03-极地大气科学考察与全球变化-2008-自然.PDF

　Review A rticle Chi nese J ou rnal of N at u re 　Vol . 30 No . 5 　 极地大气科学考察与全球变化 ① ② 陆龙骅 　卞林根 ①②研究员 , 中国气象科学研究院 北京 10008 1 ( ) 国家 自然科学基金重点项 目 N o . 400333032 和“十一五”国家科技支撑计划共同资助 关键词 　南极 　北极 　大气科学 　全球变化 　　南极和北极是地球上的气候敏感地区, 也是多个国际计划研究全球气候变化的关键地区。极地包含了大气 、海 洋 、陆地 、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程 , 在全球气候的形成和变化中有重要的作用 。极地大气科学考察 与研究是极地科学研究的重要组成部分 。到 2008 年初 , 我国自主组织了24 次南极考察 ,2 次北冰洋考察和 4 次北极 站考察; 建成了南极长城站 、中山站和北极黄河站 , 并在南极冰盖设置了 5 个无人 自动气象站; 开展了有关极地大气 科学与全球变化的研究 。在南北极地区, 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 , 提 高极地气象业务水平; 拓展极地气象业务和大气科学考察研究领域 , 积极获取气候代用资料; 进一步量化和认识极地 在全球变化中的作用 , 及其对我国天气气候和国民经济可持续发展的影响; 建立完善极地大气科学研究体系 , 提高极 地大气科学研究水平 , 仍是我国极地大气科学与全球变化研究的重要内容之一 。 　　极地是南极和北极地区的统称 , 位于地球的南北两 极地是地球大气的主要冷源 , 在全球大气环流和天 端 , 大部分地区终年为冰雪所覆盖 , 自然环境恶劣, 是地 气气候形成, 南北两半球热量 、动量和水份的交换中起重 球上的气候敏感地区, 也是多个国际计划研究全球气候 要作用 。特别是南极洲 95 % 以上地区被冰盖 、冰架和终 变化的关键地区[ 1 , 2 ] 。全球大气是一个相互作用和影响 年不化的积雪所覆盖, 平均厚度 2 000 m , 加上周围海域 的统一整体 , 要了解包括全球气候变化在 内的全球变 的海冰 , 形成了一个名副其实的冰大陆, 储存了全球冰雪 化 , 必须对极地有所研究。 总量 90 % 以上, 具有能使全球海平面升高 60 m 的水量; 北冰洋及其周围陆地 ,被冰雪覆盖的时间也很长, 其中格 陵兰冰盖也具有能使全球海平面升高 6 m 的水量 。要了 1 极地在全球气候系统中的作用 解地球上的气候变化, 就必须对极地地区太阳辐射和热 南极地区, 通常指 60°S 以南地区, 包括南极大陆、亚 量平衡特征, 极地大气、海洋 、陆地和冰雪之间的相互作 南极岛屿和环绕南极大陆的南大洋; 北极地区, 通常指 用过程 , 以及极地对全球气候环境的相互作用和影响等 ( ) 进行深入的研究。在中长期天气预报模式、全球气候动 北极圈 66°33 ′N 以北地区, 包括北冰洋 、边缘陆地海岸 带及岛屿 。南极是一块被海洋包围的冰雪大陆; 而北极 力诊断和摸拟模式中, 都需要对两极地区下垫面和大气 则是一片被大陆包围的冰雪海洋 。 相互作用过程和各种热力和动力参数有深刻了解 。 全球气候系统由大气 、海洋 、陆地 、冰雪和生物等圈 海洋是驱动大气能量的主要供应者和调节器 , 极地 层组成 , 极地包含了上述五大圈层相互作用的全部过 大洋环流和海冰变化与极地大气环境有密切关系 , 在全 程 。大气是人类不可缺少的生存环境 , 大气科学是一门 球能量平衡中起重要作用 。极地冷水通过沉降从海底 研究整个大气性质 、结构和运动的学科 , 包括气象学、气