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《地质力学学报》2021,27(5):688-690
极地地区（南极和北极）具有独特的地理位置、地质地貌和生态环境,是研究地球演化过程和认识全球海陆构造格局不可或缺的重要一环,但也是全球地学研究的最薄弱区域。南极是被大洋围陷的大陆,它是地球上最古老的大陆之一,经历并保存了地球形成和演化过程中一些重大地质事件的记录,包括太古宙古陆核的形成、古元古代造山事件、格林维尔期（~10亿年）构造热事件、泛非期（~5亿年）构造热事件以及显生宙大陆边缘增生与陆块分离,因此是研究全球超大陆聚散过程的重要基石。北极是被大陆环绕的大洋,随着泛大陆的裂解,北极地区经历了中新生代造山运动、海底扩张及多期次的岩浆活动等构造事件,形成了一系列别具特色的构造单元,对了解全球海底构造、世界大洋的形成以及更新世以来气候与环境变化都极为重要。同时,极地地区蕴藏着丰富的矿产和能源资源,对研究区域及全球地质成矿作用和成矿规律有不可替代的重要意义。
极地地质考察是极地科学考察的重要分支。自1985年南极长城站建站以来,中国地质学家基本上参与了每年一度的南极科考和多次北极科考,取得了重要的地质调查和科学研究创新成果,包括泛非期高级构造热事件的识别与确定改写了传统的南极大陆形成模式;印度与东南极陆块间中元古代长寿命大陆岛弧体系和两阶段碰撞模型的建立深化了对南极大陆格林维尔期构造热事件的认识;南极半岛与南美板块分离的时间与过程的重塑为安第斯-南极半岛造山带的中新生代构造演化提供了重要信息;全南极板块高精度三维地壳和岩石圈结构图的获取为冈瓦纳超大陆的聚散过程提供了深部约束。这些研究成果多发表于国际主流杂志并在有关国际学术讨论会上交流,得到了国际同行的认可,在国际南极地学研究中占有一席之地。同时,在南极大陆重点区域开展的一系列地质图的编制为我国主张南极权益提供了基础,而北极油气地质与资源潜力评价为我国制定国家能源政策提供了科学依据。
为全面展示我国科学家近期在极地地质与资源环境领域取得的研究成果,《地质力学学报》在2021地质力学学报http：//journal.geomech.ac.cn 2021年第5期组织出版了“极地地质”专辑。该专辑共刊发了16篇代表性文章,聚集了国内正在从事极地地学研究的主要学者,以综述性文章为主,辅以少量专题性和战略性研究论文。主要研究区域涵盖了东南极、横贯南极山脉、西南极和环北极陆域,主要研究内容包括南极大陆基础地质、地球物理、铁矿资源、古环境与气候变化以及冰上丝绸之路和北极油气资源。随着国家发展及保障能力提升,我国未来的极地科考区域将进一步拓展,中国科学家也将逐渐成为国际重大极地科学计划的主角。所以,希望该专辑的出版能有助于读者从中了解极地地学领域不同研究方向的最新动态和发展趋势,以后有更多的年轻人参与到极地地学考察和研究中来,进一步提升我国在极地地学研究领域的水平和国际地位。最后,对该专辑组织出版付出了辛勤劳动的所有作者、审稿人和编辑人员等表示衷心感谢! 相似文献
极地地质考察是极地科学考察的重要分支。自1985年南极长城站建站以来,中国地质学家基本上参与了每年一度的南极科考和多次北极科考,取得了重要的地质调查和科学研究创新成果,包括泛非期高级构造热事件的识别与确定改写了传统的南极大陆形成模式;印度与东南极陆块间中元古代长寿命大陆岛弧体系和两阶段碰撞模型的建立深化了对南极大陆格林维尔期构造热事件的认识;南极半岛与南美板块分离的时间与过程的重塑为安第斯-南极半岛造山带的中新生代构造演化提供了重要信息;全南极板块高精度三维地壳和岩石圈结构图的获取为冈瓦纳超大陆的聚散过程提供了深部约束。这些研究成果多发表于国际主流杂志并在有关国际学术讨论会上交流,得到了国际同行的认可,在国际南极地学研究中占有一席之地。同时,在南极大陆重点区域开展的一系列地质图的编制为我国主张南极权益提供了基础,而北极油气地质与资源潜力评价为我国制定国家能源政策提供了科学依据。
为全面展示我国科学家近期在极地地质与资源环境领域取得的研究成果,《地质力学学报》在2021地质力学学报http：//journal.geomech.ac.cn 2021年第5期组织出版了“极地地质”专辑。该专辑共刊发了16篇代表性文章,聚集了国内正在从事极地地学研究的主要学者,以综述性文章为主,辅以少量专题性和战略性研究论文。主要研究区域涵盖了东南极、横贯南极山脉、西南极和环北极陆域,主要研究内容包括南极大陆基础地质、地球物理、铁矿资源、古环境与气候变化以及冰上丝绸之路和北极油气资源。随着国家发展及保障能力提升,我国未来的极地科考区域将进一步拓展,中国科学家也将逐渐成为国际重大极地科学计划的主角。所以,希望该专辑的出版能有助于读者从中了解极地地学领域不同研究方向的最新动态和发展趋势,以后有更多的年轻人参与到极地地学考察和研究中来,进一步提升我国在极地地学研究领域的水平和国际地位。最后,对该专辑组织出版付出了辛勤劳动的所有作者、审稿人和编辑人员等表示衷心感谢! 相似文献
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《地球科学进展》2017,(12)
南北极在全球海平面变化和碳循环中扮演着关键角色,并蕴藏着地球如何从新生代初期的温室转向现代冰室演变过程的关键信息,因而成为地球科学研究的热点地区。极地地质钻探计划(如DSDP/ODP/IODP/ICDP)研究所取得的成就令人瞩目,刷新了人类对过去全球变化的认识,成为探究地球气候系统演化的一个窗口。通过这些钻探计划,发现了新生代以来气候变冷,南北极冰盖几乎同时形成;揭示了南极冰盖形成和陆地风化的加剧,导致南极中深层水和底层水的生产加速并向北推进,造成全球大洋环流的重大变化;南大洋对大气CO_2的调控作用、全球大洋深部循环、营养盐的分布和海洋生产力等多方面在不同时间尺度上都发挥着重要作用;检验了南北极冰盖形成和消融与海平面变化的关系,为人类预测未来海平面变化提供了历史依据。未来的南北极国际大洋发现(IODP)计划将继续关注于极地冰盖的演变历史、南大洋古海洋学演变历史,追踪北极海—陆环境的联系及其对全球气候的影响。这些结果将对未来全球气候预测提供重要的参考和边界条件。 相似文献
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与全球变化有关的几个北极海洋地质问题 总被引：2，自引：0，他引：2
极地区域是全球变化研究的重点区域 ,在北极地区与全球变化有关的地质问题主要是北极地区的海陆变化对全球变化的影响 ,以及全球变化在地层中的记录。这涉及到北极形态变化及与其它大洋沟通的水道开闭情况 ,地形起伏对大气、大洋环流的影响 ,地壳升降与海平面变化对河流流量和海岸稳定性的影响 ,气体水合物及有机碳等变化对全球碳循环的影响 ,以及这些影响与气候变化信息在极地沉积物中的记录。文章在对上述影响及海洋地质研究状况进行探讨后 ,又简要介绍了中国的首次北极考察海洋地质研究状况 相似文献
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南极地区与全球变化集成研究展望 总被引：7，自引：1，他引：6
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。 相似文献
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南极作为目前世界上惟一没有明确主权归属的大陆,不仅储存了地球表面大部分的淡水资源,而且还蕴藏着丰富的能源、矿产和生物资源,更保存有大量珍贵的地球环境历史记录。南极的气候、环境、生态变化与地球气候、环境、生态变化间的相互作用与影响,极地资源的可持续开发利用,南极区域内国家权益的争夺与维护……无疑是世界各国关注的热点。南极科考,不仅是一项科学系统工程,还是一个国家综合国力的反映。中国南极内陆昆仑站的建成是我国提高自主创新能力、推动重大科技基础设施建设的重要成就 相似文献
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冰冻圈关键地区雪冰化学的时空分布及环境指示意义 总被引：7，自引：6，他引：7
采用雪冰常量化学元素示踪体系, 系统分析了冰冻圈关键地区的南极冰盖、北极格陵兰和北极中心地带、以及以青藏高原为中心的高亚洲地区现代降水(表层雪冰)化学的空间分布、季节变化特点. 研究表明, 两极和高亚洲地区雪冰化学反映了全球或局地大气环境本底:南极现代雪冰化学代表了南半球或全球本底, 北极格陵兰地区代表了北半球对流层中部本底, 青藏高原海拔5 000 m以上的高海拔地区雪冰化学则代表中纬度地区对流层中上部本底. 其中, 离子浓度在两极冰盖和喜马拉雅山高海拔地区接近, 而在青藏高原北部高海拔地区则高得多. 三个地区雪冰化学的季节分布特点是: 在南极冰盖, 海盐气溶胶的"丰"季形成雪层化学峰值, 在北极, 冬春季污染物(所谓"北极霾")和漂尘形成季节峰值, 在高亚洲, 主要是春季降尘形成明显污化层. 青藏高原上大风季节与干季重叠, 静风季节与湿季重叠, 决定了干湿沉积过程具有明显季节转换. 总之, 主要阴、阳离子在南、北极和高亚洲雪层中的时空分布揭示了大气气溶胶的源区和传输, 其形成过程与大尺度大气环流、季风和局地尘暴等事件密切相关. 相似文献
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南极考察回顾及今后极地研究展望 总被引：6，自引：1，他引：6
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,争取在我国极地考察研究的一些优势项目中有所突破。 相似文献
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南极和北极海域的深海钻探（DSDP）和大洋钻探（ODP）研究所取得的成就是举世瞩目的,为人类研究过去全球变化打开了新的视野。它们揭示了北大西洋高纬度海区新近纪的古海洋学和古气候的演化历史,发现了早更新世"41ka世界"千年尺度的气候波动,以及冰期表层水温与深层水的耦合颤动,说明冰期旋回中冰消期气候的不稳定性。检验了新近纪环南极洋流的形成历史,并揭示了南极新生代的气候变冷和冰盖的演变历史,以及证实了南大洋温度变化领先于全球冰量的变化。2004年北极罗蒙诺索脊的综合大洋钻探（IODP）将宣告科学探索时代的到来,其研究将重建北冰洋新生代环境变化和气候的演变历史,展示北冰洋在全球气候变化中的作用。 相似文献
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温室气体与气候变化的关系是当前全球变化研究中的一个核心内容。目前关于大气温室气体含量变化只有几十年的实测资料, 而冰芯包裹气体中的CH4 不仅能反映过去大气CH4 含量随时间的变化, 而且能很好地揭示陆地CH 向大气中的释放随时间及空间的分布。近年来, 极地冰芯研究表明南极和北极过去大气层中的甲烷含 量差异很大, 北极大气层中甲烷含量远大于南极大气层。科学家们推测, 中低纬度地区是全球大气层甲烷含量变 化的驱动源。而对这一可能驱动源的甲烷含量变化, 很长时间人们一无所知。达索普冰芯记录揭示了中低纬度大 气CH4 含量与极地冰芯记录相同的变化趋势, 并明确显示工业革命以来大气CH4 含量的增长。高分辨率达索普 冰芯记录的工业革命以来大气CH4 含量变化最显著的特征是20 世纪两次世界大战期间人类活动CH4 排放的减缓 使大气CH4 含量呈负增长。中低纬度大气CH4 含量的恢复使我们有机会与极地冰芯记录进行定量对比研究。 0 ～1850A. D. 中低纬度大气CH4 的平均含量为782nmol /mol, 与格陵兰和南极大气CH4 平均含量差分别达66 nmol /mol和109nmol /mol, 并且其最大自然波动幅度超过200nmol /mol, 这是极地冰芯记录从未有过的。达索普冰芯 记录表明工业革命前中低纬度为全球大气重要的CH4 源区, 但最近1000a 来, 北半球中高纬度的排放有了显著的 加强; 过去2000a 来的自然变化时期, 气候变化的纬向差异对北半球不同纬度带CH4 排放格局有重要影响。 相似文献
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The Antarctic and the Arctic regions play a key role in global sea level change and carbon cycle, and reserve key information of the Cenozoic transition from a green-house to an ice-house Earth. They have become hot spots in earth science studies. The geological drilling projects in both polar regions (e.g., DSDP/ODP/IODP/ICDP) have achieved remarkable successes, which have freshened the knowledge of global environmental and climatic evolution. Along with the Cenozoic global cooling, the timing of glaciation was almost synchronous on both the Antarctic and the Arctic. Accompanied with the Antarctic ice sheet build-up and increased terrestrial weathering, the enhanced formation of Antarctic Bottom Water exerts significant impact on global ocean circulation. The volume of unstable West Antarctic Ice Sheet fluctuates during glacial-interglacial periods showing 40 ka obliquity cycles, its volume significantly reduced or collapsed during several peak interglacials or long warm intervals. The Southern Ocean plays a significant role modulating atmospheric CO2 concentration, global deep water circulation and nutrient distribution, productivity at different time scales. Sea level responses to the waxing and waning of polar ice sheets at different time intervals were tested, which provide valuable clue for predicting future sea level changes. The upcoming IODP drilling projects on polar regions will keep focusing on the high latitude ice sheet development, Southern Ocean paleoceanographic evolution, land-ocean linkages in the Arctic, and the impacts on the global climate, which will provide important boundary conditions for predicting global future climate evolution. 相似文献
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南北极海区碳循环与全球变化研究 总被引：14，自引：1，他引：14
南北极是全球变化研究领域中十分重要的地区 ,也是世界大洋对全球变化反馈的一个重要窗口。文章论述了南北极海区碳循环研究的国内外研究动态 ,阐述了目前南大洋及北冰洋的生产力水平及碳收支平衡状态 ,讨论需要进一步研究的一些存在问题以及将来的发展方向。目前的研究表明 ,北极的生产力比历史上所认为的要高 ,在全球变化的作用下 ,其将成为越来越重要的碳汇区 ;南大洋主控着人为源CO2 的海气交换通量 ,而生产力所受到的限制也影响着其吸收CO2 的潜力。目前制约着对两极碳循环进一步认识所缺乏的资料包括 :极区碳汇的时空变异、南大洋的Fe限制及Fe假说、紫外增强对极区碳循环可能产生的影响等。今后研究的重点将集中在全球变化对两极碳循环的影响及其反馈 ,碳循环的机制及其动力学过程 ,以及通过碳循环人为干预全球变化的可行性。近年来 ,中国也十分重视极区碳循环的研究 ,取得了许多积极的成果。我们的研究结果表明 ,在 80°E～ 80°W之间 ,南大洋基本上是大气CO2 的汇 ,其中在 45°W～ 30°W及 10°W～ 10°E之间 ,是CO2 的强汇区。北冰洋的一些海区也表现为很强的碳汇区。计算得出 ,楚科奇海及其附近海区 7月到 9月CO2 吸收通量为 0 13g/ (m2 ·d) (碳 )。南大洋夏季CO2 吸收通量为 0 1g/ (m2 · 相似文献
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黑碳被认为是除温室气体外对气候变暖贡献最大的辐射强迫因子。三极（北极、南极和青藏高原）地区是全球雪冰分布最集中的区域,沉积至雪冰中的黑碳可反映人类活动的历史变化,并可能导致反照率降低而影响物质能量平衡。通过系统回顾三极地区雪冰黑碳的研究方法、空间分布、时间变化及其造成的辐射强迫,得到的研究结果表明： 由于处于不同的地理位置和环境条件,三极雪冰中黑碳的时空分布及其辐射强迫差异较大,其中青藏高原是浓度和辐射强迫影响最大的地区,也是对水资源和生态安全潜在影响最严重的区域。三极地区雪冰中保存着长时间序列的黑碳沉积记录,是研究自然变率、人类活动影响黑碳沉积历史（如北极与青藏高原冰芯中记录的工业革命以来黑碳沉积的快速上升）的良好介质,同样为模型预测未来变化提供了数据支持。三极地区是全球变化的指示器和放大器,在全球变暖不断加剧的背景下,黑碳必然会在未来的三极地区气候演变中扮演更为重要的角色。 相似文献
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中国南极气象考察与全球变化研究 总被引：15，自引：0，他引：15
利用中国南极长城气象站和中山气象台常规气象观测及与气象有关的科学考察资料 ,对中国南极气象台站的气候和大气环境特征及其对全球变化的响应进行了研究。研究结果表明 ,南极和邻近地区气候变化存在着时间、空间上的多样性。中国南极长城站和中山站正好处于南极半岛和东南极两个不同的气候区。近 10余年来 ,当位于南极半岛地区的长城站显著增温时 ,位于东南极的中山站恰有较明显的降温趋势。南极地区的温度变化趋势与全球平均变化有较大差异。这种变化和差异很难简单地用全球温室效应来解释。近 7年来 ,中山站地区的大气臭氧总量有减少趋势 ,与全球大气臭氧总量变化趋势相同。在南极地区 ,进一步加强国际合作 ,继续监测包括近地面温度在内的大气要素的变化 ,积极获取代用资料 ,仍是全球变化研究的重要内容之一。 相似文献
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南极海冰与气候 总被引：1，自引：0，他引：1
在极区,海冰的形成在海洋上部和大气下部之间构成了新的交界面,改变了大洋表面的辐射平衡和能量平衡,隔离了海洋与大气之间的热交换和水汽交换;海冰冻融过程影响着大洋温、盐流的形成和强度;海冰对南大洋和南极大陆气象、气候有重要的影响,在气候环境系统中起着重要的作用。南极海冰作用区约占南半球雪冰作用区面积的58%,约占地球表面积的3.58%。其中,一年生海冰约占南极海冰区分布面积的83%;其分布面积从夏末2月份最小时的3×106 km2左右,到9月份冬末最大时的18×106 km2左右,一年中季节变化幅度可达15×106 km2,季节变化率>500%。海冰分布区域的年际变化较大。南极海冰区是影响季节和年际全球气候环境变化的重要区域。当前,国际南极海冰与气候研究的核心问题是海冰物理过程和在海冰区的海洋—大气相互作用。结合目前承担的研究课题,对国际南极海冰与气候研究的前沿动态和相关的国际计划进行了综述。 相似文献
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全球冰川面积现状及近期变化 ——基于2017年发布的第6版Randolph冰川编目 总被引：2，自引：2，他引：0
基于2017年发布的第6版Randolph冰川编目资料,结合全球16个主要冰川区近期发表的冰川变化研究文献,系统分析了全球冰川面积现状及其近期变化。结果表明,全球（不包括南极与格陵兰冰盖）共发育山地冰川215 547条,总面积达705 739 km2,面积相对误差为4.2%。冰川数量以面积等级<1 km2的冰川（79.15%）为主,冰川面积以面积等级≥100 km2的冰川（54.9%）为主。分布在北极的冰川面积（45.5%）最多,分布在南极周边岛屿的冰川面积（18.8%）次之,分布在高亚洲（13.8%）和阿拉斯加（12.3%）的冰川面积再次之。近50年间全球冰川经历了强烈退缩,16个主要冰川区面积退缩率达11.3%,1960年以来的冰川面积年均退缩率为0.35%。由于目前尚缺乏多期冰川编目可供比较,全球范围内冰川变化的定量研究仍将是今后研究的重点。 相似文献
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北极海冰减退引起的北极放大机理与全球气候效应 总被引：5，自引：1，他引：4
自20世纪70年代以来,全球气温持续增高,对北极产生了深刻的影响。21世纪以来,北极的气温变化是全球平均水平的2倍,被称为"北极放大"现象。北极海冰覆盖范围呈不断减小的趋势,2012年北极海冰已经不足原来的40%,如此大幅度的减退是过去1 450年以来独有的现象。科学家预测,不久的将来,将会出现夏季无冰的北冰洋。全球变暖背景下北极内部发生的正反馈过程是北极放大现象的关键,不仅使极区的气候发生显著变化,而且对全球气候产生非常显著的影响,导致很多极端天气气候现象的发生。北极科学的重要使命之一是揭示这些正反馈过程背后的机理。北极放大有关的重大科学问题主要与气—冰—海相互作用有关,海冰是北极放大中最活跃的因素,要明确海冰结构的变化,充分考虑融池、侧向融化、积雪和海冰漂移等因素,将海冰热力学特性的改变定量表达出来。海洋是北极变化获取能量的关键因素,是太阳能的转换器和储存器,要认识海洋热通量背后的能量分配问题,即能量储存与释放的联系机理,认识淡水和跃层结构变化对海气耦合的影响。全面认识北极气候系统的变化是研究北极放大的最终目的,要揭示气—冰—海相互作用过程、北极海洋与大气之间反馈的机理、北极变化过程中的气旋和阻塞过程、北极云雾对北极变化的影响。在对北极海冰、海洋和气候深入研究的基础上,重点研究极地涡旋罗斯贝波的核心作用,以及罗斯贝波变异的物理过程,深入研究北极变化对我国气候影响的主要渠道、关键过程和机理。 相似文献