极地野外考察

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2019年极地野外考察

时间:  2020-02-26 11:10  点击:  
 
  1. 巴罗野外考察
  联合中国科学院大学科研人员在阿拉斯加巴罗周边开展了2次/周的雪冰和气溶胶样品采集,并对采样期间冰雪的物理特性进行了观测。海冰采样点位于楚科奇海沿岸,经纬度信息71°21.95′N, 156°32.10′W;热融湖湖冰、湖冰上覆积雪采样和物理特征(厚度和温度)监测,监测点位于BEO附近的Cake eater lake。气溶胶及单颗粒气溶胶采样地点位于BEO附近的shelter,与cake eater lake相邻,气溶胶为连续采样观测。在巴罗楚科奇海岸增设了激光雨滴谱仪对沿岸降水形态进行了为期一年、5min时间间隔的连续监测。结合同期海冰变化特征监测,为深入理解海冰的消融过程和机理奠定数据基础。在阿拉斯加巴罗地区开展海冰厚度钻孔测量、积雪厚度测量。在海冰冻结期末消融开始前(5月下旬),对巴罗周边Elson Lagoon, Chukchi Sea的海冰进行大范围钻孔测量,对这两个区域的海冰厚度及积雪厚度进行了评估(图29和图30)。
 

图29 北极阿拉斯加巴罗冰冻圈监测要素概览
 

图30 海水样品采集和实验前处理
 
  2. 冰川监测
  (1)Kennicott冰川观测
  2019年,6月和8月-9月在阿拉斯加Kennicott冰川上开展了两次野外考察活动。2018年6月3日-18日期间,在麦卡锡地区肯尼考特冰川开展了前后为期8天的监测工作,对冰川下部气象站进行了维护和数据采集工作,并在冰川上部区域新架设自动气象站一套。同时,对已有花杆网阵进行了物质平衡测量,并补充了新杆点。在冰川下部侧碛上架设了自动监测相机一套,用于监测冰川变化。此外采集冰雪样品若干,用于分析阿拉斯加地区河湖水和肯尼考特冰川上的污染物沉积特征。2019年8月28日-9月10日期间,对两套气象站进行了维护和数据采集;在冰川上采集冰雪样品约20个;复测了花杆网阵的物质平衡;在冰川中部上部侧碛上架设自动监测相机两套。
  (2)北极黄河站冰川年度观测
  北极Svalbard地区地处北大西洋暖流的最北端,其境内冰川大部分为亚极地型或多热型小冰川,该区冰川物质平衡,冰川运动对北大西洋暖流的波动和相应的气候变化十分敏感,是国际上冰川监测研究的重点区域之一。我国通过北极黄河站2004和2005年度冰川考察,选择两条多热型冰川(AustreLovénbreen冰川和Pedersenbreen冰川,以下简称A冰川和P冰川)为研究对象,通过连续观测、多期复测等工作对A冰川和P冰川开展长期监测。
 

图31 物质平衡观测现场工作
 
  天山冰川站自2014年起开始参加北极冰川科考,2019年5月和9月,天山冰川站观测人员再次赴北极黄河站开展冰川观测工作,包括冰川物质平衡观测、冰川运动观测、冰川气象观测、冰川温度测量、冰川水文点布设及数据采集、GNSS跟踪站数据采集及维护等工作。目前已获取近15年连续的冰川物质平衡观测资料(图31和图32)。
 

图32 冰川运动观测
 
  3. 顺利完成阿拉斯加海冰、积雪和冰川观测及采样工作
  2019年4月-9月,在北极阿拉斯加开展海冰、大气、冰川及冰川融水开展考察和采样工作(图33)。2019年4月-5月,在阿拉斯加巴罗开展近岸带海冰、湖冰、积雪和大气采样,获得海冰、胡冰芯、积雪和大气气溶胶样品,获得的样品将用于分析影响海冰、湖冰和积雪消融的吸光性物质,以及其他具有长距离传输性的污染物(如Hg、微塑料和碳质成分等)。2019年6月和9月,对阿拉斯加柯尼考特冰川进行两次考察,考察期间维护和补充了冰川物质平衡观测花杆、维护了自动气象站,获得了物质平衡和气象数据;利用无人机观测了冰川流域地形,获得了冰川表面和周边地形数据;采集雪坑、表雪和冰川流域河水样品。所获的数据将用于阿拉斯加冰川变化的研究和冰川区污染物的迁移转化规律。


图33 维护气象站
 
  4. 南极野外考察
  IODP 382航次是基于冰山-南福克兰斜坡冰与海洋动力学研究,探究南极古气候演化,力求揭示南极冰盖对大气CO2的响应机制,以及冰盖的演化对海平面贡献。航次计划在南极半岛斯科舍海东部获取6个钻孔样品,填补在该区域空白。航次钻取了大约1500m岩芯,最老样品约为2000万年。其主要科学目标为:重建冰盖物质平衡盈亏历史,及其与海洋-大气循环之间的内在联系;从时空尺度定量化冰山融化过程向海洋输入的冰筏时间与冰山通量;同时,示踪冰山的运动轨迹以及对中纬度暖区的影响作用。决心号考察船于2019年3月28日正式从智利最南部城市的蓬塔阿雷斯出发,历时50天,在南福克兰陆坡与Pirie盆地钻取了约1500m岩芯,基于岩芯重建南大洋古海洋生产力等。实验室杜志恒助理研究员全程参加了本次航次(图34)。
 

图34 参加IODP382航次(南极半岛)和沉积物岩芯测试
 
  南极冰冻圈旅游服务野外考察
  2019年2月14日-18日,实验室研究人员赴南极半岛进行雪冰物理化学特征观测与南极旅游资源调查工作(图35)。借助本次南极半岛科考活动,拟在对南极半岛旅游资源单体进行实地踏勘和详查的基础上,以《旅游资源分类、调查与评价》为标准,对南极旅游资源进行系统汇总,合理、科学地分类和评价,查明南极旅游资源基本类型及其主要旅游单体,旨在综合评估南极旅游资源总体状况,有益于下一步提出南极旅游总体规划和未来开发模式。此次调研地点包括:葛拉汉地丹科岛、库佛维尔岛(Danco Island, Grahanm Land; Cuvervile island),大摩点和洛克罗伊港(Damoy Point and Port Lockroy),布朗站和天堂湾(Brown base 和Parodise bay),南设德兰群岛罗伯特岛及其长城站。
 

图35 南极考察组合影

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