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研究方向

极地冰雪与气候变化研究所围绕极地冰雪关键过程及其全球效应等前沿科学问题,重点开展以下方向研究:1)极地冰盖-冰架-冰川等冰冻圈要素与岩石圈、水圈、大气圈等的多圈层相互作用及其对全球海平面的影响;2)南北极海洋、海冰、大气过程及其全球联系;3)极地冰下水、沉积物、岩石中的冰盖演化和大陆地质过程;4)极地雪冰和高分辨率古气候记录重建。为支撑上述研究方向,研究所同时致力于研发适用于极地特殊环境的空-天-地-水下观/探测技术与装备体系。

目前,极地冰雪与气候变化研究所建有2个研究团队,分别是极地冰盖多圈层相互作用与气候变化研究团队和极地气-冰-海相互作用研究团队,在南极雷达冰川学、南极航空地球物理学、极地海冰物理学等研究方向具有优势。


代表性研究成果

南极冰穹A雷达冰川学观测及其冰盖演化研究:

过去近20年里,始终引领我国南极雷达冰川学的观测和研究,成功构建适用于南极冰盖深部探测的地面、航空和无人化观测平台,研制成功国内首套南极冰盖深部探测冰雷达系统,探测深度超过3000米,研制成功国内首套南极冰盖浅部高分辨率探测冰雷达系统,垂向分辨率达到15cm,为面向世界科技前沿的冰盖深部探测研究和面向国家重大需求的冰下地形测绘提供了重要的技术和平台保障。测绘了南极冰盖最高区域——Dome A区域的冰厚和冰下地形,揭示出甘伯采夫冰下山脉的早期山地冰川地貌特征,为南极冰盖起源与演化提供了重要依据,如证实南极冰盖在3400万年前在冰穹A区域起源、推断南极冰盖在1400万年前已达到当前规模等。在寻找地球上超过百万年最古老深冰芯研究方面,基于冰下探测,确定了冰穹A深冰芯钻探位置,推动了我国首个南极内陆科考站——昆仑站的建成,进一步结合冰盖模型,评估了冰穹A深冰芯的年代。相关成果发表Nature、Science Bulletin、The Cryosphere等期刊上,获海洋局海洋创新成果奖二等奖1项。

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南极冰盖冰下探测与不稳定性研究:

2015年以来,完成我国首架南极考察固定翼飞机科考平台构建和航空科考体系运营建设。通过集成了航空冰雷达、重力、磁力、测高等的南极冰下探测科考系统,针对南极伊丽莎白公主地这一最大数据空白区的冰底环境和冰盖不稳定性、埃默里冰架几何特征和海底测深、冰脊B最古老深冰芯选址等多个重大科学研究前沿,成功完成5个年度的大范围航空科学观测,总测线长度近18万公里;编译生成空间分辨率达到500m的南极伊丽莎白公主地精细冰下地形数值高程模型,首次揭示了该地区的冰下地貌,发现大量对冰盖不稳定性有重要影响的地形特征,成果已被国际南极冰下地形制图计划Bedmap 3和Bedmachine Antarctica作为核心收录;通过航空磁法观测数据,使用热传导方程,计算了伊丽莎白公主地区域的等温居里面深度以及冰下地表热流,首次发现伊丽莎白公主地居里面整体上深度要比过去估计的要浅;在伊丽莎白公主地新发现4个冰下湖,其中位于冰盖中心位置的冰下湖,具备钻探获取冰下水进而研究冰下极端古老生命形态的重要价值。相关成果发表Earth System Science Data, Journal of Glaciology, IEEE JSTARS, Remote Sensing等期刊上,获专利和软件著作权多项。

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北极海冰快速变化机制研究:

北极海冰是气候系统的重要组成部分,海冰快速减少使其物理性质发生了复杂的变化,给海冰预测预报带来极大的挑战。在国家重点研发计划,国家自然科学基金重点项目、面上项目和优秀青年基金,以及国家极地业务化专项的支持下,研究团队长期致力于“极地气-冰-海相互作用过程”研究,针对海冰模式参数化不完善的物理过程,聚焦北极海冰物质平衡与上层海洋的耦合机制,开展了精细化观测和机理研究,获得了多尺度物理过程新认识。主要研究成果包括1)研发了海冰-上层海洋物质与能量平衡一体化观测装备“北极海-冰-气无人冰站观测系统”,提升了对冰-海耦合过程的观测能力,创新地实施了浮标组网观测,观测方案支撑了MOSAiC北极国际计划,支持了北极航道适航性实船观测实验;2)从热力学和动力学角度系统地阐明了北极气-冰-海冰过程新机制,揭示了融池和夏季融冰对海冰物质平衡的影响,澄清了冰场形变对海-气能量交换的作用,观测到了海冰减少变薄对冰场强度的影响,阐明了海冰热力和动力学过程季节尺度的反馈机制,给出了基于融池演化过程的北极季节冰区和多年冰区海冰反照率的参数化方案。研究成果支持了高分辨率海冰模式的发展,支撑了北极航道适航性评估,引领我国北极海冰物理过程研究进入国际先进行列。研究团队近5年发表论文30余篇,其中JCR一区论文8篇;获得省部级科技奖励5项,其中第一完成单位1项。

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研究队伍

研究定位

围绕极地冰盖物质平衡过程和冰芯记录为纽带的跨圈层动力过程与能量物质交换过程重大科学问题,坚持科学与技术融合路线,开展多学科、跨尺度、多圈层交叉创新研究,探测冰盖/冰架内部和冰下结构,揭示冰盖多尺度不稳定性动力过程与机制、阐明冰盖变化与多圈层的关联机制及其对全球海平面和气候环境的影响。

主要研究进展:围绕极地多圈层相互作用和气候变化关键前沿科学问题建立PANDA断面和冰穹A地区冰川学综合观测体系;构建南极固定翼飞机集成科考系统,在伊丽莎白公主地开展5次航空探测;实施Dome A深冰芯钻探,7个季度获取了800m的深冰芯;首次揭示南极南极冰盖的起源和演化;揭示出东南极冰盖存在小冰期的冰芯记录。模拟重建了该区域的古积累率、冰晶组构分布、深度-年代-温度关系,为深冰芯钻探和国际南极最古老冰芯的寻找提供直接依据;自主研制了国内首套极地深冰探测系统和冰盖浅部探测调频连续波冰雷达系统,达到了国际先进水平;发展了适合于冰盖演化及未来变化趋势的冰盖数值模式,提高海平面变化预测能力。部分成果相继发表在《Nature》、《Nature geoscience》、《Science Bulletin》、《 Geophysical Research Letters 》、《The Cryosphere》、《Journal of Glaciology》等专业期刊上。

目前团队共有11位正式研究人员,高级职称7人,中级职称4人;学术秘书1名,学生20余名。



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唐学远/ 团队负责人

简介:博士,副研究员,现任“极地冰盖多圈层相互作用与气候变化”团队负责人。2005以来一直在总站|ld乐动体育app下载从事极地冰盖多圈层相互作用与气候变化研究工作。研究兴趣:雷达冰川学、冰盖数值模拟与气候变化、冰冻圈地球物理。承担科技部专项课题、基金委面上基金项目等十余项,发表研究论文70余篇(包括SCI/EI 30余篇)。与中国科学技术大学、中国地质大学(北京)、吉林大学、太原理工大学、上海海洋大学、同济大学、成都理工大学等高校合作培养博士生5名,硕士生5名。现任南极研究科学委员会(SCAR)SCAR RINGS Action Group南极环行动小组国家代表,国际冰川学会会员,中国冰冻圈科学协会(筹)会员。

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马红梅/ 团队成员

简介:黄河站(北极黄河地球系统国家野外科学观测研究站)副站长,极地冰川与气候变化研究,工学博士、高级工程师。参加2010年度、2012年度、2016年度和2018年度黄河站冰川学考察,参加第34次南极长城站冰川学考察,2018年度黄河站站长(现场),2019-2020年度南极中山野外站副站长。自2007以来,主持并参与12项国家级科研项目,其中主持国家自然科学基金3项,作为骨干人员参加国家基金委极地专项、国家重点研发计划课题、国家“863”计划、南北极环境综合考察等项目、海洋公益重点项目、国家科技支撑计划等项目。主持完成“中山站雪冰与气候环境实验室”、“南极内陆站深冰芯钻探和冰川学观测”和“泰山站冰川和气象学观测系统”能力建设项目。现任中国冰冻圈科学学会理事、上海地理学会常务理事,中国海洋工程咨询协会海洋卫星工程分会常务理事。

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郭井学/ 团队成员

简介:高级工程师,工学博士。主要从事极地地球物理观测与冰冻圈变化研究工作。共七次参加中国南极科学考察,应用多种地球物理技术开展极地冰冻圈观测研究,推动了我国极地物理观测技术和冰冻圈科学研究的发展。先后主持国家自然科学基金青年基金项目、面上项目、973计划课题多项,同时作为骨干成员参加了南北极环境专项项目,863计划课题等多项国家级重要科研项目。

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崔祥斌/ 团队成员

简介:总站|ld乐动体育app下载副研究员,极地冰雪与气候变化研究所(筹)召集人,冰川学学科负责人,浙江大学博士生导师,太原理工大学硕士生导师。主要从事南极雷达冰川学和冰盖不稳定性研究,研究内容涵盖冰雷达技术、极地航空和地面观测平台技术、冰雷达数据处理和分析方法、极地冰盖冰下地形测绘、冰下环境和过程的诊断刻画等。先后参加6次南极考察,包括2次内陆冰穹A考察和4次航空考察。主持国家科技重大专项“高分专项”“极地航空遥感应用示范”项目、国家自然基金(面上、青年、重点项目课题)、上海市面上项目等多项,以骨干参与了多项国家863、973和重点研发项目。发表学术论文近70篇,获省部级二等奖2项,获得专利8项、软著6项。现任南极研究科学委员会(SCAR) Bedmap 3计划核心组成员,SCAR RINGS计划执委会委员(Steering committee member)、,冰冻圈科学协会青年工作委员会委员,国际数字地球学会中国国家委员会“数字极地”专业委员会委员,担任Remote Sensing期刊专刊编辑和多个国际有影响力学术期刊的审稿人。

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姜苏/ 团队成员

博士,副研究员。2007年毕业于同济大学,2010年作为访问学者在美国南达科他州立大学开展合作研究,参加2012年度北极黄河站冰川学考察。主持了国家自然科学基金、上海市自然科学基金等项目7项;作为骨干成员参加多项国家级项目,包括国家重点研发计划、国家基金委专项、国家“863”计划等项目。发表学术论文近50篇。主要研究方向包括(1)南极雪冰现代环境过程:研究南极雪冰中新型化学组分的来源与全球大气传输过程,以及新型化学组分在南极雪冰中的保存与变化,为定量解读雪冰化学记录奠定基础。(2)南极冰芯气候环境记录:定量分析南极冰芯中记录的各化学组分的时间变化序列,重建过去不同时间尺度内的气候环境信息,在此基础上研究大气化学组分与气候环境变化之间的关联。

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胡正毅/ 团队成员

简介:博士,发表高水平学术论文15篇;申请并授权国家实用新型发明专利1份;参加国家重点研发项目2项(其中1项实质承担负责),国家基金委项目4项,国家野外台站项目,国家海洋局极地专项和自然资源部业务项目。累计参加极地考察6次,其中2次南极内陆考察,4次北极黄河站考察。先后承担Dome A深冰芯钻探项目,中山站-Dome A冰川学断面考察,Svalbard地区现代冰川与气候环境变化的监测研究;担任过南极内陆考察科研班班长,临时党支部委员,黄河站站长等职务。

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于乐江/ 团队成员

简介:博士,总站|ld乐动体育app下载副研究员。

2008年于中科院海洋研究所获得博士学位,2012-2016年在美国密歇根州立大学做访问学者。主持、参与了多项国家基金和科技部重点研发项目。2017年获得上海市浦江人才资助。至今在npj、GRL、JC、ACP等国际著名期刊发表论文72篇,其中SCI论文62篇,第一作者SCI论文38篇。担任npj、Communications、JC、ACP、TC、CD、JGR等杂志审稿人。研究方向:极地海冰各种尺度的变化以及与大气和海洋异常的关系;极地极值事件的变化趋势及其决定因素;极地天气和气候变化以及与全球气候变化的关系。


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肖恩照/ 团队成员

研究方向:南极航空地球物理、南极地质、冰雪地质工程技术

简介:博士,助理研究员,自然资源部极地科学重点实验室学术秘书,国际沉积学家协会(International Association of Sedimentologists)青年会员,《东北石油大学学报》编委,《AAPG Bulletin》、《Himalayan Geology》、《Open Geosciences》等多个国际SCI期刊审稿人,上海市扬帆计划受资助者。近年来发表SCI论文16篇,中文核心论文10篇,主要从事南极地质与地球物理研究。研究方向:南极航空地球物理、南极地质、冰雪地质工程技术。


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戴海霞/ 团队成员

简介:气象学博士,总站|ld乐动体育app下载助理研究员。主要从事气候动力与气候预测,极地气候变化研究工作。获得上海市“科技创新行动计划”-扬帆计划资助;参与多项国家自然科学基金项目、国家重点研发计划;以第一作者发表SCI论文4篇。

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李霖/ 团队成员

简介:博士,助理研究员,2017年毕业于吉林大学。目前主要从事极地航空地球物理调查与冰盖不稳定性研究,研究内容包括固定翼飞机地球物理数据采集与处理技术、冰下地形观测、冰下湖三维反演与演化分析、冰下地热通量反演等,发表相关论文10篇。先后4次作为技术骨干参加南极固定翼飞机航空地球物理调查,主持国家重点研发计划、国家自然基金专项等2项课题,参与多项国家科技重大专项、自然基金等项目。


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研究定位

围绕极地海冰变化机制及其与大气和海洋相互作用过程,开展观测技术研发、物理机制研究以及耦合数值模式模式研究,以提高极地气-冰-海相互作用的观测能力,基于观测数据开展气-冰-海界面物质、能量和动量交换的机制研究,揭示南北极海冰快速变化的主要机制和差异,优化海冰数值模式的参数化方案,提高地球系统模式海冰分量模式的模拟能力,以及对极地气候和海冰的预测能力,服务于我国应对气候变化和北极冰上丝绸之路建设。

主要研究进展:在国家重点研发计划,国家自然科学基金重点项目、面上项目和优秀青年基金,以及国家极地业务化专项的支持下,研究团队长期致力于“极地气-冰-海相互作用过程”研究,针对海冰模式参数化不完善的物理过程,聚焦北极海冰物质平衡与上层海洋的耦合机制,开展了精细化观测和机理研究,获得了多尺度物理过程新认识。研发了“北极海-冰-气无人冰站观测系统”,构建了北极海冰立体观测体系,创新地实施了浮标阵列组网观测,深入参加了MOSAiC气候多学科漂流冰站计划。揭示了融池演化是影响海冰反照率的主要因素。根据融池的演化过程,分别给出了季节冰区和多年冰区冰面反照率季节变化的参数化方案。结合卫星遥感和浮标阵列观测数据量化刻画了冰场形变强度、局地化和瞬时性等特性从夏季融冰期至冬季固结期的季节变化,揭示了冰场形变季节变化与海冰强度密切相关。部分成果相继发表在《The Cryosphere》、《Journal of Geophysical Research: Oceans》、《Remote Sensing of Environment》、《 International Journal of Climatology》、《Journal of Glaciology》等专业期刊上。

目前团队共有7位正式研究人员,高级职称2人,中级职称5人。


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雷瑞波/ 团队负责人

简介:1981年11月生,广东清远人。2009年毕业于大连理工大学,获得工科博士学位。2010年1月在总站|ld乐动体育app下载工作到现在,历任助理研究员、副研究员,研究员。2019年入选自然资源部科技创新人才,并获得浦东新区十大杰出青年称号。2020年12月起担任自然资源部极地科学重点实验室副主任。现任武汉大学、浙江大学和河海大学博士生导师;国际北极科学委员会冰冻圈工作组国家代表,MOSAiC气候多学科漂流冰站计划中方协调人,中国海洋学会海洋观测技术分会第四届委员会委员;Ocean-Land-Atmosphere Research和Advance in Polar Science编委;曾担任第23 届IAHR-冰科学国际研讨会国际科学委员会委员。

雷瑞波研究员主要从事极地海冰物理学研究,研究方向包括极地气-冰-海相互作用,海冰热力学过程,以及海冰观测技术等。主持国家自然科学基金4项,2017年获得国家优秀青年基金;主持国家重点研发计划课题1项,海洋行业性公益重点项目课题1项。获得省部级科技项目5项。在国际顶级专业期刊发表学术论文30余篇,出版科普专著1部,获得国家发明专利授权4项,已培养博士研究生2名,硕士研究生1名。


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李娜/ 团队成员

简介:2005年毕业于厦门大学,获物理海洋学硕士学位,同年入职总站|ld乐动体育app下载工作至今,主要从事极区海冰气-冰-海相互作用研究工作。主持国家自然科学基金青年项目1项,参与国家重点研发计划、国家863计划及国际合作项目多项,在国内外专业期刊发表学术论文数篇,获省部与地市级奖项多项,曾任北极太平洋工作组(Pacific Arctic Group, PAG)秘书。

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李群/ 团队成员

简介:男,1981年1月生,博士,副研究员。2003年毕业于中国海洋大学计算数学,获理学学士学位;2008年毕业于中国海洋大学海洋环境学院,获理学博士学位;2008年进入总站|ld乐动体育app下载,主要从事海洋非线性波动、北极上层海洋过程及海冰变化机制研究。

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袁卓立/ 团队成员

简介:简介:1986年11月出生,上海人。2016年毕业于浙江大学,获得工学博士学位。2016年在中国极地中心工作至今,任助理研究员。主要从事极地海冰自动化观测技术研究与设备研发工作,作为主要技术执行人研发的“北极气-冰-海无人冰站系统”在北极获得良好应用。主持省部级科研项目1项、主持省部级科研课题2项。具有4次极地考察经历,其中,中国第11、12次北极考察中担任海冰调查、冰站作业负责人工作。

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屈猛/ 团队成员

安徽阜阳人,2021年于武汉大学中国南极测绘研究中心获工学博士学位,同年入职总站|ld乐动体育app下载,从事极区海冰气-冰-海相互作用研究工作。参与多项自然科学基金项目和国家重点研发计划科研项目。主要开展了北极波弗特海冰间水道的遥感观测研究,取得突出进展。研究改进了基于冰面温度异常的冰间水道识别算法,证实了该区域水道面积比例的年际增加趋势;利用卫星反演的表面温度场揭示了不同宽度水道对湍流热通量的贡献程度,量化了水道区域中小尺度湍流对海气上行热通量的贡献。研究成果发表在《Cryosphere》和《Remote sensing of environment》等国内外知名学术期刊。

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林龙/ 团队成员

简介:1989年11月生,浙江湖州人。2018年毕业与中国海洋大学,获得理学博士学位。2018年8月-2021年5月在自然资源部第二海洋研究所从事博士后研究工作。2021年6月在总站|ld乐动体育app下载工作到现在,任助理研究员。林龙助理研究员主要从事极地海洋学研究,研究方向包括极地气-冰-海相互作用,海洋垂向混合等。主持国家自然科学基金青年基金1项。发表SCI文章6篇。

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翟梦茜/ 团队成员

博士,毕业于北京师范大学,现就职于总站|ld乐动体育app下载,任助理研究员,主要从事北极海冰变化机制遥感观测和热力学过程研究。曾赴芬兰赫尔辛基大学、俄罗斯圣彼得堡南森国际环境和遥感中心进行访问交流,并获得欧洲基金委Micro-DICE访学资助。目前发表相关论文8篇,主持国家自然科学基金1项,作为课题骨干参与科技部重点研发课题2项。

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