北極的海洋學研究

　　北冰洋的海洋學調查在北極科學考察中占有舉足輕重的地位。之所以如此，是由于人們認識到：第一，北冰洋的巨大生物資源量；第二，北冰洋是全球重要的二氧化碳穴（吸收區），對于調節全球熱輻射平衡（如溫室效應）非常重要；第三，北冰洋是北半球洋底冷水流來源，任何異常都有可能導致全球洋流的災難性紊亂；第四，由于海水與冰雪反射太陽熱輻射的能力相差6～16倍，因而北冰洋海冰及冰山的總面積變化必然直接影響地球吸收太陽熱輻射總量，從而引起氣候異常。

　　作為其他海洋學科的基礎，物理海洋學仍是目前北冰洋調查的主要學科，內容包括溫度歷史、鹽度分布、洋流（海流）、波浪、潮汐、海冰及渦旋等。20世紀80年代以前，物理海洋學家的主要目的是了解海水的性質及運動規律，為航海和漁業提供基礎數據。而今天的物理海洋學家卻把研究目標轉向海洋在全球變化中扮演的角色方面。例如波浪的振蕩使海水與大氣的實際接觸面積增加了25％加強了水一氣變換作用，而由于海冰的存在，海水與大氣的熱交換卻幾乎被隔斷。

　　此外，由于海水結冰時要排出許多鹽分，所以影響到海洋的鹽度分布。北極的海洋學家們目前正圍繞這些與全球變化有關的課題進行考察和研究。這些課題是：進入北冰洋的海流向北冰洋輸送的熱量；海冰對北冰洋熱流的影響；海冰反照率（尤其對短波輻射的反照）的變化；北冰洋各層海水間的交換過程；北冰洋周邊河流形成的徑流對北冰洋海水徑向熱交換的阻擋作用，以及這種作用對海冰形成的調節與控制；北冰洋三維環流模型及全球水循環模型等。不但如此，海冰和浮冰還是監測氣候變化和洋流運動的最明顯的標志。另外，極地海洋學家的目光還投向另外一些難以解釋的現象：如海冰區域內的暖水團和海洋中奇特的渦旋現象。

　　海洋生物學研究的內容有初級生產力（葉綠素、藻類）、磷蝦資源、魚類、哺乳動物（鯨、海豹）等。北冰洋的水體中含有特別多的氣和營養鹽，加之極晝期間不間斷的日光照射，為低等植物的大量生長提供了必要條件。秋季堅厚的海冰將寒風屏避在外，使動蕩的海浪平靜下來，原來懸浮在表層及中層水里的有機物質漸漸沉入海底。待到春天來臨，海冰消融崩解，適宜的溫度、陽光和營養鹽使浮游植物，如硅藻等大量繁殖起來，這些浮游植物一方面通過光合作用吸收大氣中的二氧化碳，另一方面為浮游動物提供豐富的食物。這就是科學家所說的初級生產力，也是極區食物鏈中最基本的一環。

　　海洋化學則主要圍繞碳循環及環境監測展開。近10年來，北冰洋的海洋學調查在很大程度上已納入各種大規模國際海洋研究的計劃中，如全球海洋通量調查、世界海洋環流實驗等。

［上一頁］　［下一頁］