北极探险与科研

1北极探险与科研1.北极科研现状----随着冷战的结束，北极研究日趋活跃、开放。1990年国际北极科学委员会(IASC)成立。作为非政府的国际性组织，现有IASC包括中国在内的17个成员国，把科学研究作为主要任务，旨在鼓励、促进和加强国际北极多学科综合研究，并在优先研究领域中，把北极与全球变化放在最优先的地位。核心科学目标可归纳为:对整体地球系统环境演变的认识与预测，因此，北极的科学研究也将环境和预测做为根本目标。1996年12月，国际北极研究规划会议(ICARP，1995)向IASC年会提出了5个研究领域的10项优先研究计划建议:全球变化对北极地区及其居民的影响北极地区紫外增强的影响研究;巴伦支海影响研究(BASIS)、白令海影响研究（OESIS）;与全球系统有关的北极过程、北极地区冰川和伏盖物质平衡研究;北极地区陆地生态系统对气候变化的反馈作用研究（OATE）;北极地区的自然过程、北极海洋/海岸/河流系统研究(LOIM)北极地区陆地生态系统扰动和复原研究;北极地区可持续发展研究北极地区人口和生态系统动态研究;2北极地区生物资源的可持续利用研究;工业化对北极地区的环境和社会的影响研究;环北极地区快速文化变化研究随着改革开放的深入发展，中国有关科研机构从80年代开始先后组织了一些相当规模的北极考察研究。例如，中国科学院大气物理研究所与北极国家挪威的卑尔根大学合作，开始北极——青藏高原环境变化比较研究的合作。1993年，中国召开首次北极科学研究讨论会，讨论了中国北极科学研究的方向和战略设想。1992年开始，国家海洋局二所与德国极地研究所基尔大学和不莱梅大学合作开展了为期五年的北极海洋生态科学考察，对北极生态系结构和北极对海洋生态的影响进行研究。1994年，中国科学家开始实施阿拉斯加巴罗(Barrow)地区气候与环境变化的观测研究及北极大型海洋动物的眼部解剖学对比研究。1995年，由中国科学技术协会主恃，中国科学院组织了中国首次北极点科学考察。该次考察的科学目标是北极地区对全球环境变化的影响和响应，内容包括海洋、冰雪、大气、占环境、生态、遥感和大地测量等万面。考察队具体实施了4个课题的考察，己获得了重要的初步成果。1996年，我国参加了北极科学委员会的白令海计划(BESIS)、国际北极浮标计划(IABP)的工作。国家自然科学基金委员会支持了北极冰数值模拟研究和北极变化研究项目。2.北极与南极----人类最晚发现的大陆——南极洲3南极洲是人类最晚发现的一块大陆，是地球上纬度最高的一块大陆，也是唯一没有定居人口的大陆。由于极地气候的严寒，南极大陆95%以上地区都覆盖着厚厚的冰层，一望无垠、冰天雪地，成为地球上一个特大的天然冰库。据计算，如果南极地区的冰层全部融化，全世界的海水将上涨50-70米，许多国家和城市都将成为汪洋泽国。南极洲海洋生物资源十分丰富。南极磷虾数量很多。在冰面上可见企鹅、海豹等特有动物。在浩瀚的海洋中，体型巨大的鲸群翻涌出没，极为壮观。南极是一块未受人类污染的净土，是世界科学界瞩目的圣地。许多国家都在这里建立了科学考察站，我国也在南极建立了长城站和中山站。北极与南极——对趾的两极有趣的是北极与南极之间，存在着惊人的对趾关系。北冰洋的形态（平面及立体），与南极大陆极其相似。例如，北冰洋的面积是1478.8万平方公里，而南极大陆的面积为1400万平方公里。更具体地说，北冰洋的各个地理单元，甚至可以与南极的一一对应，如中央北冰洋各深海盆地对应于东南极大陆的各冰下隆起高地；格陵兰海对应于西南极的南极半岛；格陵兰岛北部对应于威德尔海；甚至北冰洋最深处的欧亚海盆（深度为5449米），也恰好对应于南极海拔5140米的文森峰。换句话说，设若有某种超自然力量把南极大陆和盘托起，再轻轻放到北冰洋中，那将不大不小，恰好合适。北极与南极还有许多共同之点。例如，北极冰层和南极冰帽，都是约1004万年前笼罩地球的冰期的遗迹。而在该冰期之前几十亿年的大部分期间，两个地区的气候与全球各处一样，温暖而稳定。两极地区还会出现令人惊奇的怪异光现象，其中最有名的当数极光。南极地区的冰雪量比北极地区多得多，是两极最明显的差异之一。这主要因为南极地区是陆地，储存热量能力很差，因此现在该地区95％的地方，仍为厚厚的冰层所覆盖。而北极主要是一片海洋，特别适宜储存夏季的热量，用以减弱冬季寒冷的程度。所以，北极地区的冰雪总量，只接近于南极的1/10，而且大部分永久性冰雪集中在格陵兰岛的大陆性冰盖中，其他地方的永久性冰雪量仅占很小部分。3.北极之最----北极最热的天气：1993年夏季，阿拉斯加最北端的小城巴罗（北纬71°）曾出现气温高达34℃的炎热天气，连百岁老人也不知所措。北极最低点：利特克海沟（海拔-5449米以下）北极浮冰的最大覆盖期：3月（87%）北极浮冰的最小覆盖期：9月（50%）北极最厚的冰层：1300千米北极浮冰科考站最长漂流时间：1442天北极浮冰科考站最长漂流距离：8650千米北极最大岛屿：格陵兰岛（217万余千米）5谁最先到达北极点：1909年4月6日，美国人皮尔里率领的考察队最先到达北极点，当时的位置是在北纬89°57′。谁最先独自一人到达北极点：1978年，日本探险家植树村直己独自驾着狗拉雪橇，完成了人类历史上第一次一个人单独到达北极点的艰难旅程。目前为止，他也是唯一的只身到达北极点的亚洲人。最先进入北极开展科学考察的中国科学家：1947年，重庆大学工学院院长冯简教授，代表中国出席巴黎国际文教会议，然后由当时中国驻挪威大使馆代办雷季敏相助，只身进入挪威的北极圈内地区开展考察。他此行回国后，著有《余在北欧时所见之北极光》。4.北极光----在两极地区，天空经常被绚丽的绿色、紫色和金色反射光照亮。这些就是北方的极光(北极光)和南方的极光(南极光)。尽管在英语中“极光“有”黎明之光“的含义，但这些异常的光现象不是由于黎明引起，而是因为大气层受到太阳发射出的带电粒子的冲击而引起大规模放电所造成的。5.午夜太阳----在极地，白天和黑夜之间的交替有它自己的特殊节奏：午夜可能日光普照，而中午也可能黑暗笼罩。这些地区一年之中只有部分时间有太阳。极昼或极夜期的长度取决于纬度:北纬90度处(北极本身所在点)6个月;北纬80度处4个6月;北纬70度处2个月;北纬66度(北极圈)处为24小时。极区的季节也有它们自己的特殊周期：冬天漫长，夏天短暂。太阳光以低角度斜射下来，并在穿越厚厚的大气圈以后才到达地面。由于这个原因，太阳光的热量已经所剩无几，而且部分又被冰雪反射了。极地的冬季也是最寒冷的时期，在格陵兰记录到的温度绝对最低值是-70°C。在极地地区，极区最热月份的平均温度只有lO°C。那里的地面老是冻结;寒冷使岩石崩裂。6.极圈与北极点----极圈是平行于赤道，与南、北纬66°34′纬线相吻合的假想圈，用以界定南、北极地区的范围。北极点是指地球自转轴与固体地球表面的交点。你若站在极点之上，“上北下南左西右东”的地理常识，便不再管用。你的前后左右，就都是朝着南方。你只需原地转一圈，便可自豪地宣称自己已经“环球一周”。不过，在极点之上，尽管有就地环球之行的潇洒，也会遇见难分时间的麻烦。众所周知，人类把地球按照经度线分成了不同的时区，每15°一个时区，全球共24个时区，每个时区相差1小时。而对于极点来说，地球所有经线都收拢到了一点，无所谓时差的划分，也就失去了时间的标准。若在极点进行一场乒乓球比赛，那只小小的球，便一会儿从今天飞到了昨天，一会儿又从昨天飞回今天。要从地形上指出北极点的准确位置，是一件十分困难的事情。因为7北极点上的地物是一些相互碰撞、相互碾压的大堆块冰，这些块冰又朝顺时针方向，时停时进地在北冰洋上打圈圈。因此，用以辨别北极点的冰层，可在一星期内漂离老远。只有用仪器，才能精密地确定北极点的准确位置。7.白令海和白令海峡----白令海和白令海峡是太平洋的北部水域，介于亚洲和北美之间，西为西伯利亚东北部，东为阿拉斯加，南为阿留申群岛，北边通过白令海峡与北冰洋相接。白令海峡最狭窄处仅８４公里，美国和俄罗斯国界线穿过该海和海峡。白令海略呈三角形，底线是阿留申群岛，从东到西最宽处２３８０公里，从南到北约１５８７公里，面积２３０多万平方公里。白令海峡水道较浅，水深３０米到５０米。在第四纪冰期，海面比现在低一二百米，海峡成为两洲之间的“陆桥”，当时有许多生物通过陆桥从一洲迁徙到另外一洲。8.北冰洋----北冰洋一词西文源于希腊语，意思是正对着大熊星座的海洋。1845年，伦敦地理学会把欧、亚、美大陆环抱的这个洋，正式命名为北冰洋。北冰洋在世界四大洋中，是面积最小、深度最浅的一个。它的面积为1478平方公里,与南极洲相当,仅为太平洋的1/2,它的水深平均为1097米，不到太平洋的1/3,最大水深为5499米，仅为太平洋的马里亚纳海沟的一半。8北冰洋千里冰封，气候严寒，环境恶劣，人类对它的了解还很肤浅，所收集到的科学资料，与其他洋区相比要少得多，因此，北冰洋迄今仍有许多不解之谜。北冰洋按自然地理特征可分为北欧海域和北极海域。北欧海域，大致位于斯匹次卑尔根群岛以南，包括挪威海、巴伦支海和白海，面积约408万平方公里，占北冰洋总面积的31%。它是北冰洋中水温和气温较高、降水量较多、冰情较轻、海洋生物资源较丰富的海域。北极海域，位于斯匹次卑尔根群岛和阿拉斯加、加拿大北极群岛之间，是一个长3000公里、宽2000公里的椭圆形海域。北冰洋的海底地形是一个呈椭圆形大海盆，被3条主要海岭阿尔法海岭、罗蒙诺索夫海岭和北冰洋洋中脊所分割。罗蒙诺言索夫海岭，高峻而陡峭，它从新西伯利亚群岛穿过北极点附近一直延伸到格陵兰岛北岸，全长1800公里，高出深海平原2500米以上，它支配着整个海盆的地形。阿尔法海岭，也称门捷列夫海岭，从亚洲一侧的弗兰格尔岛起，延伸到格陵兰岛一侧的埃尔斯米尔岛附近，与罗蒙诺索夫海岭汇合。北冰洋洋中脊，也称南森海岭，位于罗蒙诺索夫海岭的另一侧，它起自勒拿河口，到格陵兰岛北侧，与穿过冰岛而来的北大西洋海岭连接，长约2000公里，宽约200公里，北冰洋洋中脊上有许多裂岩，有平行于轴向延伸的磁异常条带还有垂直于轴向的横向断裂带，因此，它是全球洋中脊体系的组成部分。北冰洋深海区被三条海岭分为两大部分，靠近欧亚大陆一侧的为欧亚海9盆，深度一般为4000米，最大深度为5499米，位于斯瓦尔巴群岛以北，是北冰洋的最深处。靠北美洲一侧的为加拿大海盆，罗蒙诺索夫海岭和阿尔法海岭之间的海盆为马卡洛夫海盆。此外，北冰洋大陆边缘还被许多海底峡谷所分割，其中最大的是斯瓦大亚安娜峡谷，位于喀拉海北部，长达500多公里。北冰洋海底地形的最大特点，是大陆架非常宽广，面积约为440万平方公里，约占整个北冰洋的1／3。在欧亚大陆以北，大陆架从海岸向海里一直延伸1000公里左右，最宽处可达1200～1300公里，为世界诸海大陆架宽度之最。在阿拉斯加以北，大陆架比较狭窄，只有20～30公里。鉴于北冰洋的深海区在整个大洋中所占比例远小于其他三大洋，平均水深浅，周围又被陆地所环泡，所以，也有人把北冰洋称为地球上一个最大的地中海。北冰洋中岛屿众多，在四大洋中，其岛屿数量和面积仅次于太平洋。北冰洋的岛屿总面积为380万平方公里，约大多数位于大陆架上，其成因同陆地相似，所以称为大陆岛。最大的岛屿是格陵兰岛，面积为217.5万平方公里，是世界上最大的岛屿，岛上著名的冰盖称为“冰期的化石”，中央厚度达3400米，冰盖几乎覆盖全岛。最大的群岛是加拿大的北极群岛。9.冰川----冰川是极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体，由降落在雪线以上的大量积雪在重力和巨大的压力下形成。10雪线以上是冰川的积累区，雪线以下是冰川的消融区。现代冰川面积约占地球总面积的11%。冰川移动速度一般为每年几米到几十米。格陵兰岛的夸雷亚克冰川是世界上运动速度最快的冰川，每天移动20——24千米。10.冰山----在极地，冰被自身的重量所牵引，缓慢地呈里舌状(或以冰川的形式)向海洋滑动。一旦遇到海水，冰就破裂解体，巨大的冰块就像冰的岛屿那样漂开，被