中國(guó)第三次北極科學(xué)考察報(bào)告

前言

極地作為地球系統(tǒng)的重要組成部分正為人們逐漸認(rèn)識(shí)。作為地球最重要的冷源與熱匯，極地支配與調(diào)節(jié)著全球物質(zhì)與能量的輸運(yùn)與交換，對(duì)全球氣候與環(huán)境的演變產(chǎn)生舉足輕重的影響。近幾十年來(lái)，在全球氣候變暖的大背景下，極地環(huán)境正在發(fā)生急劇的變化，由于這一變化及對(duì)全球氣候與環(huán)境的巨大影響，已引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注，并由此進(jìn)一步促進(jìn)了極地環(huán)境科學(xué)研究的興起。進(jìn)入21世紀(jì)后，在國(guó)際科聯(lián)（ICSu）和世界氣象組織（WMO）的共同發(fā)起下，2007—2008年被確定為第四次國(guó)際極地年（IPY），旨在進(jìn)一步促進(jìn)世界范圍內(nèi)極地科學(xué)研究的深入開(kāi)展，以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重并深刻影響人類社會(huì)生存與發(fā)展的極地重大環(huán)境問(wèn)題。此項(xiàng)活動(dòng)得到了世界眾多國(guó)家政府、科學(xué)組織和科學(xué)家的積極響應(yīng)，全球共有60多個(gè)國(guó)家和39個(gè)國(guó)際組織，以及數(shù)萬(wàn)名科學(xué)家參加和介入了此項(xiàng)規(guī)?？涨暗目茖W(xué)活動(dòng)。中國(guó)第三次北極考察正是在這一背景下，我國(guó)組織的一次重要的極地考察活動(dòng)，也是我國(guó)拓展北極科考活動(dòng)空間，加強(qiáng)北極科學(xué)研究和維護(hù)我國(guó)北極權(quán)益的一項(xiàng)重大行動(dòng)。北極作為對(duì)全球變暖響應(yīng)與反饋?zhàn)顬槊舾泻惋@著的地區(qū)之一，最近幾十年發(fā)生了諸如海冰面積和厚度持續(xù)減小、海洋環(huán)流變異、陸地淡水輸入增加、冰蓋退縮等顯著的異常變化。尤其是，這一現(xiàn)象在近幾年來(lái)明顯加強(qiáng)。現(xiàn)有的觀測(cè)資料表明，從2005年到2007年，北冰洋夏季海冰覆蓋的面積已從670萬(wàn)km2縮減至420萬(wàn)km2左右，其變化幅度無(wú)論在時(shí)間或空間上均大大超過(guò)預(yù)測(cè)的程度。這一結(jié)果表明，全球變化的過(guò)程遠(yuǎn)比人們想象的要復(fù)雜和迅速，我們對(duì)北極環(huán)境變化的了解無(wú)論在廣度和深度上仍不夠全面與深刻。

內(nèi)容概要

　　《中國(guó)第三次北極科學(xué)考察報(bào)告》內(nèi)容為：極地作為地球系統(tǒng)的重要組成部分正為人們逐漸認(rèn)識(shí)。作為地球最重要的冷源與熱匯，極地支配與調(diào)節(jié)著全球物質(zhì)與能量的輸運(yùn)與交換，對(duì)全球氣候與環(huán)境的演變產(chǎn)生舉足輕重的影響。近幾十年來(lái)，在全球氣候變暖的大背景下，極地環(huán)境正在發(fā)生急劇的變化，由于這一變化及對(duì)全球氣候與環(huán)境的巨大影響，已引起世界各國(guó)的普遍關(guān)注，并由此進(jìn)一步促進(jìn)了極地環(huán)境科學(xué)研究的興起。進(jìn)入21世紀(jì)后，在國(guó)際科聯(lián)（ICSu）和世界氣象組織（WMO）的共同發(fā)起下，2007—2008年被確定為第四次國(guó)際極地年（IPY），旨在進(jìn)一步促進(jìn)世界范圍內(nèi)極地科學(xué)研究的深入開(kāi)展，以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重并深刻影響人類社會(huì)生存與發(fā)展的極地重大環(huán)境問(wèn)題。此項(xiàng)活動(dòng)得到了世界眾多國(guó)家政府、科學(xué)組織和科學(xué)家的積極響應(yīng)，全球共有60多個(gè)國(guó)家和39個(gè)國(guó)際組織，以及數(shù)萬(wàn)名科學(xué)家參加和介入了此項(xiàng)規(guī)?？涨暗目茖W(xué)活動(dòng)。中國(guó)第三次北極考察正是在這一背景下，我國(guó)組織的一次重要的極地考察活動(dòng)，也是我國(guó)拓展北極科考活動(dòng)空間，加強(qiáng)北極科學(xué)研究和維護(hù)我國(guó)北極權(quán)益的一項(xiàng)重大行動(dòng)。

書(shū)籍目錄

第1章 中國(guó)第三次北極科學(xué)考察概況1．1 目標(biāo)和任務(wù)1．2 科學(xué)考察隊(duì)的組成1．3 考察區(qū)域概況1．4 站位設(shè)置1．5 航次執(zhí)行過(guò)程第2章 北極科學(xué)考察調(diào)查設(shè)備2．1 “雪龍”號(hào)科學(xué)考察船2．2 船載導(dǎo)航定位系統(tǒng)2．3 船載基本科考設(shè)備第3章 航次氣象保障和海冰監(jiān)測(cè)3．1 航次氣象保障3．2 航次海冰監(jiān)測(cè)與分析第4章 物理海洋考察4．1 考察概況4．2 各考察項(xiàng)目進(jìn)展4．3 對(duì)北極海洋物理考察結(jié)果的總體評(píng)價(jià)4．4 物理海洋實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題和建議第5章 海洋化學(xué)考察5．1 海水化學(xué)和海洋生物地球化學(xué)5．2 白令海及西北冰洋各界面碳通量觀測(cè)5．3 同位素海洋學(xué)5．4 持久性有機(jī)污染物及水團(tuán)交換的CFCs、SF6示蹤5．5 本章小結(jié)第6章 生物海洋考察6．1 考察概況6．2 考察項(xiàng)目具體情況6．3 本章小結(jié)第7章 地質(zhì)與地球物理考察7．1 研究目標(biāo)7．2 研究?jī)?nèi)容7．3 海上調(diào)查設(shè)備和試驗(yàn)室分析儀器7．4 地質(zhì)與地球物理考察作業(yè)人員7．5 觀測(cè)站位和工作量7．6 海洋地質(zhì)調(diào)查取樣站位7．7 地球化學(xué)7．8 與美國(guó)田納西大學(xué)的合作調(diào)查7．9 考察與觀測(cè)過(guò)程及重大情況記錄7．10 原始數(shù)據(jù)特征描述、數(shù)據(jù)和樣品質(zhì)量評(píng)價(jià)、樣品保存方法7．11 本章小結(jié)第8章 海冰氣相互作用觀測(cè)試驗(yàn)8．1 概況8．2 走航海洋大氣化學(xué)觀測(cè)研究第9章 北冰洋海冰物理和光學(xué)特性的觀測(cè)9．1 海冰環(huán)境參數(shù)測(cè)量9．2 海冰生消變化過(guò)程觀測(cè)第10章 中國(guó)第三次北極科學(xué)考察主要經(jīng)驗(yàn)與建議10．1 獲得的主要經(jīng)驗(yàn)10．2 幾點(diǎn)建議附件A 第三次北極考察無(wú)數(shù)據(jù)注冊(cè)及原始數(shù)據(jù)匯交情況表附件B “雪龍”船安全規(guī)范和應(yīng)急預(yù)案B．1 “雪龍”號(hào)船作業(yè)安全操作規(guī)范B．2 冰站安全作業(yè)規(guī)程B．3 直升機(jī)作業(yè)人員安全須知B．4 物理組安全作業(yè)規(guī)程B．5 “雪龍”號(hào)船冰站作業(yè)期間防熊預(yù)案B．6 小艇操作規(guī)則B．7 長(zhǎng)期冰站作業(yè)流程附件C 全體考察隊(duì)員名錄

章節(jié)摘錄

插圖：5．1．9生物地球化學(xué)后續(xù)研究海洋顆粒物中有機(jī)碳（POC）、顆粒生物硅（PBSi）和生物標(biāo)志物等都是重建海洋古生產(chǎn)力的良好指標(biāo)。其中，有機(jī)碳和生物硅是表征海洋初級(jí)生產(chǎn)者整體水平的有效指標(biāo)；生物標(biāo)志化合物不僅可以代表浮游植物的總生產(chǎn)力，也可以表征不同浮游植物種群各自的生產(chǎn)力。例如，色素不僅代表了所有含葉綠素生產(chǎn)者的生產(chǎn)力，并且根據(jù)各種浮游植物特有的特征峰可以很好地指示不同浮游植物的生產(chǎn)力；脂類化合物菜子甾醇、烯酮和甲藻甾醇則分別代表硅藻、定鞭藻和甲藻的生產(chǎn)力。有效區(qū)分不同浮游植物對(duì)初級(jí)生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)，對(duì)于闡明食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)對(duì)碳循環(huán)的影響以及深人了解海洋生物泵的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律都有積極作用。海洋沉積物的有機(jī)碳穩(wěn)定同位素δ13C是區(qū)分有機(jī)質(zhì)來(lái)源的良好指標(biāo)。陸地上的高等植物光合作用分為三種不同的途徑，即C3、C4和CAM，其中cAM植物對(duì)海洋有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)很小。C3植物合成的有機(jī)質(zhì)的δ13C為27，而甘蔗、玉米和高梁等C4植物合成的有機(jī)質(zhì)的δ13C為14。因此，C3和C4植物混合有機(jī)質(zhì)的δ13C值就有可能和海洋藻類的δ13C值相似，從而對(duì)有機(jī)質(zhì)來(lái)源作出錯(cuò)誤的判斷。而在極地海區(qū)可以忽略V4植物的影響，因?yàn)镃4植物一般生長(zhǎng)在亞熱帶、溫帶等干旱氣候條件下。

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《中國(guó)第三次北極科學(xué)考察報(bào)告》由海洋出版社出版。

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