本课题是在“南北极环境综合考察与评估”极地专项(编号:CHINARE2015-02-02)和国家自然科学基金项目(编号:41176080)资助下对南极冰盖表面冰雪过程变化进行定点综合监测的一项研究应用。南极大陆98%被冰雪覆盖着。研究南极冰盖的物质平衡不仅对重建古气候历史有重大意义,而且对探究全球变暖导致冰川消融等现象也有很大的贡献,因此作为象征冰盖过去与现在状况的一个重要参考指标,对南极物质平衡的研究在国内外已成为热点。目前国内外对于冰物质平衡的测量方法有很多,实地测量法主要包括测量某区域内雪面高度差得到积累的雪面数据的花杆法,利用超声波测量雪面高度的雪深仪测距法,通过挖采雪坑或钻取冰雪芯样品测量其化学含量得出物质平衡信息的雪坑/冰雪芯法等。尽管这些技术手段受南极环境的影响,在一定程度上存在不足之处,但已在不断改进并成为比较成熟的测量方法被广泛使用;对于大空间尺度的物质平衡信息的获取主要依靠卫星遥感技术,为物质平衡的计算提供大量实时数据。总之,由于冰物质平衡信息随时间与空间多尺度变化,对其信息的获取很难做到全面细致,因此其测量方法多种多样。本文主要是利用物质平衡的某一影响因素对其物理量进行测量估算,为物质平衡的研究贡献一份微不足道的力量。冰盖的物质平衡包括冰物质的输入和输出,其输出分为冰盖表面冰雪升华与冰下消融等;冰物质输入主要是降雪的积累。当环境气温长时间低于雪的融点时,经过长久的演化,积雪转化成冰融为冰盖的一部分。因此,雪的积累量是研究物质平衡重要的参数,这一参数对南极气候的变化反应迅速。而冰盖表面温度、风、太阳辐射,海拔等都会影响雪的积累量,比如随着风对冰盖表面不断的风蚀使雪的积累量发生很大变化,近地面的太阳辐射也对雪积累量有非常重要的影响,所以对这些物理量的测量并加以分析也可以在一定程度上反映出冰盖的物质平衡状况。针对上述问题,本课题研发了专用于南极冰盖浅冰层的10m长温度链,集成了风速传感器、风向传感器、光照度传感器、超声波传感器,开发出一套冰雪过程变化综合监测站,对温度、风速、风向、太阳辐射、冰雪积累量等物理量进行测量,同时通过无线传输系统将数据传回国内,并开发监测软件,实现了南极冰盖冰雪过程变化的远程实时查看、查询数据及趋势曲线变化。在中国第32次南极科学考察期间,该监测站已由本课题科研人员在中山站到昆仑站途中成功安装了5套,第33次南极考察期间安装了3套。本文分别对安装于昆仑站和泰山站的综合监测站采集的太阳辐射量、风速、风向、大气温度、相对于积雪表面的高度变化、冰盖浅冰层10m深温度进行分析、比较,得出该区域一年的冰雪积累量变化及影响冰雪积累量的主要因素,反映南极冰盖物质平衡,进而为预测全球气候变化提供一些基础理论支撑。