邮箱账号登录

关闭

  • 用户名

    @pric.org.cn
  • 密码

  • 语言

当前位置:

自然资源部极地科学重点实验室极地气-冰-海相互作用研究团队在南极固定冰物质平衡研究方面取得新进展

发布日期:2023-03-17 09:15:34

自然资源部极地科学重点实验室极地气-冰-海相互作用研究团队在南极固定冰物质平衡研究方面取得新进展


     在快速变化的极地系统中,固定冰是南极大陆架冰冻圈不可或缺的组成部分,对南极沿岸的气候和生态系统起着至关重要的作用,深入了解固定冰的特征可获知南极沿岸系统的变化及这种变化产生的潜在影响。同时,南极沿岸固定冰的存在还对船舶的航行和站区物资的补给带来严重的阻碍。我国的南极固定冰研究虽开始于上世纪九十年代,但受南极恶劣气候条件及后勤支撑的限制,固定冰观测数据极为稀少,尤其是对其物质平衡过程缺乏长期连续的监测。


     近日,自然资源部极地科学重点实验室极地气-冰-海相互作用研究团队收集了2009-2018年东南极普里兹湾中山站与戴维斯站附近十年来的固定冰物质平衡观测数据,系统分析了两站固定冰冰雪厚度的季节、年际变动特征,比较了其变动特征的局地与区域差异,并定量刻画了南极沿岸气候系统中各变量对固定冰生长的控制作用。该研究可用以支持南极海冰和气候模式的优化,有助于深入了解南极正在发生的复杂物理生物地球化学过程。

雪龙探极新闻稿-lina23022718453

雪龙探极新闻稿-lina23022718454

 图1 中山站与戴维斯站附近固定冰雪厚、冰厚及冰底生长率随时间的变动


     2009-2018年,中山站固定冰年最大冰厚为1.59±0.17 m,年最大雪厚为0.11-0.76 m,戴维斯站年最大冰厚为1.64±0.08 m,年最大雪厚为0.11-0.38 m。影响两站固定冰物质平衡过程主要因素为气温异常、冰上积雪和海洋热通量,这些动态的大气和海洋强迫与静态的局地环境因素叠加在一起,控制和调节着南极固定冰的季节和年际变化特征。与戴维斯站相比,中山站固定冰冰雪厚度的年际和空间变化更为剧烈,这主要受中山站复杂地形特征和下降风系统的影响(图1)。戴维斯站冬季气温较低,海洋热通量较小,使得其附近固定冰在快速生长季节的生长速度(0.6±0.2 cm/d)大于中山站(0.5±0.2 cm/d)。在中山站附近,积雪在冰山背风面的堆积促使雪冰的产生,可对固定冰物质平衡作出26%的贡献。同时,来自达尔克冰川的过冷水通过减少海洋热通量可促进中山站附近固定冰生长(图2)。


     通过与南极其他地区固定冰的比较,研究团队认为,固定冰冰雪厚虽存在明显的年际变化但并未呈现明显的变动趋势,南极洲沿岸固定冰物质平衡在过去几十年中可能处于相对稳定的状态。这项研究首次展示了普里兹湾十年的固定冰物质平衡自主观测数据,为环南极固定冰观测网络(如the Antarctic Fast Ice Network, AFIN)提供了持续和标准的输入,对南极固定冰乃至南极气候变化研究具有重要意义。


雪龙探极新闻稿-lina230227181089

图2中山站与戴维斯站固定冰物质平衡过程差异及其影响因素分析


     研究成果以“Seasonal and interannual variability of the landfast ice mass balance in Prydz Bay, East Antarctica”为题发表在地球科学领域顶级期刊《The Cryosphere》上(https://doi.org/10.5194/tc-17-917-2023)。论文第一作者为中国极地研究中心(中国极地研究所)极地冰雪与气候变化研究所李娜副研究员,通讯作者为雷瑞波研究员。此外,来自澳大利亚南极局、芬兰气象研究所、中国气象科学研究院和国家海洋环境预报中心的多名研究人员参与了本研究工作。研究工作得到了国家重点研发计划(2018YF0605903)、国家自然科学基金项目(52192691、52192690和41606222)等项目的支持。


论文链接:


Li, N., Lei, R.*, Heil, P., Cheng, B., Ding, M., Tian, Z., and Li, B.: Seasonal and interannual variability of the landfast ice mass balance between 2009 and 2018 in Prydz Bay, East Antarctica, The Cryosphere, 17, 917–937, https://doi.org/10.5194/tc-17-917-2023, 2023.


    • 曹路院区(中国极地考察国内基地)  地址:上海市浦东新区曹路镇雪龙路1000号  邮政编码:201209  
      金桥院区  地址:上海市浦东新区沪东街道金桥路451号  邮政编码:200136  
    • Email:connect@pric.org.cn
    • 传真:021-58711663
版权所有 © 2011 中国极地研究中心(中国极地研究所) 沪ICP备16026541号  沪公网安备3101150201798号
网站标识码:CA330000000610288170001