北冰洋的前世

前言

北冰洋是世界上最小、最浅、最冷的海洋,平均深度约1225m,面积约1.4×10 7 km 2,约占世界海洋总面积的4.1%。它位于北极地区,被周围的水域、岛屿、欧亚大陆和北美所包围。海冰终年覆盖,冬季几乎完全覆盖,夏季海冰覆盖面积缩小到50%。随着冰的融化和冻结,北冰洋的表面温度和盐度随着季节的变化而变化,但由于蒸发量低,大量淡水流入河流和溪流,与其他海水的联系有限,北冰洋的平均盐度是海洋中最低的。

北冰洋的位置(来源:中情局)

(图片来自网络)

地理相关性

北冰洋是一个大致圆形的盆地,海岸线长约45000公里。它是唯一比俄罗斯领土小的海洋,包括八个附属海——格陵兰海、挪威海、巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海和波弗特海。北冰洋通过白令海峡与太平洋相连,通过挪威海、格陵兰海、巴芬湾-史密斯海峡和加拿大帕里群岛之间的海峡与大西洋相连。濒临北冰洋的国家有:俄罗斯、挪威、冰岛、格陵兰岛(丹麦王国的领土)、加拿大和美国。

北冰洋地区(来源:中央情报局)

地形学

北冰洋有三条几乎平行的洋脊,把它分成几个海盆,其中罗蒙诺索夫海岭把北冰洋分成欧亚海盆和梅亚海盆,加克尔海岭把欧亚海盆分成阿蒙森海盆和南森海盆,阿尔法-门捷列夫海岭把梅亚海盆分成加拿大海盆和马卡罗夫海盆。

北冰洋地形图(来源:李等。)

地质历史

在加里东造山运动期间,北冰洋周围山脉的结晶基底岩石形成或重结晶。侏罗纪和三叠纪的区域性沉降导致大量沉积,形成油气藏。大西洋中部扩张开始于中侏罗世早期(约170Ma前),同时北极出现了大陆裂谷。裂谷向北延伸,打开了北冰洋。从晚侏罗世到早白垩世,加拿大海盆扩张中心形成、演化并消亡。拉布拉多-巴芬-马卡洛夫扩张中心形成演化于晚白垩世至新生代早期,活动止于始新世;新生代极慢莫纳、克尼波维奇和加克尔洋中脊的形成和演化导致了欧亚盆地的形成,这些扩张中心至今仍在活动。

格陵兰-北挪威构造示意图(来源:李等。)

海洋学

在北冰洋大部分地区,上层水(约50m)的盐度和温度相对较低且稳定,这是西伯利亚和加拿大的河流注入淡水的结果,而下层的海水更咸、更稠。由于北冰洋处于相对封闭的状态,其水流系统独特而复杂,温度和盐分条件以及海冰的形成和运动过程是北冰洋环流和水团形成的关键驱动力。

北冰洋的水团分布(来源:BrnBld)

海冰

北冰洋大部分被海冰覆盖,海冰的范围和厚度随季节而变化。自1980以来,海冰的平均面积每十年以10%至3%的速度减少。格陵兰岛西部和加拿大东北部的冰川会形成脱离的冰山,嵌入浮冰中。近30年来,北冰洋中心区1000 HPA和850hPa的温度呈显著上升趋势,与海冰范围呈负相关,即北极海冰减少可引起1000~850hPa高度的大气变暖,这是海-冰-气相互作用的动力和热力输送的结果。

海冰(图片来自互联网)

海冰(图片来自互联网)

(来源:边林根等)

气候特征

在第四纪冰川作用的影响下,北冰洋处于极地气候,特点是持续寒冷,全年温度范围相对较窄。冬季的特点是极夜、极寒、低温逆温频繁、天气条件稳定。夏季的特点是阳光持续,气温会上升到0℃以上,气旋频繁,还可能下雨或下雪。北冰洋的表面温度相当恒定,接近海水的冰点。因为北冰洋是由盐水组成的,所以结冰前温度必须达到-1.8℃。

(来源:边林根等)

生物学特性

由于北冰洋极端的昼夜特性,该海域的主要生产者是冰藻和能够在春夏进行光合作用的浮游植物。北冰洋中部有大量的浮游动物,这些初级消费者将主要生产者与营养水平更高的消费者联系起来。北冰洋的鱼类主要有鲱鱼、鳕鱼和发鳞鱼,它们的头号天敌是海洋哺乳动物(如海豹、鲸鱼和北极熊)。北冰洋的濒危海洋物种包括海象和鲸鱼。

北极熊(图片来自网络)

海象(图片来自互联网)

北冰洋生物多样性示意图(来源:http://www.arcop.org)

资源和能源

北极地区资源极其丰富,尤其是煤、石油、天然气和一些金属矿产。据估计,煤炭储量约占世界煤炭资源总量的9%。该地区有18个地质盆地,其中只有一半已勘探出石油和天然气,资源量惊人,其中普拉德霍湾是最早的产油地。KontorovichAE Chae预测,一二十年后,石油公司上游部门的注意力将转向北极大陆架。

阿拉斯加普拉德霍湾(来源:埃里克·雷诺兹中尉)

然而,臭氧层的季节性空洞、全球变暖、海冰融化、甲烷释放甚至核废料的放射性污染都在无情地蹂躏着这片净土。只希望始作俑者能早日醒悟,治愈大自然的创伤。

参考

美国编辑:ZYN

校对:张腾飞