Holocene lake sediment records of Arctic hydrology

Although paleoclimatic research in the Arctic has most often focused on variations in temperature, the Arctic has also experienced changes in hydrologic balance. Changes in Arctic precipitation and evaporation rates affects soils, permafrost, lakes, wetlands, rivers, ice and vegetation. Changes in Arctic soils, permafrost, runoff, and vegetation can influence global climate by changing atmospheric methane and carbon dioxide concentrations, thermohaline circulation, and high latitude albedo. Documenting past variations in Arctic hydrological conditions is important for understanding Arctic climate and the potential response and role of the Arctic in regards to future climate change. Methods for reconstructing past changes in Arctic hydrology from the stratigraphic, isotopic, geochemical and fossil records of lake sediments are being developed, refined and applied in a number of regions. These records suggest that hydrological variations in the Arctic have been regionally asynchronous, reflecting the impacts of different forcing factors including orbitally controlled insolation changes, changes in geography related to coastal emergence, ocean currents, sea ice extent, and atmospheric circulation. Despite considerable progress, much work remains to be done on the development of paleohydrological proxies and their application to the Arctic.     

北极海域渔业资源开发现状及对策

随着全球变暖,北极海冰覆盖面积逐年减少。在全球海洋渔业资源衰退的大背景下,北极渔业资源的开发和合理利用备受世界各国关注,越来越多的国际组织和科学家开始对北极渔业进行探索研究。由于北极地区环境恶劣,海洋鱼类的种类和资源量相比其他地区较少,但随着北极海冰的融化,北极渔业资源开发和利用成为可能,北极潜在的未充分开发利用的渔业资源正吸引着有关国家的高度关注。为此,本文通过收集国内外相关文献,对北极渔业种类、资源状况及其开发现状进行了分析,同时提出了中国参与北极渔业资源开发和利用的对策与建议。     

地缘政治理论演变与北极航线地缘政治理论假设

北极航线问题因为北冰洋的融化预期加快,而变得愈来愈重要。中国在这一问题上不能失去话语权,要争得北极航线问题国际机制上的主动权,需要对北极航线的地缘政治理论进行深入研究,为成功争取北极航线权益提供理论依据。对地缘政治理论,特别是国外的地缘政治理论进行了阶段划分和系统评价;分析了北极航线问题的特殊性,认为沿用已有的地缘政治理论,不能够清晰描述北极航线的政治地理格局,并且也对我国的北极航线权益争取不利;提出了北极航线地缘政治理论的假设前提,为建立我国的北极航线地缘政治理论体系奠定基础;最后提出了我国关于北极航线问题的四项地缘政治策略,为我国争取北极航线地缘政治地位提供思路和具体措施。     

北极大气中汞亏损与海冰演变

近年来的观测结果显示北极对流层臭氧发生亏损的同时 ,大气中的气态汞浓度也急剧下降。这种现象的发生被认为是大气中活性卤素物种的增多而引起的。活性的卤素物种例如Br/Cl与臭氧作用 ,一方面导致臭氧亏损 ,同时 ,生成BrO/ClO氧化大气中的Hg0 ,使Hg0 转化为活性汞 (RGM)而沉降。北极地区大气中活性卤素物种主要来自海洋大型藻类释放的卤代烃分解和海盐的贡献。在过去的几十年里 ,随气候变暖 ,北极海冰变薄 ,面积减少 ,海洋排放的活性卤素物种浓度增加 ,从而使北极地区大气中的汞沉降通量增加 ,加剧了北极生物圈中的汞污染。由于北极海冰减少变薄趋势还在持续 ,因此 ,北极大气中汞亏损引起的沉降通量增加对生态圈的影响应该引起广泛重视。本文在综述这方面研究的最新进展基础上 ,提出了今后的研究方向。     

北极航线战略利益争夺的博弈态势与中国对策

北极航线包括东北航线、西北航线与北冰洋中央的穿极航线。作为联结亚欧最短的航运线路,北极航线独有的战略地位与潜在开发价值已吸引北极域内外国家的关注并对北极区域作出战略倾斜,北极航线由此成为各国战略利益争夺的前线阵地。虽然北极航线由于其自身地缘特征实际为北极航线沿线国家所掌控,但航线自身的公共属性决定了其战略价值的“外溢”,北极域外国家在北极航线同样具有重要的国家利益。北极航线目前存在国际规则不成体系、国内法与国际规则相冲突等矛盾,俄罗斯与加拿大将东北航线与西北航线“内水化”是造成国内外规则冲突的根本因素。中国作为北半球航运大国,北极航线的开通将进一步推动我国进出口贸易以及保障我国石油能源安全储备,对我国具有重大战略意义。由此,提升北极航运的参与度,以“负责任大国”形象与北极国家合作的方式参与北极事务以维护本国航运利益,进而推动北极航运治理规则体系的完善,是适合现实参与北极航线实践的中国对策。     

北极航道管理对北极渔业管理的启示

北极航道管理与北极渔业管理都是由气候变化所催生的北极重要事务。由于同处北极,两者面临着一些共性的管理问题,使两者之间具有了一定的可比性。两者的对比研究显示,北极航道管理机制构建过程体现了国际合作的精神,航道管理制度体系在形成之初始终处于动态发展以期得到完善,依托国际组织制定航行规则也有利于未来北极全面通航后执行统一协调的航道管理制度,这些北极航道管理实践中所体现的管理理念和路径对北极渔业管理具有启示作用。对比研究也揭示了北极渔业所面临的管理瓶颈,具体表现为北极5国谋求北冰洋公海"领导者"地位的单边主义行为,以及北极渔业现阶段所呈现出的"碎片式"管理格局。为实现北极渔业可持续性发展,北极5国之间、北极5国与北极域外国家之间应加强交流与合作,同时适时成立相应的区域性渔业管理组织以协调并开展国际交流与合作。     

北极地区人口数量、组成与分布

以环北极国家的北极行政区域为统计范围,利用环北极国家2001年和2006年的官方人口统计数据,对北极地区的人口状况及其演变趋势作了统计和初步分析,结果表明：（1）2006年,北极地区总人口约为1044万．人口密度为0．63人／平方公里．是地球上除南极大陆以外人口最稀少的地区：（2）在全球人口数量不断增加的情况下．北极地区近年来人口非但没有增加．而且略有减少。2006年与2001年相比．总人口减少了5．3万左右．主要原因是受俄罗斯北极区域人口减少的影响（减少了约12万）,其他国家的北极地区则呈现变化不大或略有增加的趋势：（3）北极地区地广人稀,人口分布极不均匀．主要集中在少数几个城市或城镇：北极地区首府的人口250万左右,约占总人口的24％;（4）分布在俄罗斯、北美、北欧北极地区的原住民人口约为200万．俄罗斯原住民以楚科奇-堪察加语族、阿尔泰语族、乌拉阿尔语族等北方少数民族为主,北美加拿大、美国主要以困纽特人和印第安人为主．北欧原住民则以萨米人为主。     

北极地缘环境解析与中国的应对之策

基于地缘环境的“地理位置—地缘关系—地缘结构”分析框架,对北极地区的地缘环境进行全面解析,并进一步分析“冰上丝绸之路”对北极地区地缘环境的影响。研究发现：1）北极地区地缘环境复杂,地理位置上,北极位于地球最北端,蕴含着丰富的资源,拥有极高的战略价值,是世界主要国家争夺的对象;地缘关系上,涉及到的主体与主题繁多,主要包括北极国家、近北极国家和原住民相互之间的关于领土、经济、能源、权利等多样议题;地缘结构上,北极地区地缘结构经历了“美苏争霸”—“破冰合作”—“新一轮竞赛”3个阶段的演变,当前结构呈现出“中心—次中心—外围”的特征。2）“冰上丝绸之路”的提出顺应了气候变化的趋势,推动北极地区区域合作,近北极国家参与北极事务,原住民保护,从而使地缘结构的中心更加稳定,地缘体之间联系更加紧密,并且进一步拓展了地缘关系网络。     

中国北极航线港口界定

随着北冰洋夏季冰层的逐渐消融,北极航线有望全线通航。北极航线的通航将促进东亚与欧洲、北美地区的贸易往来,从而降低传统航线的地位及作用,为我国战略资源采购提供新的通道;同时也将在一定程度上改变北极航线沿线及其延长线上港口的地位及布局,但不同港口受此影响不尽相同,只有部分港口可能因为北极航线的利用实现地位提升。在假定北极航线全线开通的基础上提出北极航线港口概念,以港口所在城市的进出口贸易总额为基本界定指标,以航程缩短程度、航线密度、港口外贸箱吞吐量和港口油气吞吐能力作为竞争性界定指标进行综合评价,筛选出符合标准的中国北极航线港口,为中国利用北极航线和未来沿海港口布局提供借鉴及参考。     

The role of declining Arctic sea ice in recent decreasing terrestrial Arctic snow depths

The dramatic decline in Arctic sea ice cover is anticipated to influence atmospheric temperatures and circulation patterns. These changes will affect the terrestrial climate beyond the boundary of the Arctic, consequently modulating terrestrial snow cover. Therefore, an improved understanding of the relationship between Arctic sea ice and snow depth over the terrestrial Arctic is warranted. We examined responses of snow depth to the declining Arctic sea ice extent in September, during the period of 1979–2006. The major reason for a focus on snow depth, rather than snow cover, is because its variability has a climatic memory that impacts hydrothermal processes during the following summer season. Analyses of combined data sets of satellite measurements of sea ice extent and snow depth, simulated by a land surface model (CHANGE), suggested that an anomalously larger snow depth over northeastern Siberia during autumn and winter was significantly correlated to the declining September Arctic sea ice extent, which has resulted in cooling temperatures, along with an increase in precipitation. Meanwhile, the reduction of Arctic sea ice has amplified warming temperatures in North America, which has readily offset the input of precipitation to snow cover, consequently further decreasing snow depth. However, a part of the Canadian Arctic recorded an increase in snow depth driven locally by the diminishing September Arctic sea ice extent. Decreasing snow depth at the hemispheric scale, outside the northernmost regions (i.e., northeastern Siberia and Canadian Arctic), indicated that Arctic amplification related to the diminishing Arctic sea ice has already impacted the terrestrial Arctic snow depth. The strong reduction in Arctic sea ice anticipated in the future also suggests a potential long-range impact on Arctic snow cover. Moreover, the snow depth during the early snow season tends to contribute to the warming of soil temperatures in the following summer, at least in the northernmost regions.     

从北极国家的北极政策剖析北极科技发展趋势

由于气候变化影响、地区经济潜力、以及地缘政治意义,北极迅速成为北极各国乃至北半球国家关注的焦点。自2006年底以来,挪威、俄罗斯、美国、加拿大、芬兰、冰岛、瑞典和丹麦等北极八国陆续推出了新的北极政策。各国在阐述北极主权、资源利用、生态环境保护、社会经济发展和原住民权利的同时,强调了科学研究和科技发展在当地生态环境保护和经济可持续发展中的重要作用,并对科研优先领域进行了不同程度的阐述,以引导各国的北极科技发展并服务于自身的北极权益。本文依据北极各国新近发布的北极政策,综合分析北极科技发展重点和趋势,同时结合我国已有的北极考察和合作基础,提出了我国的北极科技发展建议。     

国际北冰洋地质、地球物理大洋科考进展

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(AMORE 2001)、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。     

Ice-rafted detritus events in the Arctic during the last glacial interval, and the timing of the Innuitian and Laurentide ice sheet calving events

Ice-rafted detritus (IRD) layers in the Arctic Ocean not only indicate the source of this detrital sediment, but give insights into the ice drift and ice sheet history. Detrital sand-sized Fe oxide mineral grains that are matched to precise sources using the microprobe chemical fingerprint of each grain, along with elevated coarse IRD abundance and radiocarbon ages, are used to define IRD peaks from the Innuitian and Arctic portions of the Laurentide ice sheets. Because grains from these two areas can be entrained by sea ice from the shelves just offshore of the calving areas, peaks in these grains must be correlated to coarse IRD to identify iceberg calving events, and to distinguish them from sea-ice rafting. The sequence of IRD peaks deposited by icebergs from these two ice sheets indicate that both ice sheets calved bergs at accelerated numbers, six or seven times, from 11 to 36 Kya. The relatively short times between most of these IRD events suggest that the ice sheets did not completely collapse with each IRD event, except the last event. Although there is some indication that one ice sheet may have begun calving bergs before the other, the resolution of the Arctic cores does not allow definitive determination of this. This emphasizes the need for higher resolution cores from the central Arctic, as well as from near the terminus of large Pleistocene ice sheets. Sea-ice rafting occurs throughout the last glacial stage, even during some glacial IRD events, as indicated by Fe grains from non-glacial sources.     

基于地图视角的北极海洋权益现状研究

明确各国北极海洋权益现状是我国未来北极活动的基础。本研究根据相关文献及图集资料,基于地图视角,对环北极国家的专属经济区划界、外大陆架申请、海洋保护区建立等方面进行定量化、空间化的分析,以此反映北冰洋海洋权益基本情况。结合《联合国海洋法公约》《公海公约》《大陆架公约》《领海及毗连区公约》等相关法律政策,预测北极海洋权益未来发展趋势并探究其对我国未来北极活动的影响,为我国未来北极策略制定提供参考。结果表明,沿岸国家对北冰洋活动的限制程度具有一定的规律性:在经向上,呈现出显著的纬度地带性,即限制程度随着纬度增高而逐渐减弱;在深度方向,对大陆架的控制范围大于对其上覆水域的控制范围。     

北极航线的世界航运网络格局影响分析

北冰洋冰层的加速融化,引发了世界对北极航线相关问题的关注和思考,尤其是北极航线全线贯通之后,将会对当今世界航运网络格局产生更加深远的影响。本文分析了世界航运网络格局的内涵和现状,随后讨论了世界航运网络格局的要素,并以此为基础,分析了北极航线通航后对世界航运网络格局的影响,进而提出北极航线通航后我国的应对策略。     

中国北极科技外交论析

鉴于北极特殊的地理位置和自然环境,北极科技外交往往是各国参与北极事务的起点和实现北极利益的先导。中国也概不能外,北极科技外交对保障北极科研装备、提高北极认识水平和促进北极资源开发等都具有重要意义。回溯中国参与北极事务的历程,北极科技外交是其中的主要线索和核心内容,现已取得了一些成绩。但作为域外国家和发展中国家,中国北极科技外交还面临着缺乏顶层设计、政策和资金支持不足以及若干国际因素的掣肘。对此,中国应通过充分发挥政府的主导作用、强化和完善运行机制、扩展北极科技外交的广度和深度等加以改进。     

基于新闻大数据的北极地区地缘关系研究

随着全球气候变暖,北极地区海冰大面积消融,引发了严重环境问题,同时使得北极航道成为可能,北极地区的战略地位显著提升.作为近北极国家,北极地区国际关系变化对中国的北极政策有直接影响.全面实时地分析北极地区地缘关系及其变化特征,对中国制定北极地区的政治、经济、外交政策具有重要指导作用.海量全球实时开放数据库的出现以及大数据...     

我国北极航道开拓的战略选择初探

对于我国,正在发展和形成中的洲际贸易航线——北极航道是当今经济全球化、政治多极化和气候变化大趋势下出现的重大机遇,也是"一带一路"的重要补充,具有较高战略价值。根据北极航道当前发展状况,从开拓北极航道的战略选择角度,针对航运条件、法律和地缘政治等方面对北极东北航道、西北航道和穿极航道三条不同海运路径做了概括性比较,以期为北极航道发展的战略选择做一些前期思考。结果表明:(1)近年来虽然世界贸易和航运业不景气,但北极航运逆势而上,呈现扩大化增长趋势,无强力破冰船引航的商船独立航行时代已初显端倪;(2)三条北极航道处于不同发展阶段:东北航道发展最快,散货船和油气轮方式的资源和过境运输已形成小规模的运营业务;西北航道次之,正在尝试散货船的资源运输;穿极航道过境通行潜力开始受到越来越多关注。三条航道的集装箱过境运输尚处于空白;(3)针对三条北极航道不同发展阶段和趋势,结合战略需求,我国北极航道开拓应采取"用一个、试一个、探一个"的发展思路,即:东北航道做实质性的投入;西北航道做尝试性的投入;穿极航道做探索性的投入。投入重点当为我国有较大需求的中-欧和中-美集装箱船过境运输;(4)科学考察和商业利用是我国北极航道开拓和利用的先导,鉴于北极航道的不同国际法和地缘政治环境,作为"一带一路"北线的实施可采取"对接"和"探索"并行的发展策略。     

基于PT理论的中国北极航线权益战略选择

摘 要：面对北极航线的开通预期,世界各相关国家对北极航线问题愈加关注,但目前我国国内缺乏对于中国北极航线战略的量化研究,在全面分析目前中国北极航线的内部优势、劣势及外部环境的基础上,利用PT理论创建了中国北极航线权益战略PT理论选择方法,并通过方案选择提出了中国北极航线权益战略。研究结果对于北极及北极航线研究领域中环境因素的分析和量化方法的拓展及制定具有重要现实意义。     

可服务于北极航道的海冰与气象预报信息综合分析

全球气候变暖和北极海冰快速减少背景下,北极航道正在开通,提高海冰和气象预报能力是北极地区船只航行的重要保障。通过获取不同国家的北极高纬共享信息(包括观测数据、预报产品和历史分析资料),分析国际北极地区海冰和气象预报信息特点及存在的问题,能够为我国北极观测预报的常态化、业务化发展提供参考。通过对7个环北极国家、3个非北极国家以及3个信息发布平台共23家机构海冰和气象预报信息的对比,发现近年来各国北极预报水平提升,合作交流扩大,但是仍存在一些问题,如观测数据没有充分应用于预报、北极中央区的预报能力偏弱、预报信息共享度不够、信息应用时需要加以选择、仍需提升信息发布技术。通过上述分析,建议我国持续增加北极科考、国际合作、冰区安全航行预报保障技术研究等的投入,以系统提升我国的极地预报能力,为我国北极科考和极地航运事业提供更加及时有效的预报保障。