南极中山站紫外辐射的初步研究

南极春季臭氧减少,使到达地面的紫外辐射明显增加,对极区生物圈环境与全球生态系统都有重要影响.1993年起,我们在中国南极中山站(69°22′S,76°22′E)分别建立了辐射和臭氧观测系统,获得了紫外辐射和臭氧的连续观测资料.本文主要分析1993年2月～1994年12月紫外辐射和总辐射的变化特征,初步讨论南极春季臭氧减少与紫外辐射和总辐射的关系.1 观测仪器观测用的采样系统是RYJ-2全自动辐射记录仪,瞬时值分辨率为1W/m~2,时累值为0.01MJ/m~2,采样速率为1min,精度为0.6%.观测项目有紫外辐射、总辐射和反射辐射.紫外辐射和天空辐射表均系美国EPPLEY公司生产的适用于低温环境下的传感器,紫外辐射波长为290～385nm,灵敏度为160μV/W·m~(-2),仪器运往南极观测前在中国气象局计量中心进行了标定.同期进行的紫外辐射B波段(波长为285～325nm)和臭氧观测仪器在文献[1]中已作说明.2 紫外辐射的变化特征     

1993年南极臭氧洞期间普里兹湾地区的大气振荡特征

文献[1]对1993年南极“臭氧洞”期间中山站上空的大气臭氧总量变化特征进行了初步的分析和研究,揭示了在中山站上空大气臭氧总量有着十分显著的逐日变化,并指出这种变化可能与中山站位于臭氧洞边缘,受南极平流层极地涡旋摆动与伸缩的动力过程影响有关。本文利用南极中山站地面温度、气压和大气臭氧总量资料和与中山站(69°22′S,76°22′E)同在普里兹湾地区的澳大利亚戴维斯站(68°34′S,77°54′E)的探空资料,对1993年南极臭氧洞期间普里兹湾地区的大气振荡特征进行了研究。     

南极中山站地面臭氧的监测和本底特征

利用南极中山站大气监测站2008 年全年地面臭氧连续观测资料, 分析了地面臭氧的季节 变化特征和本底浓度与风的关系. 结果显示, 来自于站区方向的风向频率很低, 仅占数据样本的 2%, 盛行风(偏东风)频率为79.2%, 表明中山站地面臭氧浓度监测数据基本未受站区污染影响; 监测数据具有东南极大陆沿岸的本底特征. 中山站地面臭氧浓度季节变化的显著特征是冬季高 夏季低, 年平均浓度为25.0 nmol mol^-1; 峰值出现在7 月, 月平均浓度为34.4 nmol mol^-1; 谷值在 12 月, 月平均浓度为12.3 nmol mol^-1; 此结果与南极大陆其他沿海站点观测相似. 地面臭氧浓度 与紫外辐射(UVB)呈显著的负相关, 且极夜期间地面臭氧浓度比极昼期间高1~2 倍, 说明在南极 光化学作用对臭氧的破坏占主导地位. 对中山站臭氧损耗事件的个例分析表明, 臭氧损耗事件的 发生与低温和站区北部海冰上的溴化物浓度高值区有密切相关, 结合气流后向轨迹分析表明臭 氧损耗事件是由BrO 的影响所致.     

融化的南极

最新卫星照片显示，北极已经变成一座孤岛，这在人类历史上是第一次。北极固冰盖面积在2008年8月只有526万平方千米，这是卫星观测30年以来的第二大夏季融冰纪录。     

南极海底的“死神冰柱”

尽管科学家早在20世纪60年代就已知道“死亡冰柱”的存在,但他们直到最近才首次拍摄到它沉降至南极海底、在此过程中毁灭一切与它接触的生物的场景。     

南极——全球气候变暖的“寒暑表”

2007年,联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的第四次报告,已经从科学上肯定了全球变暖的真实性及其产生的主要原因,警示人们对气候变化及其带来的深刻影响的关切与忧虑。受到全球气候变暖最直接、最敏感,而且在这种变化过程中还起着关键的、不可替代作用的地区,那就是地球上以冰为名的南极与北极,其中,南极在全球气候变化中起着更为关键的、不可替代的重要作用;例如,近20年来科学家们观（监）测到南极洲的湖泊水位正逐年加深、冰架崩裂频繁、海冰面积加速减小并向南推移、生态环境发生着异常变化……,这些都科学地说明了全球气候正在持续升温、变暖。     

监测地球生态环境的“地神号”空间卫星

１９９９年１２月１８日升空的“地神号”新型卫星正在地球上空７０５公里的空间轨道上运行,对地球广阔区域进行密切监测。从影响气候的云层、植被到阳光和气温乃至森林火灾和冰层覆盖情况都在它的视野之内,美国航空航天局（ＮＡＳＡ）的卫星观测计划将引导科学家密切关注地球,以期更好地预测其未来的诸多变化趋势──这一重大责任要求卫星具有前所未有的观察能力,人类活动正在加剧全球变化速度并且在一定程度上已经达到地质力量波及的影响范围。 我们需要长期进行全球多种测量以便利用这些准确信息组合成计算机模拟图像,进而使我们有…     

向阳侧磁层顶通量绳结构的观测与模拟研究

2001年3月2日11︰00~11︰15 UT期间, Cluster星簇卫星在向阳侧磁层顶发现具有明显核心磁场的通量绳结构. 4颗卫星(Cluster 1~4)在不同位置的磁场记录曲线具有类似特征: 在磁层顶边界法向坐标系(LMN坐标系)中, 法向磁场BN分量3个−/+型双极变化均伴随着磁场B_M分量与磁场强度B值的增大. 数值求解二维三分量MHD方程组, 模拟研究向阳侧磁层顶在太阳风入流作用下的驱动重联过程, 结果展示了具有核心场磁结构的重复形成. 在电流片中取一点, 作出磁场强度B及其3个分量B_x, B_y, B_z随时间演化曲线, 计算结果与上述事件的观测特征基本相符.     

中国南极科考的步伐——采访南北极科考专家“冰盖王子”李院生

正中国第三十次南极科考已于2013年11月起航,并将于伊丽莎白公主地建成我国第四个科考站——泰山站。为此我们独家采访了中国极地研究中心副主任李院生。李院生,现任中国极地研究中心研究员。他1982年毕业于南京大学地质系地球化学专业,1995年6月进入中国极地     

冰芯记录的南印度洋“南极绕极波”近期信号

利用 1996 年中国南极考察期间在东南极冰盖Princess Elizabeth地区钻取的冰芯(DT001), 对1745~1996年冰芯δ ¹⁸O和海盐气溶胶离子变化进行了分析研究, 研究表明可以用主要化学离子的经验正交函数分析的第一特征向量(EOF1)代表海盐气溶胶传输强度, 是南印度洋准稳态低压带平均海面气压(SLP)的代用指标; δ ¹⁸O则反映该低压带中海表气温(SST)的变化; 冰芯近20年的记录反映了SST和SLP的4次连续波列, 分别对应于NCEP/NCAR资料再现的4列“南极绕极波”(ACW), 且冰芯中SST和SLP代用指标间存在的1~2年位相差也与ACW中SST和SLP间的位相差一致. NCEP/NCAR再分析资料和DT001冰芯记录表明1958~1980年间没有连续和显著的ACW信号. DT001冰芯过去252年长期记录中SST与SLP之间没有1年的位相差关系,不具备ACW基本特征, 从而反证了南印度洋没有ACW的长期连续信号, 1980s后的ACW极可能是ACW启动区发生气候转型后新出现的气候波类型. 但从Na⁺与δ ¹⁸O十年平均变化和位相关系看, 极可能还存在周期约21年的年代际气候振荡.     

利用卫星重力观测研究近5年中国陆地水量中长空间尺度的变化趋势

重力卫星观测为研究中长空间尺度陆地水量变化趋势提供了崭新的途径. 利用近5年重力卫星GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)的时变重力场观测数据研究了我国中长空间尺度陆地水储量变化趋势. 结果显示, 我国陆地水量变化趋势幅度较大的主要有5个典型区域: 华北京津冀地区、青藏高原区域、三峡库区、青川甘交界区域以及新疆阿尔金山自然保护区. 前两个区域, 陆地水(冰)储量存在明显的减少趋势. 在华北的京津冀地区, 2003~2007年该区域陆地水量以大约2.4 cm/a的速率下降, 相当于约52亿立方米/年(河北省约45亿立方米/年), 河北省水利局统计近30年来, 该省地下水超采平均达到40亿立方米/年; 由GRACE重力卫星“捕捉”到2003年6月三峡蓄水前后库区周围12万平方公里范围内平均水量变化达到5.0 cm等效水柱高; 此外, 研究结果显示在青、川、甘三省(自治区)交界区域陆地水量具有约1.1 cm/a的增加趋势, 表明该区域气候近几年有逐渐变湿润的趋势.     

投向藏匿于银河系中心超大质量黑洞的最深一“瞥”

黑洞概念的科学提出是在约一个世纪以前,如何从观测上证明黑洞的真实存在是现代天体物理学中最具挑战性的课题之一。近几年的空间天卫星和地面大型天仪器的观测已经发现了很多可能的黑洞,其中1974年2月发现的位于我们银河系中心的致密射电发射源人马座A^＊（Sgr A^＊）,因其距离我们最近,约26000光年。而被公认为是研究黑洞物理的最佳目标。     

利用GOMOS 卫星资料研究热带平流层臭氧、二氧化氮和三氧化氮的准两年和半年振荡特征

利用2002~2008 年的GOMOS(Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars)卫星观测资料, 研究了热带平流层臭氧、二氧化氮和三氧化氮的准两年振荡(QBO)和半年振荡(SAO)特征. 对赤道上空臭氧和剩余环流垂直速度的年际异常的诊断分析表明: 动力输送是赤道平流层臭氧呈QBO 分布的主要控制因素; 在垂直输送作用下, 平流层中层臭氧的QBO 信号会随着剩余速度的异常向下传播. 而在赤道外的平流层低层, 动力输送在一些年中对臭氧形成QBO 分布作用显著; 在赤道外的平流层中层, 动力输送只影响南半球的臭氧分布. 此外, 文中分析了热带平流层中二氧化氮的分布, 它在赤道平流层中、高层表现出深厚且准静止的QBO 特征, 与同高度上垂直剩余速度的分布有关; 在赤道外平流层中层, 二氧化氮在南北半球呈现不同的分布特征. 受赤道纬向风SAO 的影响, 三氧化氮的年际异常在赤道平流层上层表现出显著的SAO 分布特征, 在纬向风SAO 的不同阶段, 动力输送对三氧化氮的分布产生相反的作用结果.     

“同温层堡垒”B—52轰炸机的历史与未来

B-52轰炸机——“同温层堡垒” B-52是美国波音公司生产的一种重型亚音速战略轰炸机,因其研制思想是作战使用高度1.2万米以上、具有洲际航程,并能携带核弹,所以被称为“同温层堡垒”(同温层是地面以上约10～50公里高空的大气层)。 B-52原型机于1952年4月15日首次试飞,1955年6月第一批生产型开始装备部队。到1962年10月停产,     

2019年诺贝尔化学奖的三位“锂电教父”

随着社会的高速发展，我们需要高效的电池储能技术驱动手机、相机、笔记本、电动车等，享受科技成果带来的便利。锂电池作为高效储能技术的一种，通过它的高电压、高能量密度、高容量，为我们的生活提供了便捷，对现代社会影响深远。2019年的诺贝尔化学奖花落锂电池行业的三位教父，肯定了他们在这一领域作出的贡献，也是对锂电池行业的肯定。     

基于实地灾害调研和雷达观测对“东方之星”倾覆地点附近强风的估计

正2015年6月1日北京时间21时31分,长江流域湖北监利航段发生了"东方之星"号客轮特大倾覆事故(图1(a)),造成442人遇难.为揭示事故时段的天气现象,尤其是风力情况,本文基于雷达观测以及地面和无人机航拍灾害调研进行了细致的分析.研究表明,客轮在倾覆时处于一条飑线的弓形回波前缘,遭遇了至少31 m/s的强风.该强风可能是由微下击暴流里的直线大风或     

“十七年”时期南方少数民族题材电影的叙事研究

通过对“十七年”时期南方少数民族题材电影的叙事方式和特点进行分析和讨论,总结了这一时期南方少数民族题材电影的叙事结构,提出了少数民族电影的另一种理论解释,并描绘了少数民族电影未来的发展趋势。     

“十七年”时期南方少数民族题材电影的叙事研究

通过对"十七年"时期南方少数民族题材电影的叙事方式和特点进行分析和讨论,总结了这一时期南方少数民族题材电影的叙事结构,提出了少数民族电影的另一种理论解释,并描绘了少数民族电影未来的发展趋势。     

“最近30年就是研究灰尘”——记庄国顺教授的气溶胶及空气质量研究

本期项目:中国大气污染物气溶胶的形成机制及其对城市空气质量的影响;所获奖项:2012年度国家自然科学奖二等奖;第一完成人:复旦大学庄国顺教授。在上海院士中心2013年3月14日举办的第60期院士沙龙城市空气污染治理的对策和建议上,     

“最佳研究、最佳健康”的范例——十年里NIHR已使英国国民医疗服务体系发生根本性变革

正英国国家健康研究所(NIHR),又名英国国家卫生研究所,根据2005年政府提出的"最佳研究,最佳健康"医疗卫生研究战略,于2006年4月成立。英国国家健康研究所(NIHR)资助和支持世界领先的医疗卫生与社会保健临床试验与应用研究,每年提供10亿英镑资金支持英国国民医疗服务体系(NHS)的研究和研究基础设施。NIHR的宗旨是:快速推动研究成果向新的治疗方法、技术和诊断方