抗熊记

第一次与北极熊的短兵相接,终于取得了有惊无险的胜利。第三次北极考察是遭遇北极熊次数最多、距离最近、风险最直接、情节最丰富的一次。我作为考察队的一员,亲历了当时亦惊亦险、跌宕起伏的抗熊全过程。进入楚科奇海作业的第3天,在北纬70度附近,我们第一次见到了浮冰。零零散散的浮冰随波逐流,伴着覆盖其上的皑皑白雪,     

2010年度十大海洋人物：余兴光——带领团队创造北极科考新突破的首席科学家

6月8日,2011世界海洋日暨全国海洋宣传日主场庆祝大会上举行了＂2010年度海洋人物＂颁奖典礼,为海洋事业作出突出贡献的9名个人和1个集体获得了此项殊荣。在他们当中,有站在科技前沿的学者,有来自基层一线的模范,有企业的领路人,有无私的志愿者,有敢闯敢干的个人,有团结奋进的集体？？他们各自服务和奋斗的领域不同,但这些不同的领域又有一个共同的名字—海洋!本刊为这十大海洋人物制作特别报道,感受他们的情怀,学习他们的精神。     

北极孔斯峡湾表层沉积物中溶解有机质的来源与转化历史

在北极地区孔斯峡湾采集28个表层沉积物样品,测定了其中水溶性有机质(也称溶解有机质,DOM)的分子量分布、紫外/可见吸收光谱和三维荧光光谱特征,并利用平行因子分析(PARAFAC)模型对DOM的荧光组分和来源进行了解析。结果表明:孔斯峡湾表层沉积物中有色溶解有机质(CDOM)及其中的荧光溶解有机质(FDOM)含量均从内湾向外湾方向呈逐渐累积的趋势,但CDOM中的FDOM所占比例逐渐减小,与DOM趋于老龄化密切相关。沉积作用减弱以及长期的光化学降解和微生物降解作用对此起主要贡献,并导致腐殖质和小分子组分在沉积物DOM中所占的比例呈逐渐递增的趋势。沉积物DOM包含陆源类腐殖质、自生源类腐殖质和类蛋白等三个荧光组分,但是其组成比例空间差异很大。吸收光谱斜率比(S_R)随自生源所占百分比增加而减小,随DOM腐殖质组分中陆源与自生源的比值增加而增加;腐殖化指数(HIX)随类腐殖质与类蛋白质比值和水深的增加而增加,生物源指数(BIX)随自生源比例增加而增加。峡湾沉积物DOM的组成和来源存在着高度的空间差异,在冰川湾区由水体颗粒有机质(POM)的近期转化和迁移而来,而在峡湾中央及口门附近以较老的腐殖质为优势,主要源于水体DOM长期迁移和转化。研究表明,FDOM/CDOM,S_R,HIX和BIX等构成的CDOM光谱指纹信息可以作为揭露沉积物溶解有机质来源及迁移转化历史的工具,对探索海洋与冰川相互作用影响下的峡湾环境演变有着重要意义。     

南、北极雪、冰、水中的痕量元素离子与水汽化学

应用水汽化学的方法学和理论,研究南,北极雪,冰,水中的Ｚｎ＾２＋等离子,南北,极雪,冰,水中Ｚｎ＾２＋,Ｃｄ＾２＋,Ｐｂ＾２＋,Ｃｕ＾２＋,Ｓｎ＾４＋,Ｂｉ＾３＋离子含量的空间变化很小,与水汽化学原理计算的离子总平均含量Ｚｎ＾２＋,５．０μｇ／Ｌ,Ｐｂ＾２＋＋０．０３０μｇ／Ｌ,Ｃｕ＾２＋＋０．７０μｇ／Ｌ,Ｓｎ＾４＋＋０．９９μｇ／Ｌ,Ｂｉ＾３＋＋０．１８μｇ／Ｌ相一致。南北极Ｚｎ＾２＋等离子处     

书海拾贝

快速变化中的北极海洋环境张占海著科学出版社出版2003年7-9月,由国家海洋局主持,国家海洋局极地考察办公室组织实施了中国第二次北极科学考察。考察队由雪龙号科学考察破冰船承载,前往北极洋加拿大海盆,考察了北纬80°以南的大范围海域,对北极海洋、海冰、大气进行了全面考察。     

全球热带海洋海表温度场异常对北极海冰的影响

本文利用1951−2021年哈德莱中心提供的海冰和海温最新资料以及美国国家海洋和大气管理局气候预报中心提供的NCEP/NCAR再分析资料,分析探讨了北极海冰70余年的长期变化特征,进而研究了其快速减少与热带海温场异常变化之间的联系,揭示了在全球热带海洋海温场变化与北极海冰之间存在密切联系的事实。结果表明,北极海冰异常变化最显著区域出现在格陵兰海、卡拉海和巴伦支海。热带不同海区对北极海冰的影响存在明显时滞时间和强度差异,热带大西洋的影响相比偏早,印度洋次之,太平洋偏晚。热带大西洋、印度洋和中东太平洋海温异常影响北极海冰的最佳时间分别是后者滞后26个月、30个月和34个月,全球热带海洋影响北极海冰的时滞时间为33个月。印度洋SST对北极海冰的影响程度最强,其次是太平洋,最弱是大西洋。全球热带海洋对北极海冰的影响过程中,热带东太平洋和印度洋起主导作用。当全球热带海洋SST出现正（负）距平时,北极海冰会出现偏少（多）的趋势,而AO、PNA、NAO对北极海冰变化起重要作用,是热带海洋与北极海冰相系数的重要“纽带”。而AO、PNA和NAO不仅受热带海洋SST的影响,同时也受太平洋年代际振荡PDO和大西洋多年代际AMO的影响,这一研究为未来北极海冰快速减少和全球气候变暖机理的深入研究提供理论支撑。     

CICE5.0与BCC_CSM2.0模式的耦合及对北极海冰的模拟评估

本文将美国Los Alamos国家实验室发展的最新海冰模式CICE5.0引入国家气候中心气候系统模式BCC_CSM2.0,替代原有的海冰模式SIS,形成一个新的耦合模式。在此基础上,评估新耦合模式对1985-2009年北极海冰的模拟性能,检验引入CICE5.0后对耦合模式中北极海冰、海洋和大气模拟结果的改进。结果表明,引入CICE5.0后,模式能较好地模拟出北极海冰的空间分布、季节以及年际变化特征。相比于旧版本耦合模式,新耦合模式模拟的北极多年冰增多、一年冰减少,同时,海冰增厚、海冰流速减慢,模拟效果得到显著改进,对波弗特涡流模拟的改善尤为明显。进一步分析发现,相比于SIS,CICE5.0对北极海冰特别是海冰厚度模拟性能的提升,在耦合进入BCC_CSM2.0后,会触发冰-温的正反馈机制,改进了模式对海平面气压场、表层气温和海表温度的模拟,由此进一步提高了模式对北极海冰的模拟能力。     

北极径流增加对大西洋经向翻转环流影响的模拟研究

观测显示过去几十年间北极入海径流呈现增加趋势,CMIP5耦合模式预测表明21世纪北极入海径流仍会增加,在RCP8.5路径下,21世纪末北极入海径流量将会是1950年的1.4倍。本文利用冰-海耦合数值模式研究了北极径流增加对大西洋经向翻转环流的影响。基于两个数值实验的结果表明,如果北极入海径流按每年0.22%的速度（与RCP8.5路径下的速度相当）增加,大西洋经向翻转环流的强度在100、150和200年后将会分别减弱0.6（3%）、1.2（7%）和1.8（11%） Sv。北极入海径流增加导致大西洋经向翻转环流减弱的主要原因是,北极入海径流增加的淡水被输运到北大西洋后,会抑制北大西洋深层水的生成,这也会导致北大西洋深层水海水年龄的增加。     

北极东部陆架沉积盆地与油气藏展望

北极东部宽广的陆架展布着几个不同时期、不同走向的裂谷成因构造。利用构造纲要图,展示了上Brooksian地层单元（白垩纪-新生代）的主要构造元素,并勾画出Ellesmerian地层单元（晚泥盆世-侏罗纪）的构造轮廓,通常认为本区该期烃源岩最丰富。上地层单元发现了3个主要沉积盆地：Vil’kitskii-北楚科奇盆地,南楚科奇盆地和东楚科奇盆地,它们被楚科奇中央隆起所分隔。该隆起在EUesmerian期最活跃。通过与研究详细的陆架和陆坡区对比,概括了这3个盆地烃类的形成和聚集模式,了解可能的油气储集远景区带。     

东格陵兰盆地晚二叠世缺氧事件：对北欧和北极潜在烃源岩的意义

在东格陵兰盆地,晚二叠Ravnefjeld组（FoldvikCreek群）海相沉积物属Wuchiapingian期（Stemmerik等,2001）,遍布整个东格陵兰盆地的Ravnefjeld组由三套生物扰动粉砂岩夹两套薄层状泥页岩组成（Piasecki和Stemmerik,1991）。这些富含有机质的薄层沉积是易于生油的烃源岩,其平均总有机碳含量为4wt％,HI值为300～400mg／g TOC,属于Ⅱ型于酪根（Christiansen等,1993）。黄铁矿莓球的含量表明这种薄层的沉积条件为含硫底水,生物扰动单元代表半氧化-氧化条件（Nielsen和Shen2004）,氧化还原敏感元素也指示了沉积环境。