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第1章 北冰洋大气观测与研究 1

1.1 概述 1

1.2 北冰洋大气观测 2

1.2.1 北冰洋海-冰-气相互作用过程观测 2

1.2.2 北极漂流自动气象站 2

1.2.3 北极温室气体观测 3

1.3 北极大气科学研究进展 5

1.3.1 北冰洋大气垂直结构 5

1.3.2 边界层动力和热量参数 6

1.3.3 北极大气臭氧垂直结构 7

1.3.4 模式模拟试验 8

1.3.5 黄河站气候特征 9

1.3.6 北极污染物 9

1.3.7 北极黄河站苔原温室气体通量 10

1.3.8 北极海冰预报模式的发展 10

1.3.9 北极中心区海冰漂流与大气过程 12

1.3.10 冰-气过程参数化的适用性 13

1.3.11 北极温室气体 14

1.3.12 北极海洋大气环境与污染物 17

1.3.13 北极航道 19

1.3.14 北极涛动 20

1.3.15 北极海冰变化对东亚地区天气和气候的影响 21

1.4 结语与展望 25

参考文献 26

第2章 北冰洋物理海洋学考察研究 31

2.1 概述 31

2.2 北冰洋物理海洋学考察 31

2.3 北冰洋物理海洋学研究 33

2.4 北冰洋物理海洋学研究的重要进展 34

2.4.1 上层海洋水体结构 34

2.4.2 主要水团的研究 39

2.4.3 北冰洋海流的研究 41

2.4.4 海冰覆盖区的海洋过程 43

2.4.5 海洋光学的研究 47

2.4.6 北极海洋与海冰的数值模拟 49

2.5 结语与展望 51

参考文献 51

第3章 北冰洋海冰观测与研究 55

3.1 概述 55

3.2 北极海冰观测 56

3.2.1 船基海冰观测 56

3.2.2 冰基海冰观测 57

3.2.3 冰基浮标观测 58

3.3 北极海冰科学研究 59

3.4 北极海冰科学研究的重要进展 61

3.4.1 北极海冰时空变化特征 61

3.4.2 海冰-积雪物理结构 66

3.4.3 海冰物质平衡过程 68

3.4.4 海冰遥感算法发展与验证 70

3.4.5 表面反照率观测与参数化 73

3.4.6 海冰光学观测 75

3.5 结语与展望 77

参考文献 79

第4章 北冰洋化学海洋学考察研究 85

4.1 概述 85

4.2 北冰洋化学海洋学考察和研究内容 86

4.2.1 海水化学常规参数及生物泵相关参数的观测与分析 86

4.2.2 海-气CO2走航观测及海水CO2体系观测分析 87

4.2.3 楚科奇海域真光层POC输出通量研究 88

4.2.4 同位素海洋学考察 88

4.3 北冰洋化学海洋学研究概况 90

4.4 北冰洋化学海洋学科学研究的重要进展 92

4.4.1 北冰洋营养盐分布及其控制因子 92

4.4.2 北冰洋营养盐对浮游植物及生物泵的控制机制 97

4.4.3 北冰洋海-气CO2通量及碳循环研究 107

4.4.4 北冰洋N2O研究进展 117

4.4.5 北冰洋示踪海洋学进展 122

4.5 结语与展望 128

参考文献 128

第5章 北冰洋海洋生物与生态学考察和研究 133

5.1 概述 133

5.2 北极海洋生物与生态考察 134

5.3 北极海洋生物与生态研究 134

5.3.1 叶绿素和初级生产力研究 134

5.3.2 微微型和微型浮游生物研究 135

5.3.3 小型、大中型浮游生物研究 136

5.3.4 底栖生物研究 137

5.3.5 鱼类研究 137

5.3.6 微生物研究 138

5.3.7 大型藻类研究 139

5.4 北极海洋生物与生态研究的重要进展 140

5.4.1 叶绿素和初级生产力研究进展 140

5.4.2 微微型和微型浮游生物研究进展 143

5.4.3 小型、大中型浮游生物研究进展 147

5.4.4 底栖生物研究进展 149

5.4.5 鱼类研究进展 153

5.4.6 微生物研究进展 155

5.4.7 大型藻类研究进展 157

5.5 结语与展望 159

参考文献 160

第6章 北冰洋海洋地质学考察与研究 167

6.1 概述 167

6.2 我国的北冰洋海洋地质考察 167

6.3 我国的北冰洋海洋地质研究 169

6.4 我国的北冰洋海洋地质研究的重要进展 171

6.4.1 西北冰洋现代海水中颗粒物的分布、物质组成及其环境意义 171

6.4.2 西北冰洋近现代生源沉积物沉积作用及其环境意义 172

6.4.3 西北冰洋近现代陆源沉积物沉积过程及其环境意义 176

6.4.4 北冰洋晚第四纪的沉积记录与古海洋研究 180

6.4.5 白令海近现代沉积特征及其环境意义 185

6.4.6 白令海晚第四纪的古海洋与古气候变化 188

6.5 结语与展望 190

参考文献 191

第7章 北冰洋地球物理考察研究 197

7.1 概述 197

7.2 海洋地球物理考察 197

7.3 海洋地球物理研究 201

7.3.1 Mohns洋中脊的岩浆与构造活动 201

7.3.2 Gakkel洋中脊的地幔熔融异常及蛇纹岩橄榄岩分布规律 205

7.3.3 罗蒙诺索夫脊的岩石圈热状态及构造沉降历史 208

7.3.4 阿拉斯加北极区域的地球物理与构造分布特征 211

7.3.5 白令海沙波区的分布特征及成因 216

7.4 海洋地球物理研究的重要进展 219

7.4.1 Mohns洋中脊的斜向与非对称型扩张特征 219

7.4.2 Gakkel洋中脊的非岩浆地壳增生特点 221

7.4.3 罗蒙诺索夫脊分层拉张和外界应力共同作用的升降 223

7.5 结语与展望 224

参考文献 224

第8章 北极冰川考察研究 226

8.1 概述 226

8.2 北极黄河站冰川学考察 226

8.3 北极黄河站冰川学研究 227

8.4 北极黄河站冰川学研究的重要进展 229

8.5 结语与展望 230

参考文献 233

第9章 北极高空大气物理学观测与研究 234

9.1 概述 234

9.2 北极高空大气物理学观测 234

9.3 北极高空大气物理学研究历程 236

9.4 北极高空大气物理学研究进展 237

9.4.1 极区电离层 237

9.4.2 非相干散射雷达探测 238

9.4.3 极光和粒子沉降 242

9.4.4 极区等离子体对流 243

9.4.5 极区空间等离子体波 245

9.4.6 极区电离层-磁层耦合 245

9.4.7 极区中层夏季回波研究 248

9.4.8 共轭研究 248

9.5 结语与展望 250

参考文献 252

第10章 北极站基生态环境考察与研究 256

10.1 概述 256

10.2 北极黄河站生态环境考察 257

10.2.1 国际动态 257

10.2.2 北极黄河站生态环境考察对象 258

10.3 北极黄河站生态环境研究 258

10.3.1 国际研究动态 258

10.3.2 黄河站生态环境研究内容 259

10.4 北极黄河站生态环境研究的重要进展 259

10.4.1 黄河站气候特征 259

10.4.2 陆地植被组成及变化 260

10.4.3 微生物群落分布与结构特征 266

10.4.4 近岸海洋环境及浮游生物群落变化特征 269

10.4.5 北极微藻的环境适应性研究 274

10.4.6 北极鸟类群落的历史变迁 276

10.4.7 北极黄河站苔原温室气体通量 280

10.4.8 污染物分布及人类活动影响 282

10.5 结语与展望 286

参考文献 286