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中國第十七次南極考察

央視國際 (2002年12月26日 14:43)

  中國第十七次南極考察隊分別於2000年12月初和2001年1月初乘飛機赴長城站和中山站現場執行度夏和越冬的科學考察任務。

  長城站科學考察

  在長城站開展的科考項目有:

  一、國際GPS聯測(度夏);

  二、人類活動對南極喬治王島海鳥生態的影響(度夏);

  三、氣象常規觀測(越冬);

  四、停止地震常規觀測項目善後工作。

  一、GPS國際聯測(度夏)

  課題名稱:南極現代地殼運動和內陸冰蓋運動及其動力學研究(國際合作項目)

  執行人:周春霞 武漢大學(原武漢測繪科技大學)

  (一)課題歷史背景、目的和意義

  南極板塊運動監測等地球動力學問題,是國際南極地學界多年來關注的大尺度、長週期研究計劃,屬於南極環境長期變化的研究範疇。自1992年開始,SCAR組織協調十幾個國家30多個南極站參加每年一度的連續22天的全南極GPS會戰聯測。我國是1994年開始參加該項國際合作研究的。

  GPS國際聯測是由SCAR-WGGGI(國際科聯南極研究科學委員會下屬的大地測量與地理信息工作組)組織實施的一項國際大型合作科研項目。其目的、意義在於:

  1、測量南極板塊與各相鄰板塊以及微板塊之間的相對運動速率和其運動方向;

  2、確定南極板塊內部的各個地殼塊體之間的相對運動;

  3、統一南極的垂直系統的基準,確定各南極驗潮站的海拔高程;

  4、進行由於冰蓋融化和海洋負荷變化引起的南極岩石圈的垂直運動等“全球與南極的相互作用”方面的科學研究。

  (二)具體實施計劃

  本次國際GPS聯測的時間為:2001年1月20日00:00(UTC)—2001年2月10日24:00(UTC),共計22天時間,要求每日24小時連續觀測。

  本次聯測所採用的Turbo Rogue SNR8000接收機由武漢測繪科技大學國家重點實驗室提供,其具有L1、L2雙頻相位輸出,且能接收GPS衛星元P1、P2雙P碼,為國際先進、高精度的、國際聯測和全球許多IGS(International GPS Service)站點普遍採用之接收機。

  聯測的點位位於長城站氣象棟北側一巨石頂上。該石被地質學家認定為基岩,長期穩定,其位置可代表地塊的變化。我們已在該點上建造了GPS水泥觀測墩。將接收機天線按要求置於觀測墩上,並將接收機主機和控制器放在觀測墩附近的帳篷裏。利用長城站提供的交流電,通過電纜線、直流整流器,接到接收機上,電壓保持在12V。設置好接收機相應的參數後,開始觀測。在數據採集過程中,要隨時觀看接收機顯示器上記憶卡存貯量的變化,以及接收機工作是否正常。僅每日24:00前關閉接收機,將當日數據傳入計算機,然後再次打開接收機,繼續下一天的觀測。

  本站所採得的22天數據以及中山站同時段數據,將連同觀測記錄資料寄往SCAR-WGGGI項目負責單位,所有聯測數據對參加國共享。我們將得到全球30多個站點同時段聯測數據,應用相應數據處理軟體進行處理,從而可得到板塊運動情況,並進行GPS軌道精化、高空電離層及氣象預報的研究,發表相應論文。

  (三)現場所需的支撐條件

  1、電力人員的協助:GPS接收機需要24小時連續觀測,其供電使用交流穩壓電源和後背式蓄電池。交流電需站上電力人員協助將220V電源從氣象棟接至巨石下。另當站上發電房柴油機並機或進行電力維修進需提前通知本項目,觀測人員要準備好蓄電池,並於並機或維修之前切換至蓄電池供電方式。等並機或維修完成之後,再切換到交流穩壓供電方式。

  2、站上提供應急穩壓電源:為防止意外斷電,需要站上準備汽車電瓶(12V),隨時應付萬一發電房並機失敗和穩壓電源燒燬等意外事故造成的跟蹤中斷,避免數據丟失或數據失真現象的發生。

  3、每日必備的支撐工具—計算機:在每日24小時連續觀測之中,要在24:00前關閉接收機,並迅速將當日數據傳入計算機中(使用站上公共計算機),再拷貝到軟盤。要求計算機最低配置:P166以上,32M內存,500M剩餘磁盤空間,安裝有DOS或Windows98操作系統,有一個空閒的RS232供接駁接收機數據口,最好配備有光盤刻錄機。且在聯測期間要求在固定時段(2001年1月20日—2001年2月10日長城站當地時間每晚19:30—20:30)能夠保證使用。

  (四)其他需要説明的問題

  1、為保證數據的完整性和課題的一些相關研究,參照國外站的普遍做法和16次隊的現場經驗,盡可能多的採集有用的數據。此次GPS聯測擬根據具體情況提前和推遲數日。計劃于2001年1月10日開始,至2001年2月28日結束,共可採得50天GPS數據,將對我們進行GPS研究起到很好的作用。還需站上隊友和相關人員給予支持。

  2、聯測氣象觀測資料對於GPS研究是必需的,因此需要在聯測結束之後請氣象觀測的同志提供聯測期間的常規氣象資料。

  3、獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  二、人類活動對南極喬治王島海鳥生態的影響(度夏)

  課題名稱:人類活動對南極喬治王島海鳥生態的影響(基金項目+國際合作)

  執行人:王自磐 國家海洋局第二海洋研究所

  Hans-UIrich Peter 德國JENA大學生態研究所

  Pfeiffer Simone 德國JENA大學生態研究所

  (一)課題背景

  南極喬治王島是國際南極科學考察、旅遊等人類活動最為頻繁的地區之一。這對島上自然生態環境,包括植被和動物群落造成極大影響。1985年以來,中、德等各國科學家進行了有關人類活動對島上生態環境影響的研究,發現本島原始植被分佈範圍減小,外來種類遷入,以及多種海島繁殖力下降等等。1999年中德科學家在相互學術交流中醞釀,並促成在本島進行合作研究。以了解迄今為止人類活動對本島生態環境所造成的危害程度,並推進各國在本島的生態環境保護,也為國際南極組織制定環保計劃提供科學依據。

  (二)具體實施計劃

  1、具體內容:

  (1)長城站鄰近區賊鷗種群生態觀測採樣

  (2)長城站鄰近區賊鷗食性觀測採樣

  (3)其他重要南極海鳥種群及相關植被生態觀測與採樣

  (4)菲爾德斯半島區各國考察站環境現狀

  (5)菲爾德斯半島區人類活動類型與頻率調查

  2、考察方法和手段:

  (1)野外作業,賊鷗種群大面和觀察點的定期採樣觀察記錄,生態活動群的不定期採樣觀察。對整個作業區進行分片定人員包乾完成。

  (2)觀察點GPS定位。

  (3)室內實驗樣品處理,樣品分類與分析。

  (4)觀察資料和數據的初步分析計算,信息輸入。

  3、使用的儀器設備名稱等:

  (1)烘箱(溫度範圍+250℃),冰櫃(溫度-15℃)

  (2)生物電子天平。

  (3)普通生物顯微鏡(雙目解剖鏡)2台。

  (4)微機2台(站上公共微機)。

  (5)野外GPS(自備)。

  (三)現場需要的支撐條件:

  1、交通工具

  (1)西北部車行最遠點智利機場,東北部至烏拉圭站,及其他各區活動;

  (2)海上主要通往Dart島,納爾遜島北海岸觀測點。

  2、通訊工具:對講機,按站上野外作業規定領用通訊工具(站上提供)

  (四)其他需要説明的問題:

  1、活動範圍及時間

  大面觀測:在整個半島區做大面觀測,計劃進行3次

  (1)12月初,首次全半島普測,繪製賊鷗等海鳥分佈圖;

  (2)中期大面觀測;

  (3)後期(1月底)大面觀測。

  重點觀測:設3個基地觀測區和4個自然觀測區

  基地觀測區:

  (1)長城站觀測區,包括菲爾德斯半島中部分水嶺和蘭哲湖以南,西湖高地東部,包括長城站、長城海灘、燕鷗湖、半三角;

  (2)智利觀測區,包括菲爾德斯半島中部分水嶺和蘭哲湖以北,至西海岸、弗雷站、機場、別林斯高晉站;

  (3)烏拉圭站觀測區

  自然觀測區:

  (1)機場以北區,包括珍珠河、天鵝湖、基太湖以北海岸地;

  (2)企鵝島及其鄰近區;

  (3)Dart島以及奈爾遜島北岸等;

  (4)Barton半島。

  2、野外觀測點連續工作時間超過24小時(需要過夜,站上提供帳篷1個、睡袋1套——極地所借用)的地點為:

  a、菲爾德斯半島北觀測區(機場以北);

  b、Dart島觀測區,包括西海岸點;

  c、烏俄公路沿線各點。

  3、站上工作條件

  (1)樣品處理間1間,面積25—30平米,帶工作臺和水池、電源等。

  (2)樣品觀測分析室1間,面積25—30平米,有工作臺和水池、電源等。

  4、獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  三、長城站氣象常規觀測(度夏、越冬)

  執行人:楊志彪 中國氣象科學研究院

  張文義 國家海洋環境預報中心

  (一)目的意義

  常規氣象觀測是氣象工作和大氣科學發展的基礎,全球大氣是一個相互作用的統一整體,南極地區的氣象臺是世界天氣監視網中不可缺少的重要組成部分。目前在南極地區已有20個國家建立的52個有人氣象站和64個自動氣象站,列入了全球天氣監視網(WWW)或全球自動觀測中繼系統(ARGOS),其中也包括我國的長城站和中山站。南極是全球氣象資料最貧乏的地區,氣象臺站的密度遠小於人類居住的其它地區,在衛星遙感技術飛速發展的現代,為了對衛星遙感資料提供地面驗證,以及由冰雪代用資料建立南極地區長期氣候序列,南極地區的地面現場氣象觀測仍是不可取代的。

  (二)觀測歷史

  我國的南極常規氣象觀測起步較晚,從1981年起,國家南極考察委員會才陸續派人赴國外南極考察站進行氣象考察,為我國獨立建站做準備。1985年2月建成了中國南極長城站氣象站,目前,長城氣象站已初具規模,地面觀測系統,發報、氣象通訊系統基本實現了遙測和自動化,達到國外站同類水平。長城氣象站常規氣象觀測的業務維持由中國氣象科學研究院負責,考察人員由中國氣象科學研究院和國家海洋環境預報中心推薦派出。

  (三)與研究計劃的聯絡

  在長城站和中山站得到的常規地面氣象資料,是我國獨立在南極取得的,它對我們認識南極是非常寶貴的。資料的觀測、整理、審核等工作是完全按照中國氣象局的地面氣象觀測規範進行的。長城站和中山站的常規地面氣象資料,在南極“八五”和“九五”國家科技攻關課題的氣象、海洋、地理地貌、冰川、生物、醫學、環境、建築等學科研究中得到了廣泛應用。

  (四)儀器狀況評估和今後的發展

  南極長城氣象站已正常運行了16年,為我國的南極氣象考察與研究取得了第一手資料。自14次隊起,開始對南極長城氣象站及中山氣象臺的常規地面氣象觀測系統進行更新和改造,逐步完善和改進南極站氣象常規觀測系統,確保目前正在進行的觀測在同一基準上繼續下去。

  自九次隊兩站安裝了氣象衛星接收和處理系統以來,該系統為站區的短期預報和對南極地區的海冰及冰-氣-海相互作用的研究提供了更詳盡的資料。長城站氣象衛星接收系統由於客觀原因一年多時間不能正常工作,該系統因高濕的環境條件及某些原因元件已損壞,需經過維修或更換元件重新調試後才能恢復正常工作。

  (五)現場執行內容

  1、常規氣象觀測:每天進行4次定時地面氣象觀測(北京時02、08、14、20時),編制氣象電報,由考察站的通訊系統通過智利弗雷氣象中心將資料傳入世界天氣監視網。按地面氣象觀測規範要求,白天守班,隨時監測和記錄天氣變化。長城站的觀測項目有:雲,能見度,天氣現象,風向,風速,溫度,濕度,氣壓,日照及地溫,深層地溫,降水和蒸發。

  2、氣象資料的接收:利用氣象資料無線短波接收系統,接收南極地區和南美洲南部的天氣圖、氣象報以及站區附近地區冰情圖;利用高分辨衛星資料處理和圖像顯示設備獲取和記錄高分辨NOAA衛星的AVHRR與TOVS數字及圖像資料,併為站區氣象預報和海冰冰情分析提供現場圖像和資料服務。

  3、天氣分析和預報:利用接收的氣象資料,結合本站觀測資料,對站區的天氣形勢進行分析,每天根據站區施工和野外科學考察的需要,向全站提供短期天氣預報服務。

  4、氣象資料的整理:每日常規觀測資料按規定格式錄入計算機,並對常規觀測的氣象資料進行初審。編制氣象資料月報表和年報表。每月初,將上月氣候簡報發往極地辦並轉氣科院極地氣象研究室。

  5、海冰觀測:每天2小時的海冰、冰山分佈、海水溫度觀測,並對收集的資料及對應的溫、壓、濕、風氣象資料進行整理。

  (六)其他需要説明的問題

  獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  四、停止地震常規觀測善後工作

  執行人:郭英林 國家地震局地球物理研究所

  經商國家地震局地球物理所,長城站地震常規觀測取消,觀測截止至16次越冬結束。為了作好善後工作,長城站兩任站長應給予足夠重視,安排好各項工作。精密儀器(寬頻帶數字化地震儀、地磁觀測系統監視器等)視情況由16次隊越冬觀測人員郭英林隨隊帶回(托運費用由地震局地球物理所支付),其他外圍設備由17次隊長城站包裝後由18次隊運回。全部工作由郭英林&&負責,17次隊長城站負責協助並提供方便。郭英林在17次度夏期間由17次隊管理,並視工作情況可延至17次隊度夏結束時回國。

  中山站科學考察

  在中山站開展的科考項目有:

  一、氣象常規與臭氧觀測(越冬);

  二、中日合作高空大氣物理觀測(越冬);

  三、地磁常規觀測(越冬);

  四、國際GPS聯測與海平面監測(越冬);

  五、停止固體潮常規觀測項目善後工作;

  六、停止中層大氣常規觀測項目善後工作。

  一、氣象常規與臭氧觀測(度夏、越冬)

  執行人:祁棟林 中國氣象科學研究院

  姜德中 國家海洋環境預報中心

  (一)常規氣象觀測、預報

  1、目的意義

  常規氣象觀測是氣象工作和大氣科學發展的基礎,全球大氣是一個相互作用的統一整體,南極地區的氣象臺站是世界天氣監視網中不可缺少的重要組成部分。目前在南極地區已有20個國家建立了52個有人氣象站64個自動氣象站,列入了全球天氣監視網(WWW)或全球自動觀測中繼系統(ARGOS),其中也包括我國的長城站和中山站。南極是全球氣象資料最貧乏的地區,氣象臺站的密度遠小於人類居住的其它地區,在衛星遙感技術飛速發展的現代,為了對衛星遙感資料提供地面驗證,以及由冰雪代用資料建立南極地區長期氣候序列,南極地區的地面現場氣象觀測仍是不可取代的。

  2、觀測歷史

  繼1985年2月建成了中國南極長城站氣象站後,1989年2月在東南極建成了中國南極中山站氣象臺。目前,中山站氣象臺已初具規模,地面觀測系統、發報、氣象通訊系統基本實現了遙測和自動化,達到國外站同類水平,是我國在東南極及其向南極內陸進軍的重要基地。與長城氣象站一樣,中山氣象臺地常規氣象觀測的業務維持也由中國氣象科學研究院負責,考察人員由中國氣象科學研究院和國家海洋環境預報中心推薦派出。

  3、與研究計劃的聯絡

  在長城站和中山站得到的常規地面氣象資料,是我國獨立在南極取得的,它對我們認識南極是非常寶貴的。資料的觀測、整理、審核等工作是完全按照中國氣象局的地面氣象觀測規範進行的。長城站和中山站的常規地面氣象資料,在南極“八五”和“九五”國家科技攻關課題的氣象、海洋、地理地貌、冰川、生物、醫學、環境、建築等學科研究中得到了廣泛應用。

  4、儀器狀況評估和今後的發展

  南極中山氣象站已正常運行了12年,為我國的南極氣象考察與研究取得了第一手資料。自14次南極考察起,對南極長城氣象站及中山氣象臺的常規地面氣象觀測系統進行更新和改造,逐步完善和改進南極站氣象常規觀測系統,確保目前正在進行的觀測在同一基準上繼續下去。

  5、現場執行內容

  (1)、常規氣象觀測:每天進行4次定時地面氣象觀測(北京時02、08、14、20時),編制氣象電報,由甚高頻話報或與微機聯接的數字通信系統,通過澳大利亞戴維斯站將資料傳入世界天氣監視網。按地面氣象觀測規範要求,白天守班,隨時監測和記錄天氣變化。中山氣象臺的觀測項目有:雲,能見度,天氣現象,風向,風速,溫度,濕度,氣壓,日照等。

  (2)、氣象資料的接收:利用氣象資料無線短波接收系統,接收南極地區的天氣圖、氣象報以及站區附近地區冰情圖;利用高分辨衛星資料處理和圖像顯示設備獲取和記錄高分辨NOAA衛星的AVHRR與TOVS數字及圖像資料,併為站區氣象預報和海冰冰情分析提供現場圖像和資料服務。

  (3)、天氣分析和預報:利用接收的氣象資料,結合本站觀測資料,對站區的天氣形勢進行分析,每天根據站區施工和野外科學考察的需要,向全站提供短期天氣預報服務。

  (4)、氣象資料的整理:每日常規觀測資料按規定格式錄入計算機,並對常規觀測的氣象資料進行初審。編制氣象資料月報表和年報表。每月初,將上月氣候簡報發往極地辦並轉氣科院極地氣象研究室。

  (二)海冰和輻射觀測

  每天到海上進行一次冰、雪、水面反照率及表面溫度觀測,10天進行一次冰厚、冰山分佈、水溫等觀測,需要交通工具雪地摩托車及2人協同進行工作,對收集的資料及其對應的溫、壓、濕、風氣象資料進行整理。

  (三)南極臭氧及有關觀測

  1、目的意義

  南極臭氧洞與全球變暖一樣,是當前科學家、社會公眾和政府廣泛關注的熱點問題。南極臭氧洞的出現是人類活動與自然過程 共同作用導致全球氣候環境惡化的重大例證,也説明了遠離人類活動的南極地區是研究全球變化的關鍵區域之一。臭氧與UV-B輻射的監測與模式研究,是南極全球變化研究的重要問題之一。我國中山站處於臭氧洞的邊緣地帶,經常可以觀測到臭氧洞的進退和伸縮,對研究南極臭氧洞及相關過程十分有利。

  2、觀測歷史

  從1993年起,在中山站用中國氣象科學研究院提供的BREWER臭氧探測儀器進行了大氣臭氧總量、二氧化硫、二氧化氮總量及紫外UVB觀測。利用中山站的資料,結合國外資料,分析研究了南極臭氧變化與紫外輻射及其它微量氣體的關係;建立了二維大氣臭氧動力-化學-輻射耦合模式,為“九五”期間深入研究南極臭氧變化變化機制及其對全球變化的影響打下了良好基礎。

  3、與研究計劃的聯絡

  本觀測是“九五”國家科技攻關計劃98-927項目03專題第3子專題“南極臭氧和紫外輻射的監測和變化機制研究”工作的重要內容之一。通過觀測將獲取較長期、完整的中山站地區大氣臭氧總量、二氧化硫、二氯化氮總量及紫外UVB觀測資料,完成符合國際交流的資料報告;定量描述南極地區大氣臭氧變化特徵,為完成專題研究計劃提供資料。

  4、儀器狀況評估和今後的發展

  Brewer是與國際接軌的臭氧觀測儀器,已正常運行了7年,16次南極考察時,已對儀器進行了國際標定,今後要解決儀器配件、備份及臭氧觀測業務維持經費等問題。

  5、現場執行內容

  (1)Brewer觀測:按全國大氣特種監測網Brewer儀器觀測規範,每天進行大氣臭氧、二氧化硫、二氧化氮總量及紫外UVB觀測。夏季把儀器對準太陽進行觀測;冬季在天氣條件許可時,對準月亮觀測。中午12:00-13:00及晚上20:00-21:00要巡視檢查儀器工作狀態。

  (2)資料整理:每日的BREWER觀測資料按規定格式錄入計算機,並對觀測資料進行初審。編制資料月報表和年報表。在每月初,將上月逐日BREWER觀測資料探測簡報發往極地辦並轉氣科院極地氣象研究室。

  (四)其他需説明的問題

  獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  二、中日合作高空大氣物理觀測(越冬)

  現場執行人:黃德宏 中國極地研究所

  (一)目的意義和歷史背景

  我國南極中山站(6922′S,7623′,L=13.9)白天處於磁層極隙區,晚上處於極蓋區,可以觀測到豐富的日地能量傳輸過程的電離層徵兆和極光現象,是開展高空大氣物理現象觀測研究的理想場所。

  根據中國南極考察科學研究“八五”計劃和“中日南極中山站科學研究的合作協議”,在國家南極研究學術委員會的指導下,在海洋局極地考察辦公室的組織和領導下,中國極地研究所在中山站建立了包括有八台先進儀器在內的高空大氣物理綜合觀測系統。該綜合觀測系統採用多手段、多頻段的觀測方法,觀測要素基本配套,涉及到電離層電子密度、電離層漂移、電離層吸收、極光全天空圖像、極光光度、地磁三分量、脈動和甚低頻輻射等。在二十多個國家建立的五十多個常年觀測站中,中山站高空大氣綜合觀測系統已躋身於世界前五位,可與昭和站(日本)、哈利站(英國)、南極點站(美國)、戴維斯站(澳大利亞)等同類系統相媲美。

  現場觀測的目的是利用南極中山站高空大氣綜合觀測系統獲取多手段、多頻段的連續觀測資料,實現對南極空間環境的地面連續監測,提供高質量的觀測數據為多個國家研究項目、國家自然科學基金項目服務,為中日、中澳、中挪等國際合作研究項目服務。

  南極中山站高空大氣物理觀測研究服務於下列研究課題:

  1、國際合作項目:“中國極地研究所與日本國立極地研究所合作研究和學術交流協議”;

  2、南極九五科技攻關項目第三專題:“南極大氣和空間物理過程對全球變化的響應研究”;

  3、國家科技部重點基礎性項目:“極地科學數據庫建設”;

  4、國家自然科學基金重大項目:“日地空間災害性擾動過程及其對人類活動的影響”中的第四子課題“空間災害性天氣擾動過程的因果鏈模式和預報方法研究”;

  5、國家自然科學基金重點項目:“極區電離層——磁層耦合和極光動力學研究”;

  6、國家自然科學基金項目:“極區高空大氣對災變式太陽活動事件響應的觀測研究”;

  7、國家自然科學基金項目:“極光區電離層模擬研究”;

  8、國家海洋局青年海洋科學基金:“利用數字式電離層測高儀(DPS-4)研究南極中山站電離層特性”、“南極中山站日側極光運動特性與極區電離層對流的相關研究”;

  9、中科院九五基礎重大研究項目:“23周峰期太陽活動及近地空間效應的觀測和研究”。

  (二)實施計劃具體內容、考察方法和手段及使用的儀器設備名稱

  1、中山站高空大氣物理綜合觀測系統:

  DPS-4數字式電離層測高儀;

  多通道掃描光度計(Scanning Photometer);

  全天空電視攝像機(All Sky TV Camera);

  成像式宇宙噪聲接收機(Imaging Riometer);

  磁通門磁力計(Flux-gate Magnetometer);

  感應磁力計(Induction Magnetometer);

  地面臭氧監測儀(Surface Ozone Detector);

  CCD單色極光全天空攝像機(CCD All Sky Camera)。

  2、常規觀測

  (1)DPS-4數字式電離層測高儀

  觀測內容:掃描電離圖;電離層漂移測量。

  工作量:每小時8次。

  數據處理:每週更換記錄磁帶,讀至硬盤後刻錄到光盤。

  (2)多通道掃描光度計、全天空電視攝像機、CCD單色極光全天空攝像機

  晴朗無月光條件下,無論有否極光出現都需觀測,極夜期間整日觀測。

  (3)磁通門磁力計、地面臭氧監測儀、感應磁力計

  儀器整日工作,定時更換記錄介質。

  (4)成像式宇宙噪聲接收機

  儀器整日工作,定時更換磁光盤。

  3、太陽活動23周峰期的加密觀測

  目前太陽活動處在23周峰年,日地擾動事件頻繁發生。在某些特定時間可能需要進行加密觀測或參加國際聯測,工作量會成倍增加。

  4、數據複製

  根據中日南極中山站高空大氣物理合作協議,所得觀測高空大氣物理數據共享,源觀測數據一式兩份。為減輕數據運回國內後龐大的查找及複製任務,數據將在觀測完成後在中山站及時複製。

  5、全天空電視攝像機系統的更新

  添加視頻採樣卡,完成電視信號的模轉數工作,數據記錄至光盤。

  6、儀器設備的日常維護

  定期維護儀器設備,更換記錄媒體,及時進行系統的定標和校準。成像式宇宙噪聲接收機的天線場地較大,個數較多(64個天線組成的天線陣),DPS-4天線離站區較遠,度夏期間需經常巡視,檢查天線與饋線的連接狀況和室外探頭的連接狀況。

  (三)現場所需的支撐條件

  多通道掃描光度計、全天空電視攝像機、CCD單色極光全天空攝像機均對光線特別敏感,過強的光線可能會造成儀器的永久性破壞。希望在這3台儀器工作時,嚴格避免光線的直接照射,站區不要開強光燈。

  另外,由於極光觀測的特點決定了工作上的晝夜顛倒,尤其在極夜期間,極光觀測時間長達20小時,加上UAP觀測棟離站區較遠,觀測人員非常辛苦,衷心希望隊友能給予體諒和幫助,同時希望充分保障UAP觀測棟的通訊、供電和供暖。

  (四)其他需要説明的問題

  獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  三、地磁常規觀測(越冬)

  執行人:徐永生 中科院地質與地球物理研究所

  (一)課題歷史背景、目的意義

  本所曾參加1984年長城站地磁與高空大氣科學考察,後又連續參加了先後由國家南極委、中國科學院、國家基金委支持的七五、八五和九五期間的南極高空大氣物理科考和研究。本科學考察項目的目的是在中山站這樣一個典型的極區環境下,測量地球磁場、超低頻波和甚低頻波的基本特徵及隨太陽活動變化的規律。結合本站以及北極對應地區地磁和極光的觀測,研究太陽風-磁層-電離層的能量耦合規律。

  (二)主要工作內容、方法及使用的主要儀器

  1、觀測地磁場的絕對值,F,D,I,每週一次。

  2、兩套相對觀測。筆尖記錄儀,連續觀測,每月換記錄紙;微機記錄,每三天換一次磁盤。兩套儀器均要經常檢查。

  3、結合磁暴和極光觀測,作地磁脈動(ULF)觀測。每二日換一次記錄紙。

  4、與極光觀測同步,觀測VLF波的兩個磁模分量,記錄在極光磁帶上。整個南極夏季都要觀測。

  5、主要儀器:

  (1)PPM質子核旋磁力儀,地磁絕對觀測;

  (2)DIM-100 D-I磁力儀,地磁絕對觀測;

  (3)石英光電磁變儀及記錄儀,地磁相對觀測;

  (4)EPR型磁變筆記錄儀,地磁相對觀測;

  (5)VLF波接收機,甚低頻波;

  (6)EPR型地磁脈動筆記錄儀,地磁脈動。

  (三)現場所需的支持條件

  1、由於地磁、地磁脈動記錄設備,甚低頻波接收機的都要求在常溫下工作,要保證科研棟、觀測室內的供暖。

  2、由於地磁、地磁脈動的探頭在室外,甚低頻波接收機的天線在山上,車輛通過時要避免壓斷信號電纜和電源線路。

  (四)其他需要説明的問題

  地磁測量最怕強磁體和強電磁輻射的干擾,要儘量避免鐵磁性物體和發射設備靠近地磁測量設備。

  要保證VLF/ULF觀測與極光觀測的同步,即觀測極光時一定要打開VLF接收機和ULF接收機。

  獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  四、國際GPS聯測與海平面監測(度夏、越冬)

  課題名稱:1、GPS跟蹤觀測與國際聯測

  2、南極與南大洋海平面監測網

  性 質:國際合作項目

  執 行 人:孫和利 武漢測繪科技大學

  (一)目的和意義

  GPS跟蹤觀測是為獲得觀測點在空間中的位置隨時間的變化産生的運動軌跡,其觀測成果可進行南極地區的天文地球動力學,構造地球物理及地球形狀的研究提供證據,也可用於南極地區的精密定位計算。

  GPS國際聯測是由SCAR-WGGGI(國際南極科學考察委員會大地測量與地理信息工作組)組織實施的國際合作項目。其目的是測量南極板塊與相鄰板塊和微板塊間的相對運動速率和運動方向,並確定南極板塊內部各地塊間的相對運動。還將進行“全球變化與南極的相互作用”方面的科學研究。

  驗潮站常規觀測是武測科大與澳大利亞南極局合作項目“南極與南大洋海平面監測網”的觀測站之一,旨在研究南大洋海平面的變化,海面地形與海底地形,南極附近海流規律,南極地區潮汐變化等。

  (二)考察內容、方法和手段及使用的儀器設備名稱

  1、GPS常年觀測

  (1)日定時進行數據採集,存儲,進行環境條件與工作記錄,並進行必要的設備檢修,維護與調試更新。

  (2)定期的將採集數據刻錄到光盤上或記錄到軟盤上。

  (3)根據需要將記錄數據傳送到有關部門。

  2、GPS國際聯測

  (1)聯測時間為2001年1月20日世界時0時至2月10日世界時24時。

  (2)聯測期間對觀測數據的獲取要求更嚴格,應避免出現因斷電造成數據丟失和數據失真現象發生。

  (3)所有數據必須刻錄到光盤上存儲,連同觀測紀錄一起提供給SCAR-WGGGI項目負責單位。

  3、驗潮常規觀測

  (1)完善驗潮站的軟硬體建設。

  (2)定時定期進行數據採集、存儲、進行環境條件與工作記錄,並進行必要的設備檢修。

  (3)定期的將採集數據刻錄到光盤上。

  (4)根據需要將記錄數據提交有關部門。

  (三)現場所需的支撐條件

  1、GPS觀測室,驗潮站要有穩定的電力供應,並配備相應的應急發電設備,提供能保證設備正常工作的供暖設施。

  2、提供刻錄機等備用設備。

  3、需要實時的數據傳輸設備進行觀測數據傳輸。

  (四)其他需要説明的問題

  獲得的有關數據的交換與存檔,按國家海洋局極地考察辦公室規定執行。

  五、停止固體潮觀測善後工作

  執行人:彭碧波 中國科學院測量與地球物理研究所

  經商中國科學院測量與地球物理研究所,自17次隊起,由中國科學院測量與地球物理研究所負責的中山站固體潮觀測停止進行,觀測設備撤回。

  為做好各項善後工作,中山站兩任站長應以認真負責的態度完成好該觀測項目儀器設備的撤離工作。

  由於所使用的LACOSAT-ET重力儀屬於精密儀器,對搬運要求較高,因此,運輸中應盡可能按要求操作。在撤離過程中,核心技術工作由彭碧波負責,中山站做好各方面的準備工作,外事處協助通知澳大利亞有關方面給予協助。其他外圍設備由彭碧波&&負責包裝,可暫存放在中山站,待18次隊運回。

  六、停止中層大氣常規觀測善後工作

  執行人:張金定 中國科學院大氣物理研究所

  經商中國科學院大氣物理研究所,自17次隊起,由中國科學院大氣物理研究所負責的中山站中層大氣觀測停止進行,觀測設備撤回。觀測截止至16次隊越冬結束。

  撤下的主要設備有:激光探測雷達一套;大氣電場儀一台;多波段太陽光度計。

  設備的拆卸、包裝工作由張金定&&負責,中山站予以協助並提供方便,為了做好善後工作,中山站新、老站長應給予足夠重視,安排好各項工作。設備包裝後,暫存放在中山站,待18次隊運回。

責編:東子


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