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《极地研究》2017,(1)
受常年海冰限制,北冰洋科学考察程度远低于其他大洋。系统的北冰洋科学调查始于20世纪90年代,得益于科考破冰船、潜艇等新型调查设备和手段的使用,科研人员可以主动选择研究目标和对象,并成功开展了多次地质与地球物理科学考察,包括海冰科学探索项目(SCICEX)、北极洋中脊考察航次(AMORE2001)、加科尔洋中脊热液硫化物考察(AGAVE)、北极钻探航次(IODP 302)等。回顾了北冰洋地质与地球物理科学考察进展,归纳了主要科学问题:北冰洋主要地质单元大地构造属性及演化、超慢速扩张洋中脊构造与成矿特征、北冰洋新生代古海洋演化。北冰洋地质与地球物理科学考察进展表明:(1)调查手段是制约北冰洋科考水平的关键因素;(2)破冰船与常规探测手段结合是北冰洋科考的重要发展趋势;(3)近底探测手段有助于解决北冰洋主要地质科学问题。 相似文献
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我国从1999年开始已实施了四次北极科学考察,对白令海、楚科奇海、波弗特海、加拿大海盆和马卡若夫海盆进行了广泛的考察。全球变化导致的北冰洋夏季海冰覆盖面积不断减少,导致冰期以来北极东北航道和西北航道的首次同时开通。北极航道集中在陆架海域,不仅是海冰变化最为显著的海域,同时也是陆地－北冰洋相互作用最为显著的区域,对北冰洋区域气候、生态系统和生物多样性、以及经济和当地土著居民生活等具有重大影响。本文对北极航道关键海域近年来国际相关科学考察进行了总结,对科学考察背后的各国北极策略进行分析,并从科学需求的角度对我国在今后北极科学考察中针对北极航道相关海域应开展的科学考察与研究提出了相关建议。 相似文献
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国际极地年中国行动计划编写组 《极地研究》2007,19(3):239-241
北极是全球变化最敏感的地区之一。由于全球变暖,北冰洋在最近几十年发生了明显的异常变化,对全球和我国气候都产生了重要影响。深入、持续地研究北极的海洋与海冰过程,探讨海洋与海冰变异对全球以及我国气候的影响成为当务之急。2007—2008国际极地年期间,在北冰洋中心区以及北极太平洋和大西洋扇区等关键海区,依托“雪龙”号破冰考察船,组织2008和2009年两个夏季航次的多国联合考察,参加其他国家的航次考察,系统观测海洋、海冰和大气变化,研究北极海洋和海冰快速变化对我国及全球气候系统的影响。1目的意义我国是北半球国家,处于中纬度地… 相似文献
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最近研究证明 ,近半个世纪来 ,北极地区正在发生迅速变化。部分地区温度上升了 2- 3°C ,北冰洋海冰退缩 5 %,中心地区海冰厚度变薄 ,海面压力降低 ,中上层水淡化和变暖 ,吸收CO2 能力增加 ,臭氧耗损和紫外线辐射增强。中国于 1 999年开展了“中国首次北极科学考察” ,在楚科奇海、加拿大海盆、白令海以及临近海域开展了海冰气相互作用的多学科综合考察 ,对北极的区域特征及其在全球变化中的作用研究获得一些新的认识。观测到加拿大海盆中层水持续增暖的现象 ,揭示了西北冰洋与白令海水体交换的途径和次表层暖水结构 ,发现了加拿大海盆是北冰洋河水的主要储存区。利用联合冰站观测数据 ,模拟了北冰洋夏季大气边界层结构和下垫面能量平衡的变化特征 ,定量给出了北冰洋夏季海 /气和冰 /气之间湍流通量和边界层参数的差异。海 /气CO2 的通量观测表明 ,考察区的大部分海域均为大气CO2 汇区 ;西北冰洋海冰区具有较高的生物泵运转效率 ,楚科奇海陆架是一个高效的有机碳“汇”区 ,寒冷水体中微生物活动并未受到明显抑制。沉积物的地球化学过程研究表明 ,海底表层沉积物中碘含量存在着由低纬度到高纬度增加趋势 ,北极地区可能是碘的汇区 ,碘可作为极区古海洋中的地球化学元素变化的重要指标。楚科奇海、白令海 相似文献
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监测和预测冰盖的行为和演化趋势对于研究未来全球气候及海平面变化具有重要的科学意义。地球物理探测成为极地现场考察中最重要的技术手段并取得巨大成功,而航空地球物理的独特优势成为极地科考最有发展潜力的研究方向。经过多年努力,中国成为第4个拥有极地航空地球物理科学考察能力的国家,并在中国第32次南极考察期间完成东南极伊丽莎白公主地(PEL)数千平方千米的航空地球物理探测任务。对于航空地球物理勘探而言,航空测点定位是首要而基础性的工作,本文针对航空地球物理测量中GPS定位数据后处理工作目标,通过一系列的方法和软件对比试验,评价GPS后处理精度误差和应用效果,在试验基础上开发相应的软件完成GPS数据和各地球物理方法数据的匹配连接,进而总结极地航空地球物理GPS数据后处理工作流程,形成实用化的极地航空地球物理GPS数据后处理方案,对后续工作具有指导意义。 相似文献
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全球变暖引发了北极地区的快速变化。北极地区苔原冻土带退化、海冰面积退缩和厚度变薄将使北极生态系发生重要变化 ,因而引起碳的生物地球化学循环过程变异。为精确评估北极地区对人为大气CO2 的吸收通量 ,围绕北极苔原、边缘海和极区海域的碳循环研究引起了重视。调查表明 ,北冰洋和亚北冰洋海冰区是海洋吸收大气CO2 的重要汇区 ,北冰洋具有吸收大气CO2 约 1×GtC/a的能力 ,北冰洋夏季冰缘区的长光照和高生产力促进了对大气CO2 的吸收能力 ,北冰洋深水环流和通风作用也有利于表层碳向深水转移。最近有些调查表明 ,如温度继续升高 ,北极苔原有可能从碳汇转变成大气碳源。国际上正加强北极地区碳循环研究的规划和计划 ,企图通过改进现场调查观测手段以及研究方法 ,来定量研究和模式预测变化中北极地区的碳汇潜力及其对地球气候的影响。 相似文献
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M. O'Regan K. Moran C. D. P. Baxter J. Cartwright C. Vogt M. Kölling 《Basin Research》2010,22(2):215-235
The Integrated Ocean Drilling Program's Expedition 302, the Arctic Coring Expedition (ACEX), recovered the first Cenozoic sedimentary sequence from the central Arctic Ocean. ACEX provided ground truth for basin scale geophysical interpretations and for guiding future exploration targets in this largely unexplored ocean basin. Here, we present results from a series of consolidation tests used to characterize sediment compressibility and permeability and integrate these with high‐resolution measurements of bulk density, porosity and shear strength to investigate the stress history and the nature of prominent lithostratigraphic and seismostratigraphic boundaries in the ACEX record. Despite moderate sedimentation rates (10–30 m Myr?1) and high permeability values (10?15–10?18 m2), consolidation and shear strength measurements both suggest an overall state of underconsolidation or overpressure. One‐dimensional compaction modelling shows that to maintain such excess pore pressures, an in situ fluid source is required that exceeds the rate of fluid expulsion generated by mechanical compaction alone. Geochemical and sedimentological evidence is presented that identifies the Opal A–C/T transformation of biosiliceous rich sediments as a potential additional in situ fluid source. However, the combined rate of chemical and mechanical compaction remain too low to fully account for the observed pore pressure gradients, implying an additional diagenetic fluid source from within or below the recovered Cenozoic sediments from ACEX. Recognition of the Opal A–C/T reaction front in the ACEX record has broad reaching regional implications on slope stability and subsurface pressure evolution, and provides an important consideration for interpreting and correlating the spatially limited seismic data from the Arctic Ocean. 相似文献
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北极地区具有超过4 000亿桶油当量的待发现技术可采储量, 是未来全球油气勘探与开发的重要增长点。本文按照地理和地质构造因素将北极地区分为北冰洋海盆区和环北极含油气区（含潜在含油气盆地）,按照板块演化及盆地发育历史将后者划分为北太平洋极地盆地群、俄罗斯极地盆地群和欧洲极地盆地群。根据大量文献和IHS数据, 结合生油层、储层、盖层及圈闭特征方面的研究, 系统对比、分析北极地区石油、天然气分布特征:北太平洋极地盆地群重要烃源岩形成于侏罗纪和白垩纪, 盆地群中重要储层大部分都分布于新生界布鲁克斯层, 油气系统以构造圈闭为主。俄罗斯极地盆地群中多数盆地具有古生代基底, 受斯堪的纳维亚早古生代造山期变形、西伯利亚板块古生代西部造山变形影响, 60%以上的烃源岩产自中生界, 储层以中生界前陆、克拉通盆地沉积物为主,盖层分布较广, 以中生界居多。欧洲极地盆地群受控于北大西洋洋脊的扩张和迁移, 各盆地烃源岩分布于中生界, 大部分储层分布于上白垩统—古新系, 自生自储、古生新储为该区域盆地的主要成藏模式。其中, 俄罗斯极地盆地油气储量最多, 占北极地区总储量45%以上且勘探潜力最大。 相似文献
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北冰洋及其周围的陆架海资源十分丰富,尤其是油气和煤炭。但受自然条件的限制,调查程度很低,许多地质与构造问题尚未解决。区域构造的认识主要依赖航磁测量结果。本文试图综合各国对北冰洋地区的研究现状,形成对该区地质构造及其演化的认识：1）欧亚海盆磁条带清晰,对海盆构造和演化历史认识争议最小,识别的最老磁条带为25,因此海盆大致于58Ma开始张开。磁条带13,之后,Yermak高地与莫里斯?杰塞普隆起分离,欧亚海盆与北大西洋连通。2）从地壳结构与地壳厚度,以及其它资料来看,阿尔法海岭－门捷列夫海岭与罗蒙诺索夫海岭一样,应为陆壳,可能是先后从巴伦支陆架裂离形成的。3）马卡罗夫海盆为典型的洋壳,其形成方式和时代还很少约束,其中观点之一是在晚赛诺曼期－早始新世,随阿尔法海岭－门捷列夫海岭裂离巴伦支陆架,海底扩张形成,并随Gakkel扩张中心在晚古新世的形成而逐步衰退。4） 加拿大海盆可能是北冰洋最早形成的海盆,其形成时间与机制至今仍所知甚少,但可能是从140~135Ma至95~80Ma,随新西伯利亚－楚科奇－阿拉斯加微板块旋转裂离加拿大北部陆缘形成。5）北冰洋的演化大致可以分为3个主要阶段：晚侏罗世－早白垩世、晚白垩世－新生代早期、新生代。第一阶段,加拿大海盆地的扩张中心形成、演化与消亡,第二阶段是拉布拉多－巴芬－马卡罗夫扩张中心的形成与演化,在始新世停止活动,第三阶段,极慢速的Mohna、Knipovich和Gakkel洋中脊的扩张,致使欧亚海盆形成。 相似文献
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利用2003年8月22日-9月3日中国北极科学考察队在北冰洋78°N浮冰站获得的近地层观测资料,采用整体输送法对北冰洋浮冰近地层特征参数进行了分析研究。结果表明,在考察期间,雪面吸收的净辐射仅为3.6 W/m2,其中以感热和潜热向大气输送的能量分别占52%和31%,向海冰深层传导的热量很少;近中性层结条件下的平均拖曳系数Cdn为1.16×10-3,略小于75°N北冰洋浮冰上近中性层结的Cdn。与1999年75°N附近冰站观测结果的对比表明,当海冰密度及冰站所在浮冰的尺度不同时,海冰与大气相互作用的热力学和动力学过程的差异显著,在研究北冰洋地区海/冰/气相互作用对气候过程影响时,应考虑这一问题。 相似文献
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依据 1 999年 7月至 9月中国首次北极考察队在白令海、楚科奇海和南加拿大海盆的现场调查资料 ,本文分析了三个海区的水团特征 :( 1 )白令海水团主要由季节变化显著的白令海上层水团和中层水团以及深层水团组成 ;( 2 )楚科奇海水文特征受融结冰过程影响较大 ,1 999年7月和 8月差异较大 ,其水团主要为浅海变性水团 ,包括两个次级水团 ,楚科奇海夏季水和来自北太平洋以及北冰洋变性的外海入侵水 ;( 3)南加拿大海盆的水团主要由受融结冰过程影响的表层水团、源于太平洋水的次表层水、源自北大西洋的中层水团和深层水团组成 相似文献
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为保障我国第四次北极科学考察的顺利开展,于2010年6～8月开展了北极海冰预报预测服务。预报试验基于MITgcm （麻省理工学院通用环流模式）,以NCEP GFS（美国国家环境预测中心全球预报系统）资料为大气强迫,初始化分别使用美国冰雪中心SSM/I（专用微波成像仪）或德国不莱梅大学AMSR-E（地球观测系统先进微波扫描辐射计）北极海冰密集度卫星资料。对2010年6～8月预报结果的初步评估表明,预报结果同卫星观测资料比较一致。在发生快速海冰变化的太平洋扇区,预报结果优于惯性预报,表明模式具有较好的局地海冰数值预报能力。 相似文献
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Estimates of near surface layer parameters over 78°N drifting ice in ice camp over the Arctic ocean are made using bulk transfer methods with the data from the experiments operated by the Chinese Arctic Scientific Expedition in August 22-September 3,2003.The results show that the net radiation received by the snow surface is only 3.6 W/m2,among which the main part transported into atmosphere in term of sensible heat and latent heat,which account for 52% and 31% respectively,and less part being transported to deep ice in the conductive process.The bulk transfer coefficient of momentum is about 1.16×10-3 in the near neutral layer,which is a little smaller than that obtained over 75°N drifting ice.However,to compare with the results observed over 75°N drifting ice over the Arctic Ocean in 1999,it can be found that the thermodynamic and momentum of interactions between sea and air are significant different with latitudes,concentration and the scale of sea ice.It is very important on considering the effect of sea-air-ice interaction over the Arctic Ocean when studying climate modeling. 相似文献