研究内容


  (1)、北极在全球变化中的作用和对我国气候的影响。

  北极是大气海洋物质能量交换的重要地区之一,在全球大气
气候系统形成和变化中起重要作用。大气与海洋间能量、物质的
交换过程主要发生在海-气、海-冰-气界面上。研究海-冰-
气能量、物质交换,对正确理解北极地区在全球气候和环境变化
中的作用以及提高我国天气、气候和自然灾害预报水平有重要的
意义。

  北极地区的气候、环境特征及其物理化学过程与全球气候环
境变化及我国气候环境变化关系密切,是全球大气研究计划(GA
RP)、世界气候研究计划(WCRP)及全球变化研究(IGBP)等国
际气候环境研究计划的重要内容。北极是温室气体和大气污染物
质的重要源汇区,对全球气候环境变化的响应和反馈极为敏感。
北极地区是全球大气环境监测的重要本底区域,对研究人类活动
与全球气候环境变化的关系有重要意义。北极地区臭氧-UVB 研
究是国际北极科学委员会提出的重要研究领域,对研究全球气候
环境和生态系统有重要意义。

  北极以冰雪为突出特征。由于冰雪的反照率高,几乎90%以
上的太阳辐射被反射回宇宙空间;同时冰雪在大气和海洋之间形
成交换的屏障。近年的研究工作表明,发生在冰外缘带的物理过
程是影响海冰融解和冻结、冰外缘线进退、上层海洋垂直对流、
海气间能量与物质交换的极为重要的因素。冰面与海面摩擦特性
和热传导特性的差别导致冰外缘带局部气象条件的明显变化,大
量稠冰的形成和流动,沿冰缘上升流和下降流的发生,冰舌、冰
带、冰外缘急流、冰外缘涡旋的发生与变化等独特的物理过程。
海冰及上覆积雪内保存着三年时间尺度的现代大气和海洋环境记
录,对其进行研究可揭示水汽及杂质的来源,明确雪冰环境记录
的形成过程,阐明现代大气环境的区域特征和人类污染状况。

  本次考察经由的海区是世界上最宽的陆架海,多条大型河流
汇入该海区,陆源物质向加拿大海盆的输入,将影响北极加拿大
海盆的生态结构和环境。西伯利亚陆架海海底由厚厚的沉积层覆
盖,对该海区的现代沉积过程和海洋生物地球化学特征研究可以
揭示北冰洋沿岸陆海相互作用过程,了解陆架海与海盆之间物质
交换特征和机理,揭示生源要素的源和汇的作用。

  (2)、北冰洋与北太平洋水团交换对北太平洋环流的变异影
响。

  北冰洋海盆中由北极过程形成的低温高盐水体与大西洋和太
平洋水系的交换,严重影响着这些大洋的海洋学环境。北冰洋的
楚克奇海和太平洋的白令海是两大洋水交换的必由之路,决定北
冰洋在全球变化过程中对我国环境与资源的深刻影响。另外,在
罗蒙诺索夫海脊与西伯利亚陆架的衔接处是北冰洋两大海盆之间
中、下层水交换的主要通道之一,对北极深层水的结构有重要作
用。本课题的工作将揭示白令海与楚克奇海水体交换以及欧亚海
盆与加拿大海盆水交换对加拿大海盆低温高盐水形成的贡献,分
析这种过程对我国气候和海洋学环境之间的影响。通过对白令海
、楚克奇海及海盆衔接区的水文、营养盐、化学示踪物及海冰的
调查研究,阐明该海区的水系结构和环流特征及其与加拿大海盆
的水体交换,提出北冰洋与北太平洋的水体交换和物质输运模式
,探讨北冰洋与西太平洋和我国近海海洋环境的相互作用,为我
国海洋经济的可持续发展提供科学依据。国际上对于这一海区的
研究较少,因而本项研究的成果将增加科学界对这一海域水交换
特征的了解。

  (3)、北冰洋邻近海域生态系统与生物资源对我国渔业发展
影响。

  北极海洋生态系统与全球变化有着密切的关系,它对全球气
候和环境变化保持着一定程度的敏感性,存在明显的作用和反馈
。海洋生态系统通过生物泵作用驱动大气CO2,不断进入海洋,推
动海洋系统内部和外部的物质交换和能量传递,在北极特殊的气
候和环境条件下形成独特的生态结构和生物多样性。北冰洋是全
球气候变化的“启动器”之一,也是二十一世纪重要的生物资源
基地。

  我国是一个新兴的远洋渔业国家,现我国在海外的远洋渔船
的总数有1000余艘,产值约3.5亿美元。其中分布在北太平洋从事
作业的渔船约有120艘,占海外渔船总数的八分之一,而产量却占
海外总产量的26.4%,因此,在北冰洋及周边公海海域进行结合
海洋环境的渔业资源的综合调查,将对在该海域从事渔业生产的
我国远洋渔船作业产生直接的指导意义,为我国在上述海域渔业
的可持续发展提供强有力的科学依据。

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