大西洋和太平洋海水在北冰洋表层的分布：循环的意义

大西洋和太平洋海水在北冰洋表层的分布：循环的意义Ｅ．ＰｅｔｅｒＪｏｎｅｓ等北冰洋、Ｎｏｒｄｉｃ海和拉布拉多海的淡水平衡对北半球深水生产力是至关重要的。北冰洋表层水和冰通过弗拉母海峡排出,它们有助于测定格陵兰和冰岛海域的对流区域的表层情况,表层水也通过...     

北冰洋地球动力演化过程中泛大陆裂解的阶段性与扩张盆地的形成

在重建泛大陆裂解和北极地球动力系统演化框架中研究扩张盆地形成的时间序列。通过本研究可识别出扩张盆地形成的3个时空独立的阶段：晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世一新生代早期、新生代。第一阶段，作为美亚海盆构造组分的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演化，它在始新世停止活动。第三阶段，极慢速的Mohna、Knipovich和Gakkel洋中脊的形成，至今在格陵兰海及欧亚海盆仍在活动。已有的地质地球物理资料解释表明，在加拿大海盆形成之后，北极地区脱离了古太平洋地球动力的影响，以扩张、俯冲、弧后盆地形成以及碰撞相关的过程等为特征。伴随着太平洋和大西洋的扩张系统向北延伸，马卡罗夫海盆形成，标志着北大西洋的大洋机制的开始（包括典型的陆间裂谷、慢速与超慢速的扩张、陆块的分离、原始盆地扩张中心的消亡、扩张轴的漂移、新的扩张脊和扩张中心的形成等）。上述表明，从。大地构造角度来看，北冰洋事实上是混合的大洋，也就是复合的异源大洋。北冰洋的形成是两个不同时代、不同类型空间并列的地球动力系统作用的结果。加拿大海盆的古太平洋系统，在晚白垩世完成其演化，马卡罗夫和欧亚海盆的北大西洋系统取代了古太平洋系统。与传统观点不同，认为挪威-格陵兰盆地北部的不对称形态是北大西洋两次扩张的结果。第二次扩张中心Knipovich脊始于渐新世一中新世之交，该过程导致Hovgard陆块裂离巴伦支海。泛大陆及其劳亚大陆部分的裂解，伴随着在两侧形成新的扩张盆地，是阶段性的过程。在晚白垩世之前（第一阶段），泛大陆在古太平洋-侧裂解形成加拿大海盆-美亚海盆的一部分（北冰洋形成的第一阶段）。从晚白垩世开始，裂解活动来自北大西洋一侧，导致格陵兰从北美分离，形成拉布拉多-巴芬-马卡罗夫扩张系统（北冰洋形成的第二阶段）。新生代以第二扩张轴的发展为标志，形成挪威-格陵兰海和欧亚海盆（北冰洋形成的第三阶段）。本段扩张中心至今还在活动，但速率极低。     

晚间冰期拉布拉多海深水层的缺失

目前 ,北大西洋深水的两个主要水体分支———底层的北大西洋深水体和中层的拉布拉多海水体分别形成于Ｎｏｒｄｉｃ海和拉布拉多海 ,其形成的速度控制了全球大洋循环的强度和北大西洋的热量搬运。数字模拟已经证明了拉布拉多海水流的停止可能是全球变暖的结果。我们运用拉布拉多海岩心浮游和底栖有孔虫的微体古动物资料和稳定同位素测量结果 ,研究了晚间冰期中水柱的密度结构 ,认为晚间冰期比目前温暖２℃。我们的结论表明了现在拉布拉多海水和北大西洋深水之间的成层现象不是在晚间冰期发育的 ,反之 ,漂浮的表层水位于起源于Ｎｏｒｄｉｃ海…     

末次冰消期热带大西洋温度升高与温盐环流减弱

在北部高纬度地区 ,末次冰消作用被几次短暂的近冰川气候所中断 ,其中最显著的事件是新仙女木寒冷期。如ＧＲＩＰ冰心δ１８Ｏ记录所揭示 ,格陵兰温度主要受控于由北太平洋表层释放的热。形成于热带大西洋西部的暖水 ,随上层水向北传送 ,对于补充由挪威-格陵兰海和拉布拉多海向南运动的北大西洋深层水流起着重要作用。这种跨越赤道的水体交换 ,导致南半球热量丢失。模拟试验显示 ,新仙女木期北大西洋北部表层水温急剧下降是对淡水引起的北大西洋深层水形成延缓和向北的热传递减弱的反应。热带大西洋西部和南半球大部分区域相伴出现温度升高…     

西格陵兰附近海域表层沉积硅藻组合

通过对西格陵兰附近海域表层沉积硅藻进行研究,并运用对应分析方法对硅藻种属及站点进行分析处理,研究结果表明,海冰种和极地种为该海域的优势种,而暖水种主要分布在拉布拉多海.根据对应分析站点的得分情况,将35个站点划分为5个硅藻组合,并对每个组合分布区域的环境影响因子,如:洋流、极地水团、陆地冰川融水等进行了分析,结果证明西...     

格陵兰海豹

格陵兰海豹Pagophilus groenlandicus生活在白海、格陵兰海和西北大西洋三个不相连的海区,估计有225—300万只,由于其毛皮昂贵,每年都有数以万计的幼兽被捕杀。 西北大西洋中的多数格陵兰海豹都是在纽芬兰和     

太平洋板块的俯冲障碍和裂解

高分辨率卫星重力数据（Ｓａｎｄｗｅｌ和Ｓｍｉｔｈ,１９９７）的最新应用证实了许多新观察到的大洋盆地构造,我们描述了其中之一,即西南太平洋中一个没有命名的线状海谷,我们称之为Ｌｏｕｉｓｖｉｌｅ海谷。我们认为关于其成因有两个假设,均与扩张构造有关,但在西...     

北欧海主要海盆海面热通量的多年变化

北欧海有暖流和寒流注入,又发生大量回流,水团特性异常复杂。由于北欧海的环流受地形控制,其水团的分布与4个海盆的分布有密切的关系。本文研究各个海盆热通量变化的差异,以研究获取对北欧海海气相互作用区域差异的认识。北欧海的热量夏季以太阳短波辐射为主,冬季以来自海洋的长波辐射、感热和潜热通量为主。海盆间的差异主要体现在格陵兰海,其变化幅度短波辐射高出50%,长波辐射高出大约40%,潜热高出大约60%,感热高出近4倍。可能的原因是,格陵兰海强烈的感热和潜热释放导致海温降低,气温也受北极冷空气的影响,形成与暖流区迥异的自然环境。过去30年发生了2次显著的热量减少事件。其中,1987年的事件很可能与冰岛的火山喷发有关,火山喷发对短波辐射的影响长达一年之久,导致感热和潜热也同步减少。1998年格陵兰海的潜热和感热明显减少,与北极海冰输出导致的海温偏低有显著关系。文章分析了4个主要海盆热通量的变化与北极涛动(AO)指数的关系。结果表明,发生在冰岛海的向下短波辐射和发生在格陵兰海的感热和潜热与AO相关度较高,体现了与AO的密切关系。这些热通量与AO指数的滑动相关系数表明,1992年以前冰岛海的短波辐射与AO的相关性非常高,而格陵兰海的感热和潜热在1993年后与AO高度相关,是值得深入研究的现象。本文的结果支持以下观点:北欧海对北极涛动的贡献主要是格陵兰海的感热和潜热释放通过冰岛低压区的上升气流影响冰岛低压的云量,从而影响到达的太阳辐射而导致大气环流的变化。     

不同辐射背景下大西洋热盐环流下沉区混合层深度变化

基于政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)4种最新辐射强迫情景,利用ECHAM5/MPI-OM(European Centre Hamburg Model 5/Max Planck Institute Ocean Model)气候模式输出的1850—2300年逐月混合层深度、海表面温度、海表面盐度数据,分析大西洋热盐环流下沉区混合层深度的变化情况。结果表明:随辐射强迫增加,热盐环流下沉区混合层深度下降,混合层深度振荡周期在格陵兰-冰岛-挪威海(Greenland Sea–Iceland Sea–Norwegian Sea,GIN)海域减小,在拉布拉多海(Labrador Sea,LAB)海域变化不大;与GIN海域相比,LAB海域混合层深度对辐射强迫变化更敏感;两海区温度对混合层深度的影响时间较长,混合层深度对盐度的变化反应迅速;混合层深度变化的主导因素在LAB海域中为盐度,而在GIN海域,低辐射强迫下温度主导混合层深度变化,中高辐射强迫下温度与盐度共同起主导作用。     

不同辐射背景下大西洋热盐环流下 沉区混合层深度变化

基于政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)4种最新辐射强迫情景,利用ECHAM5/MPI-OM(European Centre Hamburg Model 5/Max Planck Institute Ocean Model)气候模式输出的1850—2300年逐月混合层深度、海表面温度、海表面盐度数据,分析大西洋热盐环流下沉区混合层深度的变化情况。结果表明:随辐射强迫增加,热盐环流下沉区混合层深度下降,混合层深度振荡周期在格陵兰-冰岛-挪威海(Greenland Sea–Iceland Sea–Norwegian Sea,GIN)海域减小,在拉布拉多海(Labrador Sea,LAB)海域变化不大;与GIN海域相比,LAB海域混合层深度对辐射强迫变化更敏感;两海区温度对混合层深度的影响时间较长,混合层深度对盐度的变化反应迅速;混合层深度变化的主导因素在LAB海域中为盐度,而在GIN海域,低辐射强迫下温度主导混合层深度变化,中高辐射强迫下温度与盐度共同起主导作用。     

北极链接：格陵兰和Ellesmere岛的传说

虽然对洋盆进行了填图，但有必要修订、定量地重建许多地区相关的板块运动，包括北美和格陵兰之间的拉不拉多海和巴芬湾、以及相邻的北极区。拉不拉多海裂离前和张裂史一直存在争议，争议的焦点是盆地和北极洋之间的板块边界，因此需要重建拉不拉多海裂离前至张裂间的构造。格陵兰与Ellesmere块体之间几百公里的倾斜位移，暗示格陵兰是从Ellesmere分离出来的，这显然与加拿大和格陵兰前寒武和古生代地质单元沿Nares海峡井然有序分布、且基本未变形的特征相矛盾，由此我们尝试建立一个格陵兰和邻近地区晚白垩世一三叠纪间的地球动力学模型。基于详细的洋-陆边界分析、磁力、地震、重力反转（地壳厚度）、古地磁资料解释，这个模型是建立在板块构造理论基础上的立体地质观察。     

基于卫星数据的北极海冰变化分析

海冰是极地气候系统重要组成部分。基于1982—2004年的卫星反照率、海冰密集度数据,选取了7个北极海域(分别位于格陵兰海、巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海及以北海域、楚科奇海及以北海域和波弗特海及以北海域)进行了研究。对比分析发现,两数据区域平均序列相关性比较高,最低相关系数为0.51,最高相关系数为0.94。格陵兰海海域和巴伦支海海域夏季海表反照率、海冰密集度较低,多为无冰海面;喀拉海域、拉普捷夫海域、东西伯利亚海及以北海域6月份海表反照率、海冰密集度较高,7、8月份海冰加速融化,海冰密集度下降明显;楚科奇海及以北海域、波弗特海及以北海域夏季海表反照率、海冰密集度较高。7个海域海表反照率、海冰密集度均呈现下降趋势,西部的楚科奇海及以北海域、波弗特海及以北海域下降速度最快,巴伦支海海域下降速度最慢。海表反照率和海冰总量的减少,对气候演变有着重要影响。     

挪威海和格陵兰海海水DMS分布特征及影响因素研究

于2012年7—9月现场测定了北极挪威海和格陵兰海区域海水二甲基硫(DMS)及其前体物质二甲巯基丙酸内盐(DMSP,分溶解态DMSPd和颗粒态DMSPp)的含量,研究了其空间分布格局及其影响因素,探讨了表层海水DMS的生物周转和去除途径。结果表明,表层海水DMS、DMSPd和DMSPp的平均浓度分别为5.36nmol/L、15.63nmol/L和96.73nmol/L,受挪威海流和北极深层水影响,表层海水二甲基硫化物浓度呈现出由低纬度向高纬度海域递减的趋势。DMSPd和DMSPp浓度与Chl a浓度均有显著的相关性,说明浮游植物生物量是影响挪威海和格陵兰海二甲基硫化物生产的重要因素。表层海水DMS生物生产和消费速率平均值分别为18.19nmol/(L·d)、15.67nmol/(L·d)。DMS微生物周转时间变化范围为0.03~1.80d,平均值为0.49d,DMS海-气周转时间是微生物消费时间的90倍,说明夏季挪威海和格陵兰海表层海水中DMS微生物消费过程是比海-气扩散更具优势的去除机制。     

东格陵兰陆架油气地质特征及勘探潜力

东格陵兰陆架深水盆地群是目前深水油气勘探的热点地区之一,但勘探程度还很低。以收集到的东格陵兰陆架的最新地质基础资料和油气田资料为依据研究发现,研究区主力烃源岩为上侏罗统Hareelv组海相页岩和下侏罗统KapStewart组三角洲相泥页岩,主力储层为中侏罗统浅海相砂岩和白垩系深海浊积砂岩,发育陆生海储海盖型和海生海储海盖型两大类生储盖组合,圈闭主要为伸展构造圈闭、地垒断块圈闭、盐构造圈闭以及地层圈闭等。东格陵兰陆架油气成藏条件优越,资源潜力巨大,储量约为323.4亿桶油当量,待发现油气田约300个。     

北冰洋水体对格陵兰海混合增密对流的可能影响分析

格陵兰海内发生的等密度混合后产生的增密对流是重要的对流现象之一。北冰洋正在发生快速变化,其内水团变性以及环流系统的改变都将使格陵兰海等密度混合对流发生明显变化,继而对全球气候变化产生影响。以往关于等密度混合对流的研究很少,大都集中在对流发生海域。由于等密度混合的主体是大西洋回流水与北冰洋流出水体,本文目的是探讨北极内部不同海域的水体会对混合增密对流造成的可能影响。文中定义了有效对流速度,强调水平温度梯度和垂向层化强度是影响有效对流速度的决定性因素;水平温度差越大,垂向层化越弱,产生的对流越强。发生在东格陵兰极锋处的有效对流都是大西洋的水体,一部分是在格陵兰海回流的大西洋回流水;一部分是在北冰洋潜沉并回流的北极大西洋水,该水体在北冰洋循环的时间越长,温度差越大,产生的有效对流越强。而横越北冰洋的太平洋水因密度过低而不能参与等密度混合对流,加拿大海盆主盐跃层之上的水体也都不能参与对流。北冰洋几个海盆深层水的温度差异明显,有可能与格陵兰海深层水形成有效对流;但是,由于深层水流速低、湍流混合弱、水平温度梯度小,是否可以产生有效对流尚不清楚。     

塞舌尔海台北部地形地貌特征及其构造演化

塞舌尔微陆块及其北部区域的形成过程与冈瓦纳大陆解体和马达加斯加-塞舌尔-印度复杂的形成演化过程密切相关。通过对2016年中国-塞舌尔大陆边缘海洋地球科学联合调查航次所取得的高精度多波束数据和重力数据处理分析,首次得到了塞舌尔海台北部的高精度地形图和重力异常图。应用构造地貌学分析方法,结合该区域地形及地质、地球物理等资料,进一步探讨了该区域的构造演化过程。研究发现塞舌尔海台北部发育3条向海方向延伸的狭长条带状海脊和平坦的深海平原,与塞舌尔陆块被阿米兰特海沟所切割,是一独立的构造单元。岩石地球化学证据和构造演化历史表明,塞舌尔海台北部可能在印度洋早期扩张阶段形成,向海方向延伸的海脊是由岩浆沿转换断层薄弱带喷发形成的不连续海脊。     

北极区古生代古地理和构造演化

晚奥陶世期间，北极大多数地质体的分布位置在30°s～30°N之间，且其分布方位需从目前的方位向劳伦古大陆方向顺时针旋转90°。Iapetus海的关闭导致波罗的海和西伯利亚与北美-格陵兰之间的碰撞，该碰撞区目前是北大西洋和北极洋的分界。加里东造山是这次碰撞的结果，并且将若干地体从西伯利亚和波罗的海推移到Laurussia区，同时也造成除西伯利亚以外的北极所有块体：波罗的海、格陵兰、北美、位于北极圈内的阿拉斯加地块和Chukotka块体之间的拼贴。     

南海海盆新生代的构造演化史

南海海盆地的地壳为洋壳，在新生代它经历了大西洋海底扩张的演化历史，海盆中有三个残留的海底扩张中心，并发生过两次海底扩张。第一次海底扩张发生在晚始新斩新世，扩张方向为北西－南东向，产生了南海西北海盆和西南海盆。     

从格陵兰获取的完整冰期旋回的第一个甲磺酸盐和硫酸盐的冰心记录

从格陵兰获取的完整冰期旋回的第一个甲磺酸盐和硫酸盐的冰心记录ＭａｒｇａｒｅｔａＥ．Ｈａｎｓｓｏｎ等伦兰（Ｒｅｎｌａｎｄ）冰心是在格陵兰钻取的第三个由表面至基岩的冰心。它是１９８８年由北欧联合项目在东格陵兰（７１．２°Ｎ,２６．４°Ｗ）斯科斯比松峡湾一...     

基于冰基浮标数据的2018-2019年北极海冰运动特性时空变化分析

海冰运动是影响北极海冰平流输运和物质平衡空间重新分布的重要因素。本研究基于2018年9月至2019年8月期间北冰洋66个冰基浮标位置记录数据,结合大气再分析数据,计算得到了海冰运动速度、冰速与风速的比值和海冰运动惯性强度,以刻画北极海冰运动学特征参数在一个冰季的时空变化,并讨论了不同区域冰速与风速比与海冰密集度的关联性。海冰漂移速度在波弗特–楚科奇海、东北极中央区和西北极中央区呈秋冬降低春夏升高的季节变化特征。格陵兰海月均海冰漂移速度（（0.32±0.06）m/s）最大,其次是弗拉姆海峡（（0.17±0.07）m/s）和波弗特–楚科奇海（（0.14±0.05）m/s）,而东北极中央区（（0.09±0.02）m/s）和西北极中央区（（0.07±0.03）m/s）较低。在月尺度上,冰漂移速度与风速的比值主要受海冰漂移速度支配。弗拉姆海峡和格陵兰海受较强的表层海流影响,冰速与风速比值较大,西北极中央区、东北极中央区和波弗特–楚科奇海的冰速与风速比值随着海冰密集度的增加趋近,并分布在0～0.02之间。所有浮标的月平均惯性运动指数为0.158±0.144,秋冬季过渡期间,海冰对风的响应以及海冰运...