北极地区石油资源开发潜力评估

随着全球能源竞争的日益激烈,北极这块能源“宝藏地”逐渐成为各国关注和争夺的焦点区域。文章综合生命周期理论与世界石油市场特征,分析北极国家构建石油生产方程的理论基础,选择多循环Hubbert模型与情景分析法构建北极国家石油生产方程;综合理论与实际情况,合理设定不同发展情景,分析北极地区石油资源对北极国家石油产量的影响,进而研究北极地区石油资源的开发潜力。研究结果表明：北极地区的石油资源一旦得以开发,可使北极国家石油产量峰值时间递延2～4年;北极重点地区（西西伯利亚盆地、阿拉斯加北坡盆地、西北内陆盆地、斯维尔德鲁盆地）的未被发现可采石油资源更加丰厚,开发该地区石油资源的石油产量峰值时间递延效果更加明显。     

冬季北极涛动和北极海冰变化对东亚气候变化的影响

本文简要回顾了冬季北极涛动 (北大西洋涛动 )和北极海冰面积变化对东亚气候变化的影响、研究中存在的问题以及目前亟待解决的科学问题。     

从第三极到北极： 积雪变化研究进展

在全球气候变化背景下, 第三极和北极地区积雪是地表最活跃的自然要素之一, 其动态变化对气候环境和人类生活产生重要影响。通过回顾第三极和北极积雪研究进展, 阐述了降雪、 积雪范围、 积雪日数、 积雪深度和雪水当量在第三极和北极地区的时空分布特征和变化趋势。结果表明： 近50年, 特别是进入21世纪以来, 第三极和北极地区降雪比率均呈下降趋势; 积雪范围、 积雪日数、 积雪深度、 雪水当量总体均呈减小趋势, 融雪首日有所提前。同时就积雪变化对生态系统与气候系统的影响进行了论述, 评估了积雪的反馈作用。通过总结第三极和北极积雪变化研究进展, 凝练研究中存在的不足和未来发展趋势, 为提升积雪对气候变化及经济社会发展影响的认识提供重要科学支撑。     

全球变暖背景下北极海冰与东亚冬季风关系的变化及其机制

为了进一步了解全球变暖背景下北极海冰与东亚冬季风的关系及其变化,本文选用东亚冬季风北模态及南模态作为东亚冬季风指数,利用滑动相关分析、回归分析及合成分析研究了全球变暖背景下1953—2021年北极海冰密集度与东亚冬季风关系的变化特征及其机制。结果表明:11月巴伦支海海冰密集度与东亚冬季风北模态之间的关系发生了显著变化,从1962—1977年显著正相关转为1983—1999年显著负相关,2000年以后两者无显著关系。1962—1977年11月巴伦支海海冰偏多对应东亚冬季风偏强,这是大气环流影响海冰的结果,11月的大气环流异常特征维持到了冬季,使得欧亚大陆上空大气呈现出北极涛动(Arctic Oscillation,AO)负位相,在增强东亚冬季风的同时将中高纬大陆干冷空气输送至巴伦支海,在表面风应力的作用下巴伦支海海冰增多。1983—1999年则由前一时期的大气环流影响海冰变为海冰影响大气环流,11月巴伦支海海冰显著减少在冬季激发出了北极涛动负位相,加强东亚大槽及东亚高空西风急流,从而使得东亚冬季风偏强。2000年以后北极海冰与东亚冬季风北模态的关系明显减弱,此时东亚冬季风与北极涛动的负相关关系更为显著。     

气候系统模式对于北极海冰模拟分析

利用全球耦合模式对比计划第五阶段(CMIP5)模拟试验的结果,并与观测资料对比分析,评估了CMIP5模式对北极海冰的模拟效果。结果表明:多数模式可以较好地模拟出北极海冰的空间分布以及季节变化特征。1979—2005年北极海冰迅速减少,所有模式均模拟出北极海冰减少的趋势,但减少趋势大小与观测差别较大。在全球变化的背景下,全球地表气温升高1℃,北极海冰的面积减少1.02×106km2,而在模式中减少的北极海冰面积在0.62×106—1.68×106km2之间,说明模式对于北极海冰的模拟仍然存在很多不确定性。     

三峡水库坝区蓄水前水体对水库周边气温的影响

对三峡水库蓄水前位于坝区长江左、右两岸的3组气温观测资料进行对比分析,结果表明：①水体对水库周边气温有白天降温、夜间增温效应,可抑制极端最高气温,抬升极端最低气温;②总体上增温幅度比降温幅度大,增温幅度夏季大于冬季,春秋季居中,在20：00夏半年多大于冬半年,在08：00冬半年多大于夏半年,20：00、08：00增温幅度0．2～1．0℃的日数分别占总日数的46％、55％以上;③增温效应与降水季节性变化趋势基本一致,降水多的月份增温明显,降水少的月份增温幅度则较小;④降温幅度为春夏季小于秋冬季;⑤逐时气温分析显示,远水区较近水区各时次气温在10：00～15：00高0．1～0．4℃,其它时间尤其是夜间低0．1～0．7℃。     

北极地区200海里外大陆架划界法律问题研究

随着北极冰盖的融化,开采北极蕴藏丰富的石油、矿产资源越来越具有现实可行性,北极地区200海里外大陆架划界问题日益成为各国关注的热点.分析北极地区200海里外大陆架划界的国际法基础、主要法律问题以及学界对解决该问题的建议,认为200海里外大陆架划界不可能通过某一特定程序一次性解决,而是现有国际法框架内各国共同参与、区分不...     

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。     

国际政治经济学视角下的“冰上丝绸之路”倡议

作为"一带一路"倡议与北极开发对接的合作设想,"冰上丝绸之路"建设不仅有助于北极地区经济社会的发展,促进全球交通贸易格局的均衡,还有助于缓解全球资源需求与供给的矛盾,促进可持续发展,更可以扩大和深化中国对外发展合作,塑造有利的发展环境。从历史经验来看,"冰上丝绸之路"的顺利推进必须以政治共识为前提,以经济效益为可持续的保障。鉴于北极地区特殊的地理环境和复杂的政治环境,"冰上丝绸之路"建设面临敏感的政治挑战和较高的经济技术成本,需要广泛的国际共识和技术合作。     

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。