SAM和ENSO对罗斯海和阿蒙森海区域冬季气候的影响

本研究利用ERA5数据对南半球环状模(SouthernAnnularMode,SAM)正、负位相和ENSO(El Ni?o-SouthernOscillation)事件发生时罗斯海和阿蒙森海冬季风场、气温和海平面气压进行合成分析,并深入分析了SAM和ENSO对冬季阿蒙森低压(Amundsen Sea Low,ASL)的影响,通过对典型区域进行经验正交分解(Empirical Orthogonal Function,EOF),结合ASL中心的位置变化,解释了SAM和ENSO事件同时发生时该区域风场的变化特征。结果表明,在罗斯海和西阿蒙森海,主要由SAM和ENSO通过影响ASL的纬向位置来影响该区域的风场,当SAM正位相和拉尼娜事件同时发生时,ASL的位置显著靠东,造成了西罗斯海南风减弱,东罗斯海南风加强,西阿蒙森海沿岸东风减弱。而在东阿蒙森海,主要由SAM通过影响ASL的经向位置来影响该区域的风场,SAM负位相时,ASL中心位置靠北会造成东阿蒙森海东风增强。此外,ASL位置的偏移也会造成该区域大气环流的改变,当SAM正位相和拉尼娜事件同时发生时,ASL偏移至西阿蒙森海沿岸,而从南极大陆来的寒冷气流主导了该区域,造成气温异常降低,降幅最大超过3℃。

晚更新世阿蒙森海生产力和冰筏输入的变化对表层海洋环境和西南极冰盖演化的指示

阿蒙森海是当前全球变暖背景下西南极冰盖消融的核心区域。本文分析了中国第34次南极考察采集自阿蒙森海的ANT34-A5-7岩芯中生产力和冰筏碎屑含量等指标,旨在重建研究区深海氧同位素MIS 6期以来表层海洋环境和西南极冰盖演化历史。研究结果显示,阿蒙森海生产力呈现间冰期高、冰期低的特征。在末次间冰期(MIS 5.5)具有比当前更高的生产力水平,同时伴随着西南极冰盖的严重消融。这个现象归因于MIS 5.5更暖的海表温度、更少的海冰覆盖,以及向南入侵的绕极深层水的上涌。该研究结果可对预测未来气候变化提供必要的理论依据。

利用重力地质法反演南极阿蒙森海海底地形

根据船测单波束数据和V30.1重力异常模型,采用重力地质法(Gravity Geologic Method,GGM)反演得到南极阿蒙森海1'×1'分辨率海底地形。在精度分析中,首先通过GGM反演模型与其他常用的水深模型对比,验证了使用GGM水深模型所反演的南极阿蒙森海海底地形的整体精度最高;然后,分析了水深控制点数量和地形起伏度对反演精度的影响,结果表明地形起伏对反演精度影响较大,而通过增加水深控制点数量则能够提高反演精度;最后,对研究区域进行水深分区处理,分析了密度差异常数与外界因素的关系,得出密度差异常数也受地形起伏影响较大,为此提出了一种基于水深分区计算局部区间最优密度差异常数的GGM法,相比采用全局最优密度差异常数反演海底地形,该方法使反演精度有了明显提高。

南极阿蒙森海域气象和海况特征分析

本文通过比较我国第34次南极科考阿蒙森海航行期间雪龙船观测数据与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)ERA-Interim的风浪数据,发现两者相关显著,ECMWF数据能较好地反映该区域风浪状况。基于该套数据,对1979—2017年12—3月阿蒙森海域的海平面气压、海表面10m风、海浪有效波高基本特征进行分析。结果表明,中高纬度阿蒙森海域风向呈稳定偏西,风速大小随纬度增高而减小。各月的平均风速、大风频率和极值风速大小存在差别, 3月较其他月份平均风速和大风频率都偏高, 2月次之, 12—1月最小。海浪有效波高变化特征与风速的纬向性分布以及月差异相对应,有效波高和巨浪出现频率随纬度的增加而减小。3月份,57°S—55°S海域平均有效波高最大值达到4m以上,该月60°S—55°S区域巨浪频率达35%以上。综合而言, 3月份阿蒙森海域风浪较大, 12—1月风浪状况相对较好。

四套高分辨率再分析海洋-海冰资料在罗斯海和阿蒙森海的评估

通过与海冰和水文观测数据的对比,本研究对GLORYS2v4、ORAP5、C-GLORS和UR025.4四套全球海洋-海冰再分析资料在罗斯海和阿蒙森海进行了评估。评估要素包括气候态的海冰密集度、海冰厚度、表层温度、表层盐度、温盐垂直剖面以及混合层深度。结果表明,在不同要素的模拟上,同一套再分析资料的模拟表现并无一致性;在不同海域,同一套再分析资料模拟的表现也不一致。总体来讲,UR025.4在研究区域的海冰场模拟方面与观测更加一致,C-GLORS与观测差异较大。在水文模拟方面,表层C-GLORS在结冰季节与WOA13资料差异较小,ORAP5与观测的偏差较大;700 m以下各产品与观测水文数据较为吻合,在次表层再分析资料中没有模拟明显占优的产品,多模式平均资料能够在一定程度上减少再分析数据与观测数据间的差异。

阿蒙森海夏季南极磷虾资源空间分布及其与叶绿素浓度的关系

南极磷虾(Euphausia superba)广泛分布于南大洋海域,环境因子对南极磷虾资源密度及分布具有重要影响。基于我国第36次南极科学考察声学评估结果和调查数据,利用单因素方差分析和双变量相关分析对2020年1月9日—2020年2月5日期间阿蒙森海南极磷虾资源空间分布特征及与叶绿素浓度之间的关系展开研究。结果表明,调查期间阿蒙森海南极磷虾平均资源密度为6.36 g·m^(–2),0~5 g·m^(–2)密度区间比例最高(68.18%);南极磷虾资源密度存在显著的空间差异(P<0.05),集中分布在阿蒙森海近岸(72.75°S—76.25°S)和西侧(150°W—158°W)海域。调查海域平均叶绿素浓度为3.54 mg·m^(–3),2~3 mg·m^(–3)浓度区间比例最高(38.31%);叶绿素浓度存在显著的空间差异(P<0.05),在阿蒙森海近岸海域(72.75°S—76.25°S)和东西两侧(114°W—119°W和140°W—158°W)海域较高。叶绿素浓度与南极磷虾资源密度分布具有显著的正相关关系(P<0.05)。

中全新世以来西南极阿蒙森海沉积物来源和古气候意义

对西南极阿蒙森海A11-02孔沉积物进行粒度和地球化学元素分析,示踪了阿蒙森海沉积物来源,重建了中全新世以来的古气候演化历史。通过对稀土元素北美页岩平均标准化配分曲线以及(La/Yb)_(N)、(Gd/Lu)_(N)、(La/Sm)_(N)等参数的分析和对比,认为A11-02孔沉积物主要来源于玛丽伯德地,而别林斯高晋海也有一定贡献。通过将化学蚀变指数、Na/K、<22.1μm粒级组分含量以及>63μm粒级组分含量等相关替代指标与其他古气候记录对比,识别出中全新世以来在阿蒙森海存在4个明显的寒冷阶段(P1 P4)。在时间和空间上,南极地区千年尺度的气候变化具有一致性,主要受日照强度变化和大气环流变化控制。

晚第四纪南极阿蒙森海扇区冰盖与古生产力旋回变化

本文通过对阿蒙森海西北部陆隆AMS01岩心沉积物颜色、粒度及地球化学等多种指标分析,重建了该地区氧同位素9期(MIS9,大约距今34万年)以来冰盖与古生产力演变历史,结果表明:(1)岩心沉积物粒度与古生产力替代指标表现出明显的冰期–间冰期旋回变化特征;(2)MIS9、MIS7和MIS5等间冰期沉积速率较小,沉积物呈褐色,冰筏碎屑含量低,生源组分含量高,反映出该时期阿蒙森海地区气候温暖,冰盖发生了大规模退缩,冰盖–冰架–冰山等陆源冰对沉积物的影响减弱,海冰覆盖减弱,有利于浮游植物的生长和繁殖;(3)MIS8c、MIS8a、MIS6、MIS2等冰期沉积速率大,沉积物呈灰色,沉积物随之变粗,冰筏碎屑含量高,生源组分含量低,说明该时期冰盖大幅扩张,陆隆区成为近冰盖/冰架沉积环境,海冰和冰山密集,海洋生产力显著降低;(4)冰期、间冰期内,冰盖与古生产力也有不同程度的波动;特别是MIS8b期发育浅褐色间冰阶沉积,冰筏碎屑含量低,生产力水平与间冰期基本持平,说明阿蒙森海地区冰盖、海洋对气候变化的响应比东南极地区敏感。

绕极深层水入侵阿蒙森海陆架的路径及其性质

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海槽内的CDW主要源自西侧通道,Pine Island海槽内的CDW主要源自中央通道和东侧通道。由东侧通道入侵的CDW温度最高,西侧入侵的CDW温度最低。CDW通过西侧通道入侵陆架的体积输运和热输运在时间序列上呈现微弱的上升趋势。CDW通过中央通道向Pine Island海槽的体积输运和热输运约是东侧通道的2倍。CDW进入海槽时的温度主要受两方面影响,一方面与入侵陆架时的温度有关,一方面又被后续的混合过程所控制。

南极罗斯海–阿蒙森海2019—2020年夏季表层悬浮颗粒有机质组成及其控制因素

陆架边缘海悬浮颗粒有机质的组成及其来源研究是海洋物质生物地球化学循环研究的重要组成部分。南极的地理位置和气候环境特殊,其边缘海海洋环境受海–气–冰系统共同作用与影响,颗粒有机质的组成及来源具有独特的区域特征与全球意义,其控制因素研究对全面认识罗斯海、阿蒙森海等典型西南极边缘海生物地球化学循环以及生物泵传输效率具有重要的意义。利用中国第36次南极科学考察期间在西南极罗斯海–阿蒙森海区采集的59个表层海水悬浮颗粒物样品的有机碳、氮及其同位素和多种来源特异性的生物标志物分析测试数据,研究了罗斯海–阿蒙森海区域悬浮颗粒物中有机质的物质组成和分布特征,探讨了悬浮颗粒物中不同来源有机质含量与分布的控制因素,评估了不同有机地球化学指标在海–气–冰系统作用下的南极边缘海颗粒有机质组成及来源示踪的应用潜力。研究结果表明,罗斯海–阿蒙森海区海水表层颗粒物中颗粒有机碳(POC)的丰度与表层水体荧光值、海水pCO_(2)、海洋浮游植物源和动物源生物标志物等的丰度分布趋势一致,这种水平分布趋势的一致性表明夏季罗斯海–阿蒙森海海水表层POC主要由浮游植物和动物现场产生。表层悬浮颗粒物总有机质C/N比普遍低于4,显示海区颗粒有机质受微生物降解改造作用明显;表层悬浮颗粒物δ^(13)C值普遍低于−25.2‰,空间分布复杂,反映了南极冰架边缘海独特的贫^(13)C的浮游植物源、富^(13)C的动物源和贫^(13)C的陆源颗粒有机组成的混合信号。表层悬浮颗粒物类脂生物标志物指标是区分不同来源POC组分的有效指标;菜籽甾醇、甲藻甾醇等浮游植物源生物标志物含量之和能较好地反映浮游植物源POC的贡献:近岸冰间湖区呈现高值,其浓度的空间变化受控于水体浮游植物活动;胆甾醇能较好地反映动物源POC的贡献:冰架边缘近岸区呈现高值,其浓度的空间变化受控于海区次级生产力水平和企鹅、海豹等生物量水平;长链的烷基类脂生物标志物较好地反映了南极岩性陆源POC的贡献,其浓度的空间变化受控于南极冰川作用主导的海陆相互作用的过程影响,往往在融冰过程明显的冰架边缘近岸区呈现高值。以上研究结果表明,生物标志物分子指标结合总有机质指标的多参数综合评估为准确辨识南极边缘海复杂的POC来源组成提供了有效的方法,在极区现代海洋(生物地球化学)过程及古海洋环境演化研究中具有广阔的应用空间。

“雪龙”号在南极阿蒙森海撞冰山目前人船安全

自然资源部1月21日发布消息,'雪龙'号在执行中国第35次南极考察任务期间,于北京时间1月19日上午10时47分,在阿蒙森海密集冰区航行中,因受浓雾影响,在南纬69°59.9,西经94°04.2位置与冰山碰撞,碰撞时船速3节(约5.56千米/小时),船艏桅杆及部分舷墙受损,无人员受伤,压载水舱、油舱、主机及其他船舶动力设备、通讯导航设备运行正常。

南极海洋沉积物有机碳、氮特征及其古气候意义:以阿蒙森海为例

为了更好地理解目前南极冰盖与气候的演化,以及为未来冰盖和气候变化的预测提供依据,通过对A11-02孔沉积物的有机碳、氮含量与稳定同位素值进行分析,结合粒度和地球化学元素等特征,探讨了中全新世以来西南极阿蒙森海沉积物有机质的来源及古气候意义.沉积物的δ^(13)C_(org)值指示有机质主要为海源输入,陆源有机质贡献相对较少.通过分析沉积物总有机碳含量及海源有机质含量变化,结合粒度及元素的变化特征,认为中全新世以来研究区古生产力的变化主要与气候变化有关,进而识别出4 750~4 500 a BP、3 600~3 400 a BP、2 250~2 000 a BP和600~400 a BP 4个寒冷阶段.

“雪龙2”号:身怀绝技,破冰前行

2024年元旦凌晨,备受瞩目的身披中国红的“雪龙2”号破冰船再次驶向南极,在南极洲的浮冰区犁开一条水道,一路向南,拉开我国第四十次南极考察的序幕。1月4日下午,“雪龙2”号到达作业海区——阿蒙森海。

南极洲冰封的边缘正在迅速消失

一项新研究表明：南极洲冰封的边缘正在溶解于日益变暖的海水中,而且在过去的10年里南极冰的消失速度有了显著的增大。南极冰盖是覆盖南极大陆绝大部分地区的厚厚冰层,其漂浮的边缘由延伸到周围海洋中的冰架构成,这些冰架对南极冰盖起到了固定作用,对于“接地部分”的冰起到了支撑作用,有助于减缓冰盖中的冰川流入海洋的速度。

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中国将在2018年发射'虹云工程'技术验证星3月3日,从中国航天科工集团有限公司获悉,'虹云工程'技术验证星将在2018年内发射,并开展低轨宽带通信的演示验证及应用示范。全国政协委员。

读图

12月24日,中国“雪龙2”号极地科考破冰船在南大洋宇航员海进行综合科考,同一天“雪龙”号前往阿蒙森海幵展综合科考,这意味着中国第36次南极考察即将在南大洋展幵“双龙科考”.