Modeling Arctic Ocean heat transport and warming episodes in the 20th century caused by the intruding Atlantic Water

This study investigates the Arctic Ocean warming episodes in the 20th century using both a high-resolution coupled global climate model and historical observations. The model, with no flux adjustment, reproduces well the Atlantic Water core temperature （AWCT） in the Arctic Ocean and shows that four largest decadalscale warming episodes occurred in the 1930s, 70s, 80s, and 90s, in agreement with the hydrographic observational data. The difference is that there was no pre-warming prior to the 1930s episode, while there were two pre-warming episodes in the 1970s and 80s prior to the 1990s, leading the 1990s into the largest and prolonged warming in the 20th century. Over the last century, the simulated heat transport via Fram Strait and the Barents Sea was estimated to be, on average, 31.32 TW and 14.82 TW, respectively, while the Bering Strait also provides 15.94 TW heat into the west- ern Arctic Ocean. Heat transport into the Arctic Ocean by the Atlantic Water via Fram Strait and the Barents Sea correlates significantly with AWCT （ C = 0.75 ） at 0- lag. The modeled North Atlantic Oscillation （NAO） index has a significant correlation with the heat transport （ C = 0.37 ）. The observed AWCT has a significant correlation with both the modeled AWCT （ C =0.49） and the heat transport （ C =0.41 ）. However, the modeled NAO index does not significantly correlate with either the observed AWCT （ C = 0.03 ） or modeled AWCT （ C = 0.16 ） at a zero-lag, indicating that the Arctic climate system is far more complex than expected.     

Contribution of a pathway through the Arctic Ocean to the re cent reduction in the ice cover

The sea ice cover in the Arctic Ocean has been reducing and hit the low record in the summer of 2007. The anomaly was extremely large in the Pacific sector. The sea level height in the Bering Sea vs. the Greenland Sea has been analyzed and compared with the current meter data through the Bering Strait. A recent peak existed as a consequence of atmospheric circulation and is considered to contribute to inflow of the Pacific Water into the Arctic Basin. The timing of the Pacific Water inflow matched with the sea ice reduction in the Pacific sector and suggests a significant increase in heat flux. This component should be included in the model prediction for answering the question when the Arctic sea ice becomes a seasonal ice cover.     

楚科奇海和加拿大海盆表层沉积物中好气异养细菌的地理分布

本文用MPN法测定楚科奇海和加拿大海盆表层沉积物中好气异养细菌(GAB)的含量,并对其地理学分布进行分析。结果表明,研究区GAB的检出率高达100%。4℃时GAB的含量范围、平均含量为4.00×102-2.40×106个.g-1、1.71×106个.g-1。25℃时GAB的含量范围、平均含量为2.40×105-2.40×107个.g-1、1.10×107个.g-1。无论是含量范围,还是平均含量,均是25℃时的培养结果大于4℃时的培养结果。GAB含量的地理分布趋势是随纬度增高,含量呈降低趋势。在经度变化上则为由东向西,含量呈降低趋势。对沉积物所处水深的分析,表明其在4℃培养得出来的GAB含量随水深增加有下降的趋势,25℃培养出来的GAB含量受环境影响较小,与水深变化关系不明显。     

AAB-02新生代两极古气候记录在百万年尺度上的联系 北冰洋海底沉积物的粘土矿物组合及其对新生代气候变化的指示（IODPLeg302）

粘土矿物的组成可以通过红外吸收光谱（IR）和x射线衍射（XRD）方法来测定,其中,红外吸收光谱法能在数量上模拟和比较粘土矿物组合的比值特征。粘土矿物的半定量分析是以Biscaye方法为基础建立的（Biscaye,1965）。通过100个样品的两种程序分析对比后,粘土矿物的半定量分析得到了巩固。其中,第一种程序是将粘土矿物固定在玻璃片上（Moore和Reynolds,1997）,     

西北冰洋表层沉积物中重金属的赋存形态研究

用连续提取法对选自西北冰洋的32个表层沉积物进行分析,测定了Cr、Cu、Pb在全样中及其在P1-2、P3、P4、P5中的含量.结果表明随着离岸距离增加,水深加深,Cr、Cu、Pb含量呈增高的趋势.研究区陆架沉积物中Cr、Cu、Pb含量分别为60.66、14.77、16.65μg/g;深海沉积物中Cr、Cu、Pb的含量分别为80.40、41.70、25.62μg/g.元素赋存形态分析表明,Cr、Cu、Pb主要赋存在残渣态,残渣态中三元素的含量平均值分别为64.97、19.67、17.56μg/g,占元素总量的比例分别为93.58%、75.02%和83.76%.三元素在各赋存形态中的含量分布是:Cu为残渣态>有机质和硫化物态>铁锰氧化态>可交换及碳酸盐态;Pb和Cr则为残渣态>铁锰氧化物态>有机质硫化物态>可交换态及碳酸盐态.研究区重金属元素在不同赋存形态中的含量分布与北太平洋深海沉积物中类似.     

210Po-210Pb活度不平衡鉴年法测定北极冰区表层冰雪年龄

远离河流和大陆的北冰洋冰区,大气沉降是210Po、210Bi、210Pb和7Be核素等最重要的来源。降雪一旦形成即被标记具有特定的210Po/210Pb活度比值,并降落到海冰表面,进入封闭状态。在封闭体系的冰雪中,随着时间推移,210Po从相对于210Pb强烈亏损的状态逐渐达到210Po-210Pb平衡状态。因此可以通过分析北冰洋表层冰雪中210Po-210Pb活度不平衡特征,量化冰区表层冰雪的表观年龄。本文搜集整理了北极地区气溶胶的210Po/210Pb活度比值,结合2018年中国第9次北极科学考察航次和2015年美国GEOTRACES 北冰洋航次中若干冰站表层冰雪的210Po/210Pb活度比特征,估算了北冰洋表层冰雪的表观年龄。结果表明,2018年中国冰站采集的表层冰雪年龄变化范围为106～272 d,远大于2015年美国冰站采集的表层冰雪的年龄;而两国冰站表层冰雪的年龄都呈现一定的纬度效应,即随着采样站位越靠近北极点,总体上表层冰雪的年龄呈现越来越大的特点,表明北极冰区表层冰雪越靠近北极点,表层冰雪被保留的时间会越长。210Po-210Pb 活度不平衡定年法可以作为一种评估北冰洋冰雪年龄的方法并与遥感技术协同使用。     

北冰洋西部表层沉积物粘土矿物分布及环境指示意义

楚科奇海及邻近的北冰洋深水区表层沉积物中粘土矿物的分布受源区母岩和海区环流结构所制约。来自加拿大马更些河的物质富含高岭石和伊利石,对研究区东北部和北部沉积物的影响较大;来自阿拉斯加西北部的河流和海岸带物质富含绿泥石,高岭石含量变化较大,对阿拉斯加西北部近海沉积物的影响明显;来自西伯利亚的物质富含绿泥石,对研究区西部沉积物的影响较为明显。自白令海峡进入的太平洋水携带富含蒙皂石的育空河物质横穿楚科奇海陆架向北扩散,导致楚科奇海中部沉积物中的蒙皂石含量高;同时,粘土矿物自身的粒度分异在某种程度上也促使蒙脱石在离岸距离较远的中部海区富集。     

冰海下的“寡妇制造者”——苏联K-19号核潜艇的传奇

2002年,由好莱坞拍摄的潜艇电影《K-19:寡妇制造者》在全球上映,片中剧情描写了苏联第一代战略核潜艇658型(北约代号Hotelclass"旅馆级",又译H级)首艇K-19号在北极地区执行任务时发生事故,艇长和官兵们奋不顾身地抢救自己的潜艇。遗憾的是,影片在俄罗斯上映后,几乎是收到了原K-19号潜艇上事故幸存老兵的一致口水,大部     

中国的北冰洋情缘

在世界聚焦于地球最后一块净土——南极之时,北冰洋仿佛离开了人们的视线。事实上,北冰洋与中国一直有着不解之缘……中国人第一次在地图上看到北冰洋,是在坤舆万国全图上。这份由万历年间意大利传教士利玛窦向明神宗朱翊钧献上