首页>科技简报 关注此文用户还关注:

日本推出新一期南极观测计划

产出机构:中国科学技术信息研究所   
提交机构:中国科学技术信息研究所   
产出日期:2016-01-29   
发布日期:2017-10-10   
作者:中国科学技术信息研究所;   

 

摘要: 

2015年底,日本南极地域观测统合推进本部公布了《南极地域观测第9期6年计划》,立足于全球视野,根据社会需求推进尖端科学研究。该计划重视推动南极观测的新发展、强化观测基础设施建设,尤其重视与其他国家的国际合作并力图在合作框架中建立日本的领导地位。第9期计划还展望了未来中期计划的目标与措施。

关键字: 日本;南极观测计划;基础设施建设;地域观测;尖端科学;

  一、基本方针
  理解气候变化原理,精准预测未来气候已经成为当今社会的强烈要求。日本通过实施第8期南极地域观测计划(以下简称“第8期计划”),阐明了南极地域现在与过去的变化情况。第9期南极地域观测计划(以下简称“第9期计划”)在第8期计划成果、半期评估以及国际研究动向的基础上,立足于全球,根据社会需求推进尖端研究。
  二、观测计划与设计运营计划
  第9期计划由“观测计划”与“设计运营计划”组成,其中,设计运营计划对观测计划起支撑作用。
  1.观测计划
  (1)研究观测
  研究观测分为重点研究观测、一般研究观测与萌芽研究观测三大领域。一般研究观测基于研究人员的自由申请,开展短期观测活动。萌芽研究观测是为了推动未来研究而进行的预备观测、调查以及技术开发等活动。两者课题均采取公开招募形式。
  重点研究观测则是关键内容。第9期计划中的重点研究观测以阐明南极地域的变动和内部的相互作用以及南极地域气候变化与地球系统变动的关系为目标,设定了研究主题--“始自南极的地球系统变动”,并实施了三个子主题。
  主题1:利用南极大气精密观测探索全球大气系统
  大气循环是气候系统的主要要素之一,正确把握并定量理解其循环机制是开展未来全球气候预测的关键所在。第9期计划将充分利用昭和基地大型大气雷达系统,以全年观测为核心,开展多角度复合观测以及国际共同观测。此外,要探索极地地区特有的多种大气物理现象、可能发生的较少太阳活动给极地大气环境带来的影响以及大气循环对南极冰床的作用等,致力于阐明极地大气对地球系统的影响。
  主题2:在冰床以及海冰边缘区域测定大气-冰床-海洋的相互作用
  了解极地地区特有的大气-冰床-海冰-海洋间的相互作用,以及由此导致的海冰、冰床等生态系统以及地球变化情况,是解释地球系统变动的关键之一。第9期计划的目标包括阐明海洋酸性化的原因,掌握南极东部沿岸地区的特殊变化情况以及环境影响因素。
  主题3:复原南极古代环境,解开地球系统变化之谜
  复原南极地域在不同的时间和空间范围内的环境变化史,对于解释其在全球气候变化中的作用极其重要。第9期计划将着手建设内陆新基地,开展更深层的冰核钻取工作,力图追溯到80万年前的气候变化情况。同时,为复原大陆冰床的变化史,需要对内陆山地及沿岸地区进行地形地质勘探调查,并对南极冰床扩大和缩小时期的陆上生态系统变迁情况进行复原。
  (2)基本观测
  基本观测由常规观测(由信息通信研究机构、国土地理院、气象厅、海上保安厅、文部科学省实施)和监督观测(由国立极地研究所实施)组成。常规观测项目主要包括电离层观测、气象观测、地质观测、海洋物理化学观测、海底地形调查、潮汐观测;监督观测主要包括高空监测、大气水循环圈监测、地球圈监测、生态系统变化监测、利用地球观测卫星数据开展的环境变化观测。
  2.设计运营计划
  第9期计划将优先完善昭和基地,继续减轻环境负荷,建设环保高效基地。同时考虑到未来第10期计划的需要,本期计划将会对内陆物资运输系统进行完善,提高物资输送能力。
  一是有计划地使用燃料并充分利用可再生能源。由于负责物资运输的“通知”号对燃料的运输能力有限,但燃料需求却在日益增加,为保障南极地域观测事业的可持续发展,必须要充分利用可再生能源。当前已经引入了太阳能发电装置,但在极夜期间不能使用。在第9期计划中,将会增设风力发电装置,提高昭和基地可再生能源的使用比率,减少矿物燃料消耗。
  二是继续实施环境保护策略。第9期计划将会引入废气处理设备,保护南极地域的大气环境。此外将会优先处置需要掩埋的废弃物,并将置于基地附近的重型机械等废弃物移走。
  三是更新基地的老旧设备并进行集约管理。第9期计划前期将会重点建设基本观测建筑物,改善观测环境,实现节能环保;计划后半期将会更新老旧发电设备,并增设可再生能源运行装置,造水装置等,减轻环境负荷,实现节能环保。
  四是保障基地的安全和效率,减轻队员负担。昭和基地将引入智能城市理念,建立安全高效的观测基地。一是从安全管理的角度出发,减少队员单独执行任务以及恶劣天气的外出频率。二是陆续更新电力和生活用水输送设备等生活基础设施,降低事故以及环境污染风险。在设备更新时,要利用卫星以及IT技术积极加强与国内的合作,实现基地的高效运营管理,降低队员的劳动强度。
  五是研究提高物资输送能力,为开展内陆观测活动做准备。考虑到第9期计划以后南极内陆基地建设的大量物资需求,必须建立减轻队员负担的高效输送系统。考虑到未来向基地输送精密仪器的需要,必须要开发减少震动的运输方法。第9期计划将会继续开展新型大型雪橇以及无人牵引车的实证试验,推动新的输送系统投入使用。
  三、其他推进事项
  1.完善观测支援体制
  南极地域观测事业首先要保障队员的安全。在此基础上,将利用“公开利用研究”制度、航空器、海洋观测船等多种观测手法,有计划地切实推进科研计划。同时要合理利用“通知”号,以年度为单位,有效地开展物资运输。为保证南极观测活动安全高效地推进,要实施有效的队员编排和训练,要加强南极科考现场与国内支援机构的合作,构建危机管理等支援体制。
  2.推动国际合作
  在遵守南极条约的前提下,日本积极推进国际合作,开展共同观测,互相使用基地设计运营资源。一方面要加强与其他国家尤其是与亚洲国家的合作,另一方面要确保合作中日本的独立性和领导地位。
  3.做好信息公开,加强人才培养
  要利用多媒体向国民积极宣传南极地域观测事业的科研活动和成果,利用国立极地研究所的南极北极科学馆,积极向公众解说展示。从人才培养角度,要鼓励研究生参与到南极地域观测事业中,致力于培养一批青年研究人员。针对儿童以及中小学生,要通过科技馆展示,提高其对南极科考事业的兴趣。
  四、第10期以后的中期计划展望
  1.除继续在昭和基地开展大型大气雷达观测外,第10期计划将在富士圆顶基地周边的内陆地区以及毛德皇后地沿岸地区开展大范围的调查观测活动。此外要积极开展国际合作,推进无人观测网络建设。
  2.队员的活动规模将扩大化,活动内容更加多样化。为促进观测队的高效运营,讨论实行新的区分专业队员和同行人员的组队方式。
  3.要完善南极地域的观测环境和设备,最大限度地发挥计测技术的作用。为实现基本观测成果对制定、实施新研究计划草案的辅助作用,要积极做好数据公开和使用的相关工作。应当积极引入最尖端技术,利用现有的信息通信体制,加强与国内相关部门的合作,充实数据库资源。
  4.进一步加强环境保护,对观测活动对南极地域自然环境造成的影响开展持续评估。此外,要将南极地域观测事业作为国家事业继续推进,并通过这一事业提高日本的国际影响力。
  (中国科学技术信息研究所 刘亚坤 编译 张翼燕 审校)


相关领域
  • · 未找到