

刚刚过去的2011年，是我国全面实施囤民经济与社会发展“十二五”规划的开局之年，也是我国极地考察事业发展进程中承前肩后、继往开来的一年。

南极旅游活动统计分析及展望

得益于全球技术进步、交通便利化程度提高、基础设施建设日益完善和人均可支配收入提升,旅游者的消费意识逐渐发生转变,对南极的关注度和旅游需求日益提升。IAATO对其成员历年南极旅游活动情况进行管理和统计,通过统计数据,客观分析近几个旅游季南极游客总量变化、国籍来源情况和各类型旅游活动开展情况,有利于社会公众更好地认识和了解南极,也可为国内南极管理与研究工作提供数据信息支撑。

《关于建立CCAMLR海洋保护区的总体框架》有关问题分析

经过数年准备,南极海洋生物资源养护委员会(以下简称"CCAMLR")在未经系统论证,许多关键的科学和法律问题仍然模糊不清,甚至存在争议的情况下,通过了《关于建立CCAMLR海洋保护区的总体框架》(以下简称"《总体框架》"),期望以此为有关南极海洋保护区建设的讨论提供一个框架。《总体框架》通过的时间相对仓促,加上政治因素的介入,导致海洋保护区建设在法律架构、科学基础和管理、监测、评估等方面存在一系列问题,使得成员国在关于设立海洋保护区的具体讨论中面临大量分歧。在这个问题上,CCAMLR的当务之急是充分尊重《南极海洋生物资源养护公约》(以下简称"《公约》")及CCAMLR现有养护制度和实践,以科学为基础和核心,创造公平、透明的条件和氛围,从法律、科学和技术问题着手,理顺海洋保护区建设的总体制度,为成员国围绕南极海洋保护区的磋商提供切实可行的基础。

影响北极地区迅速变化的一些关键过程研究

最近研究证明 ,近半个世纪来 ,北极地区正在发生迅速变化。部分地区温度上升了 2— 3°C ,北冰洋海冰退缩 5 %,中心地区海冰厚度变薄 ,海面压力降低 ,中上层水淡化和变暖 ,吸收CO2 能力增加 ,臭氧耗损和紫外线辐射增强。中国于 1 999年开展了“中国首次北极科学考察” ,在楚科奇海、加拿大海盆、白令海以及临近海域开展了海冰气相互作用的多学科综合考察 ,对北极的区域特征及其在全球变化中的作用研究获得一些新的认识。观测到加拿大海盆中层水持续增暖的现象 ,揭示了西北冰洋与白令海水体交换的途径和次表层暖水结构 ,发现了加拿大海盆是北冰洋河水的主要储存区。利用联合冰站观测数据 ,模拟了北冰洋夏季大气边界层结构和下垫面能量平衡的变化特征 ,定量给出了北冰洋夏季海 /气和冰 /气之间湍流通量和边界层参数的差异。海 /气CO2 的通量观测表明 ,考察区的大部分海域均为大气CO2 汇区 ;西北冰洋海冰区具有较高的生物泵运转效率 ,楚科奇海陆架是一个高效的有机碳“汇”区 ,寒冷水体中微生物活动并未受到明显抑制。沉积物的地球化学过程研究表明 ,海底表层沉积物中碘含量存在着由低纬度到高纬度增加趋势 ,北极地区可能是碘的汇区 ,碘可作为极区古海洋中的地球化学元素变化的重要指标。楚科奇海、白令海?

北极航道相关海域科学考察研究进展

中国从1999年开始至今已实施了四次北极科学考察,对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆进行了广泛的考察。全球变化致使北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少,导致冰期以来北极东北航道和西北航道的首次同时开通。北极航道集中在陆架区,不仅是海冰变化最为显著的海域,同时也是陆地-北冰洋相互作用最为显著的区域,对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、经济和当地土著居民生活产生重大影响。本文对北极航道关键海域近年来国际相关科学考察进行了总结,对科学考察背后的各国北极策略进行分析,并从科学需求的角度对今后中国北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议。

极区海洋对全球气候变化的快速响应和反馈作用

分析了全球气候变化与极区海洋的相互作用;集成极区快速变暖促使极区海洋出现快速变化的各种现象,如海冰快速变薄和退缩,格陵兰冰盖严重融化,北冰洋和南大洋碳池的固碳能力下降以及极地海洋酸化等.研究提出:北冰洋夏季海冰覆盖面积快速退缩,海冰覆盖面积在2012年8月26日呈现了记录以来的最低值,有模型预测到2035年北冰洋夏季将会见不到海冰.格陵兰冰盖的消融对全球海平面的上升和大洋环流均会产生影响,格陵兰冰盖全部融化将会使全球海平面上升7 m.通过近10 a的观测发现极地海域对大气二氧化碳的吸收能力不升反降,海水对大气二氧化碳的吸收趋向饱和,南大洋和西北冰洋碳吸收能力变弱.有模式预测,到21世纪末,北冰洋表层海水pH值将会降低0.23～0.45,成为全球海洋酸化最严重的海区,而南大洋的表层海水二氧化碳浓度在21世纪下半叶或将超过600μatm的水平,极地海洋酸化对海洋食物链和生态系统的影响可能成为不可逆转的损害.这些极区海洋的快速变化将对全球气候变化产生反馈作用.

北极地区碳循环研究意义和展望

全球变暖引发了北极地区的快速变化。北极地区苔原冻土带退化、海冰面积退缩和厚度变薄将使北极生态系发生重要变化 ,因而引起碳的生物地球化学循环过程变异。为精确评估北极地区对人为大气CO2 的吸收通量 ,围绕北极苔原、边缘海和极区海域的碳循环研究引起了重视。调查表明 ,北冰洋和亚北冰洋海冰区是海洋吸收大气CO2 的重要汇区 ,北冰洋具有吸收大气CO2 约 1×GtC/a的能力 ,北冰洋夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2 的吸收能力 ,北冰洋深水环流和通风作用也有利于表层碳向深水转移。最近有些调查表明 ,如温度继续升高 ,北极苔原有可能从碳汇转变成大气碳源。国际上正加强北极地区碳循环研究的规划和计划 ,企图通过改进现场调查观测手段以及研究方法 ,来定量研究和模式预测变化中北极地区的碳汇潜力及其对地球气候的影响。

海洋二氧化碳的研究进展

海洋是一个巨大的碳库 ,具有潜在的缓冲大气 CO2 增加的能力 ,研究 CO2 在海洋中的转移和归宿 ,对于预测未来大气 CO2 含量乃至全球气候变化具有重要意义。综述了海洋 CO2 的研究现状 ,着重介绍海洋 CO2 的源与汇、海—气 CO2 通量的估算以及海洋环流、生物泵和海洋生态在海洋碳循环中的作用 ,并对该研究领域的发展趋势进行了总结。

海洋-大气二氧化碳通量的观测技术

大范围稳定地获取海洋-大气系统中二氧化碳的精确数据,是海洋科学、大气科学以及全球变化科学和可持续发展科学计划中的重要任务。准确评估海-气CO2通量需要对海洋和大气中相关参数的同步精确连续观测,需要发展和建立海-气CO2通量的立体观测平台。该观测平台包括岸基、船基、航空、卫星和浮标等系统,主要技术包括走航大气和海水观测技术、浮标海-气CO2通量观测技术、极区海洋-大气CO2通量的观测技术和遥感海洋-大气CO2通量观测和评估技术。

国外南极考察管理机构与考察管理模式的对比分析

本文在分析一些国外南极主管机构的基本职能、规模、科研与后勤支持能力、南极考察组织与管理特点的基础上,得出目前世界各国南极考察管理主要存在三种模式:基金会项目管理模式、南极局政府职能管理模式和研究机构科学主导管理模式。此外,简要地分析了南极条约体系对一些国家南极政策和南极考察管理的影响,并对我国南极考察管理优化问题提出参考性建议。

南极和北极地区在全球变化中的作用研究

近半个世纪的调查基本揭示了极地在地球系统中的作用。两极保持了世界 99%的冰川 ,相当于全球淡水的 78% ,全部融化将使地球海平面上升 70m。极区又是世界气候系统中最活泼的组成 ,通过其冰盖、大气和周围海域的强烈耦合过程而影响全球。同时 ,南极上空臭氧空洞的出现 ,北极地区冻土带的北移等都表明全球变化也在明显地影响着两极。中国 2 0年来对南极的考察过程中 ,建立两个南极科学考察站 ,拥有极地考察破冰船 ,1999年开展了中国首次北极科学考察 ,对南北极的区域特征及其在全球变化中的作用提出了新的认识。

南极和北极地区变化对全球气候变化的指示和调控作用——第四次IPCC评估报告以来一些新认知

政府间气候变化专门委员会(IPCC)2007年发布了第四次评估报告,全球气候变化问题再次成为一个重要的国际科学和政治议题。2007年以来,通过实施第四次国际极地年行动所获得的成果进一步证明,全球变暖所诱发极区出现的快速变化正在经历由量到质的转变,表明两极变化对全球气候变化起着一种指示和调控作用。一些研究指出:北冰洋会在2040年前后出现夏季无海冰并将引起北半球大范围的持续暴雪的寒冷冬季发生;2050年左右南极上空臭氧空洞可能消失并恢复到20世纪80年代水平,南极地区由此会发生快速升温并引起东南极冰盖融化和海冰覆盖面积减少,使海平面升高加速;极区海水温度快速升高会驱动极区表层海洋和上覆大气之间的CO2分压加速平衡,极区海洋吸收大气CO2并储存增多,并诱发海洋酸化从而损坏海洋生态系统和食物网。

南极地区与全球变化集成研究展望

全球变化是21世纪人类发展面临着的重大课题。近20年来的南极研究为全球变化科学的形成和发展做出了重要贡献,许多证据表明南极地区是全球变化的最敏感指示器之一。南极地区的全球变化集成研究是目前极地科学和全球变化科学研究的重要方向。21世纪,围绕全球变化,国际上对南极地区的研究正朝向具有时间和空间尺度,具有生物、海洋、大气、岩石的圈层作用、星球之间的相互影响以及人类干扰因素等集成的关键过程研究。可以预测,对南极地区的多界面、大尺度、多学科的综合集成研究,将极大地丰富和提高人们对全球气候和环境变化的了解和预测能力。中国也将在国际南极地区与全球变化集成研究中作出自己的努力。

中国北极海域权益分析--以国际海洋法为基点的考量

北极地区在世界事务中的地位不断提升。我国虽然是非北极国家,但是以《联合国海洋法公约》为基础和核心的国际海洋法充分提供了我国参与北极事务的相关权利依据,这主要包括航行权、科学研究权、海底使用权等。在这种背景下,深入研究我国在北极海域的国际法权利,有助于有效维护和拓展我国北极活动空间,增强我国在国际北极事务中的话语权和影响力,维护我国国家利益和北极权益。

极区海洋碳池变化性和脆弱性及其探测工程技术

利用中国南极考察和北极科学考察在南大洋和西北冰洋开展的连续围绕大气和表层海水pCO2及其相关参数观测和海气CO2通量评估,阐述南大洋和西北冰洋碳池的年际变化性,分析探讨其脆弱性,并展望了极区海洋碳池探测工程技术。

21世纪的极地科学探索——面临的机遇和挑战

21世纪,极地系统的快速变化使人类面临着严峻的挑战,也给极地科学发展带来机遇。极地科学的发展将围绕全球气候变化和极地环境变化的研究和评估展开,更加强调多学科和全球化,注意时间和空间尺度上突破。突出研究极区在全球变化中的作用的同时,加强对南极的监测和保护,关注人类活动对南极地区的影响,合理利用南极的资源尤其是生物资源也是21世纪列入各国南极研究的任务之一。