检索结果-内蒙古大学图书馆

1947—2020年西南极派恩岛冰川前缘变化特征分析

极地研究 2020年第4期32卷 435-451页

作者：钱懿德周春霞陈一鸣曾韬刘建强武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 自然资源部极地测绘科学重点实验室湖北武汉430079 国家卫星海洋应用中心北京100081

位于西南极的派恩岛冰川(Pine Island Glacier,PIG)是近年来崩解频繁且前缘变化明显的区域。基于Landsat系列卫星和海洋一号C卫星光学影像、ERS-1和RADARSAT卫星SAR影像及航空影像,利用前缘位置识别和开口盒方法,分析1947—2020年PIG的... 详细信息

位于西南极的派恩岛冰川(Pine Island Glacier,PIG)是近年来崩解频繁且前缘变化明显的区域。基于Landsat系列卫星和海洋一号C卫星光学影像、ERS-1和RADARSAT卫星SAR影像及航空影像,利用前缘位置识别和开口盒方法,分析1947—2020年PIG的前缘变化特征。PIG在近73年至少发生过17次规律性的大规模崩解事件,其崩解周期在1995—2013年间约为6年,2013年至今约为1~2年;由开口盒法计算得到的冰川前缘附近的流速在近73年间呈现上升趋势。结合PIG在1947—2020年间崩解事件的相关研究,总结出厄尔尼诺现象、冰架底部的绕极深层水暖化、底部融化率增加、底部裂隙的发育、冰水混合物的消退以及冰架与海脊间歇接触产生的背应力等是导致PIG发生崩解的可能驱动因子。

关键词：派恩岛冰川前缘位置变化崩解开口盒法

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利用海洋2B卫星数据反演南极海冰表面积雪厚度

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测绘地理信息 2024年第6期49卷 64-68页

作者：肖泽辉季青庞小平闫忠男武汉大学中国南极测绘研究中心湖北武汉430079 自然资源部极地测绘重点实验室湖北武汉430079

海冰及其表面积雪厚度是大气和海洋间的能量循环和物质平衡的重要因子,是对气候环境变化的敏感指示器。本文尝试利用国产海洋2B卫星(HY-2B)数据开展南极海冰表面积雪厚度遥感反演的研究。结果表明:基于2018年11月至2019年1月我国第35次... 详细信息

海冰及其表面积雪厚度是大气和海洋间的能量循环和物质平衡的重要因子,是对气候环境变化的敏感指示器。本文尝试利用国产海洋2B卫星(HY-2B)数据开展南极海冰表面积雪厚度遥感反演的研究。结果表明:基于2018年11月至2019年1月我国第35次南极科学考察“雪龙船”走航观测的积雪厚度数据,Comiso03积雪厚度遥感反演模型相对于Markus98模型和Shen22模型反演的南极海冰表面积雪厚度精度最好,时空平均偏差为-1.88 cm。基于搭载在HY-2B上的扫描微波辐射计(scanning microwave radiometer,SMR)所反演的南极海冰表面积雪厚度与基于搭载在地球水环境变动监测卫星(Global Change Observation Mission1st-Water,GCOM-W1)上的先进微波扫描辐射计(the advanced microwave scanning radiometer-2, AMSR-2)发布的积雪厚度产品(Comiso03模型)具有较好的一致性,两者间的差异主要发生在消融期,在空间分布上的差异主要集中在南极印度洋扇区和西太平洋扇区。利用HY-2B SMR数据反演南极海冰表面积雪厚度的研究可为应用国产海洋卫星系列数据开展长时序南极海冰及其表面积雪的变化研究提供重要的数据和技术支撑。

关键词：积雪厚度海冰 HY-2B 被动微波遥感南极

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基于GLORYS12V1再分析数据的楚科奇陆架区流场季节变化特征分析

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海洋与湖沼 2024年第3期55卷 613-626页

作者：施旭东李敏于婷李丙瑞谢玲玲广东海洋大学近海海洋变化与灾害预警实验室广东湛江524088 陆架及深远海气候资源与环境广东省高校重点实验室广东湛江524088 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 上海市极地生命过程与环境重点实验室上海200030 极地生态与气候变化教育部重点实验室上海200030 国家海洋信息中心天津300171 中国极地研究中心上海200136

楚科奇海是北太平洋海水进入北冰洋的唯一通道,为更好地了解北太平洋入流水在陆架区流场的季节变化特征,本文基于1993~2020年的GLORYS12V1再分析数据,对楚科奇陆架区流场的空间分布和关键通道断面流场季节变化特征进行了分析。气候态平... 详细信息

楚科奇海是北太平洋海水进入北冰洋的唯一通道,为更好地了解北太平洋入流水在陆架区流场的季节变化特征,本文基于1993~2020年的GLORYS12V1再分析数据,对楚科奇陆架区流场的空间分布和关键通道断面流场季节变化特征进行了分析。气候态平均结果显示,太平洋入流水通过白令海峡进入楚科奇海后主要由汉娜德海谷、中央水道、巴罗峡谷和德朗海峡断面流出陆架,四支路径的流量占白令海峡入流的比例分别为50.3%、25%、16%和6.9%。季节变化结果显示,白令海峡和德朗海峡断面流量的月变化在5月达最大,其余断面则在7月达峰值。德朗海峡断面西侧东南向沿岸流在秋季最强。5 m和30 m流速的联合经验正交函数分解的模态较为类似,体现了垂向结构的一致性。第一模态的空间分布显示整个研究区域均为同位相分布,且四支主要路径上呈现高值,其时间序列在冬夏半年呈反位相变化。第二模态主要体现陆架区西侧西伯利亚沿岸流场的上下半年呈反位相变化。将各断面的流量序列分解为与风相关的部分和非风因素相关的部分进行分析发现,气候态平均流量除德朗海峡处风起主要贡献外,其余断面均为非风因素对流量起正贡献而风起负贡献,非风因素引起的流量达0.23×10^(6)~1.33×10^(6) m^(3)/s,不过风和非风因素对各断面季节变化特征的影响并不一致。气压场和风场季节变化的分析结果显示,夏冬季波弗特高压和阿留申低压之间气压差的变化导致了东北风强度变化,进而影响了楚科奇陆架中心区冬/夏半年北向流的弱/强。而春秋季主要分别是波弗特高压和阿留申低压的东西位置变化对西伯利亚沿岸的流场产生影响。

关键词：流场季节变化联合经验正交函数分解楚科奇陆架

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1993-2022年罗斯海夏季感热和潜热通量的年际变化

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极地研究 2024年第2期36卷 211-220页

作者：姚洁何海伦孙群于乐江张艺杰于璐莎李学琪天津科技大学海洋与环境学院天津300222 卫星海洋环境动力学国家重点实验室自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519082 中国极地研究中心(中国极地研究所) 上海200136

大气下垫面感热和潜热通量是海-冰-气耦合系统中重要的环境变量。基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的第五代再分析资料(ERA5),本文研究了1993-2022年南大洋罗斯海夏季月份感热和潜热通量的年际变化。1月气候态分布显示,感热和潜热... 详细信息

大气下垫面感热和潜热通量是海-冰-气耦合系统中重要的环境变量。基于欧洲中期天气预报中心(ECMWF)提供的第五代再分析资料(ERA5),本文研究了1993-2022年南大洋罗斯海夏季月份感热和潜热通量的年际变化。1月气候态分布显示,感热和潜热通量绝对值在空间上表现为陆架高海盆低。感热和潜热通量异常场的经验正交函数分析表明,前三模态累积方差贡献率超过75%,第一模态空间型主要强调区域一致变化,且第一模态时间系数存在约2.9年和4.4年的变化周期。陆架区感热和潜热通量的年际变化具有非常高的相关性。另一方面,感热通量与风速和海-气温差具有较高相关性,潜热通量与风速和海-气比湿差具有较高相关性,这些相关系数具有明显的空间分布。研究量化了南大洋罗斯海夏季感热和潜热通量年际变化,初步探讨了感热和潜热通量年际变化影响因素,可为南大洋罗斯海海-冰-气相互作用研究提供参考。

关键词：感热和潜热通量 ERA5 年际变化罗斯海南大洋

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末次冰期以来南极斯科舍海东南部沉积物来源与环境变化

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海洋学报 2023年第7期45卷 56-68页

作者：冯宗保陈志华杨春丽黄元辉崔迎春唐正刘焱光自然资源部第一海洋研究所自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266061 山东省煤田地质局第一勘探队山东青岛266500 中国极地研究中心上海200136

本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO_(2))、磁化率、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山−海流−大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE... 详细信息

本文通过南极斯科舍海东南部海域DC-11岩芯稀土元素(REE)特征及其与生源硅(BSiO_(2))、磁化率、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)的耦合关系,深入探讨了34 ka BP以来研究区沉积物的来源及冰山−海流−大气搬运历史。结果表明,DC-11岩芯沉积物REE含量变化与Al_(2)O_(3)相似,主要赋存于陆源碎屑之中,BSiO_(2)对其有明显稀释效应。末次冰期REE含量高,页岩标准化模式平坦,Eu正异常弱,LaN/YbN比值较大,沉积物主要来源于地壳相对较老的威德尔海周边地区,磁化率、ΔAl_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)/Eu比值证实该时期沉积物中南美风尘物质多。冰消期早期(19.6~14.1 ka BP)气候快速回暖,西风带与海洋锋面南移,南美风尘输入迅速减弱,南极绕极流南部分支增强,导致南设德兰群岛−南极半岛的冰山及沉积物向东搬运至研究区,沉积物Eu正异常明显,LaN/YbN比值小,磁化率、ΔAl_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)/Eu比值降低。南极冷倒转期(14.1~12.9 ka BP),南极气温明显下降,海洋锋面小幅北移,来自南设德兰群岛−南极半岛沉积物减少,威德尔海沉积物在岩芯中占主导,沉积物Eu正异常弱,LaN/YbN比值接近于1,冰筏碎屑含量高;冰消期晚期(12.9~11.7 ka BP)海洋锋面再次南移,南设德兰群岛−南极半岛海域南极绕极流分量增强,对DC-11岩芯沉积物贡献加大;全新世(11.7~0 ka BP)气候温暖,南设德兰群岛−南极半岛海域南极绕极流分量总体增强,对岩芯沉积物贡献加大,与来自威德尔海的沉积物量大体相当。

关键词：南极斯科舍海稀土元素沉积物来源环境变化

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夏末亚热带太平洋至楚科奇海微微型浮游植物群落

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海洋科学进展 2021年第3期39卷 430-440页

作者：袁超徐勤增邵和宾郑洲张学雷自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室山东青岛266061 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋生态与环境科学功能实验室山东青岛266071 中国极地研究中心上海201306

依托2019年8月至2019年9月中国第十次北极科学考察,基于流式细胞术,对亚热带太平洋至楚科奇海的表层微微型浮游植物丰度、细胞大小和色素含量的变化特征进行了分析,研究了各类群的环境适应性。结果表明,微微型浮游植物群落未检出原绿球... 详细信息

依托2019年8月至2019年9月中国第十次北极科学考察,基于流式细胞术,对亚热带太平洋至楚科奇海的表层微微型浮游植物丰度、细胞大小和色素含量的变化特征进行了分析,研究了各类群的环境适应性。结果表明,微微型浮游植物群落未检出原绿球藻,仅包含聚球藻和微微型真核藻,其丰度范围分别为(0.1~46.7)×10^(3)个/mL和(1.1~43.2)×10^(3)个/mL;聚球藻和微微型真核藻丰度高值均出现在白令海陆架区,其丰度升高与营养盐浓度升高有关;聚球藻最小丰度出现在楚科奇海,而微微型真核藻最小丰度出现在亚热带太平洋。聚球藻和微微型真核藻的侧向散射光(与细胞大小有关)和色素荧光强度均存在两倍以上的变化,与纬度或温度不存在显著的相关关系。在相同温度条件下,营养盐限制会降低微微型浮游植物的细胞大小。聚球藻的细胞大小与色素含量不相关,而在微微型真核藻中两者存在同向变化。在全球气候变暖和北极冰盖减少背景下,微微型浮游植物在北极生态系统中的作用会增加,对食物网和生态系统功能产生重要影响。

关键词：微微型浮游植物亚北极太平洋温度-个体大小准则环境相关性

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基于U形多层感知机网络的地震波初至拾取与反演

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计算机应用 2024年第7期44卷 2301-2309页

作者：孙明皓余瀚陈雨青陆恺南京邮电大学计算机学院南京210046 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100029 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

针对传统勘探地震波初至拾取工作量大、抗噪性差和精度低所导致的低质量速度反演影响生产安全的问题,提出一种基于U形多层感知机(U-MLP)网络的地震波初至拾取与反演方法。首先,为解决传统U形网络(U-Net)中的交叉熵损失函数在数据类别不... 详细信息

针对传统勘探地震波初至拾取工作量大、抗噪性差和精度低所导致的低质量速度反演影响生产安全的问题,提出一种基于U形多层感知机(U-MLP)网络的地震波初至拾取与反演方法。首先,为解决传统U形网络(U-Net)中的交叉熵损失函数在数据类别不平衡时导致的性能变差问题,设计一种基于加权交叉熵Lovász归一化指数(WLS)的损失函数;然后,在特征融合阶段引入残差连接,缩小低级特征与高级特征间的差距,还原更多细节信息;最后,为使U-MLP网络更好学习图像局部特征,为高级语义引入标记化的多层感知机(MLP)模块,此模块降低了参数量和计算复杂度。实验结果表明,与U-Net相比,U-MLP网络在训练中收敛性更强,初至拾取最大误差降低了20%以上,交并比(IoU)值提升了约2%。可见,U-MLP网络在提取勘探地震波初至时不仅提高了拾取精度,而且拾取的初至在仿真数据和实际数据中的速度分布反演均达到了理想效果,具有更好的性能且适应性更强。

关键词： U形网络多层感知机初至拾取反演成像

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南乔治亚岛海域浮游植物季节性旺发特征与POC输出通量:基于BGC-Argo和卫星遥感观测

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海洋学研究 2023年第4期41卷 1-11页

作者：赵跃然范高晶吴嘉琪孙维萍潘建明韩正兵自然资源部海洋生态系统动力学重点实验室自然资源部第二海洋研究所浙江杭州310012 中国极地研究中心上海201209 浙江大学海洋学院浙江舟山316000

南乔治亚岛海域是南大洋初级生产力最高的区域之一,具有巨大的固碳潜力,但由于缺乏连续的上层海洋观测资料,该海域生物泵效率的强弱仍未有定论。本研究利用2017年至2020年期间位于南乔治亚岛附近海域的生物地球化学浮标(BGC-Argo)所获... 详细信息

南乔治亚岛海域是南大洋初级生产力最高的区域之一,具有巨大的固碳潜力,但由于缺乏连续的上层海洋观测资料,该海域生物泵效率的强弱仍未有定论。本研究利用2017年至2020年期间位于南乔治亚岛附近海域的生物地球化学浮标(BGC-Argo)所获取的水文和生物化学参数,探讨了物理过程对生物地球化学过程的影响,并估算了该海域的南极夏季碳输出通量。结果显示:南乔治亚岛上游(南极半岛东北部)和下游(乔治亚海盆)海域Chl-a均呈现出很强的季节性特征,尤其是乔治亚海盆区浮游植物维持了4个月的旺发时间,表明该区域具有稳定持续的铁源供给;利用颗粒有机碳(POC)季节性输出量的时间变率,估算了上、下游的夏季POC输出通量分别为7.12±3.90 mmol·m^(-2)·d^(-1)和45.29±5.40 mmol·m^(-2)·d^(-1),推测这种差异主要是由于混合层加深后促进了有机碳的向下输出导致的。研究发现该区域维持着较高的生物泵效率,与此前的乔治亚海盆存在“高生产力低输出效率”的结论不同,这可能是由于航次断面调查的即时性无法反映整个季节性特征所造成的。BGC-Argo能提供高时空分辨率的多参数观测数据,本研究结果表明其可以更准确地量化与评估海洋生物地球化学过程和固碳能力。

关键词：南大洋南乔治亚岛 BGC-Argo POC输出通量 Chl-a

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大火成岩省及其在古大陆重建及裂解研究中的应用

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地质论评 2022年第5期68卷 1634-1652页

作者：张拴宏赵越裴军令王宏宇胡国辉张琪琪蔡瑜杭孔令昊王森王开中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 中国地质调查局极地地学研究中心北京100081

大火成岩省是地质历史上与地球深部过程(如地幔柱)密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义... 详细信息

大火成岩省是地质历史上与地球深部过程(如地幔柱)密切相关的极端地质事件,以相对较短时期内形成规模宏大的板内幔源基性岩浆活动为主要特征,对研究全球性大气—海洋环境的巨变与生物灭绝、大规模成矿及超大陆的重建和裂解均有重要意义。从潘吉亚超大陆的裂解过程可以看出,尽管不是所有的大火成岩省都与大陆裂解有关,但几乎每一次重要的裂解事件都伴有大火成岩省的出现,因此大火成岩省对于研究前潘吉亚超大陆,特别是对于缺少古生物等重建标志,古地磁数据偏少的前寒武纪超大陆重建及裂解研究有重要价值。近20多年来随着年代学技术的进步及研究工作的不断深入,大火成岩省在古大陆重建及裂解方面取得了一些重要进展,并发挥了越来越重要的作用。前寒武纪大火成岩省由于经历了多次裂解事件改造及后期抬升剥蚀或覆盖的影响,现今保留的是一些分散在不同大陆上的大火成岩省残片或碎片。用大火成岩省开展古大陆重建及裂解的目标就是通过不同陆块大火成岩省或大规模基性岩浆活动的年代学、岩石学及地球化学对比,结合其他证据,恢复大火成岩省形成时的时空分布特征,据此来确定这些陆块在超大陆中的相对或绝对位置。与其他前寒武纪大陆重建标志相似,大火成岩省也有一些局限性及不确定性,因此应用大火成岩省开展古大陆重建及裂解研究中要与前岩浆期沉积地层中的特殊事件层(如冰碛岩、火山灰、黑色页岩、不整合面、古生物等)对比、岩墙几何学产状、基性岩浆事件序列对比、古地磁、大型构造(如造山带)对比及深部地球物理等多学科方法相结合。

关键词：大火成岩省古大陆重建大陆裂解大陆溢流玄武岩基性岩墙(床)群

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南极中山站瑞利散射激光雷达的初步探测结果

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红外与激光工程 2021年第3期50卷 70-77页

作者：班超潘蔚琳王睿黄文涛柳付超王章军方欣程学武胡红桥中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国极地研究中心自然资源部极地科学重点实验室上海200136 武汉大学电子信息学院武汉湖北430072 山东省科学院海洋仪器仪表研究所青岛山东266100 中国科学技术大学中国科学院近地空间环境重点实验室合肥安徽230026 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉湖北430071

一套瑞利散射激光雷达已部署在南极中山站(69.4°S,76.4°E)用于探测大气密度和温度。该激光雷达的光源为二倍频Nd:YAG脉冲激光器,重复频率30 Hz,单脉冲能量约400 mJ,同时使用一台0.8 m口径的垂直指向望远镜作为接收望远镜,可... 详细信息

一套瑞利散射激光雷达已部署在南极中山站(69.4°S,76.4°E)用于探测大气密度和温度。该激光雷达的光源为二倍频Nd:YAG脉冲激光器,重复频率30 Hz,单脉冲能量约400 mJ,同时使用一台0.8 m口径的垂直指向望远镜作为接收望远镜,可以探测平流层上层及中间层下层(USLM)区域的大气密度及温度廓线。在垂直分辨率为300 m,时间分辨率为30 min的情况下,由光子噪声引起的大气密度和温度测量不确定性分别小于1.5%和1 K。该激光雷达自2020年3月开始在中山站开展常规观测,有助于研究极区USLM区域的大气密度、温度的变化特征以及大气波动的传播特性。

关键词：瑞利散射激光雷达大气密度和温度南极

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