北極[地理]

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北極(英文:Arctic;法文:Arctique)。北極地區的氣候終年寒冷。北冰洋是一片浩瀚的冰封海洋,周圍是眾多的島嶼以及北美洲和亞洲北部的沿海地區。北極是指地球自轉軸的北端,也就是北緯90°的那一點。北極地區是指北極附近北緯66°34′北極圈以內的地區。冬季,太陽始終在地平線以下,大海完全封凍結冰。夏季,氣溫上升到冰點以上,北冰洋的邊緣地帶融化,太陽連續幾個星期都掛在天空。北冰洋中有豐富的魚類和浮游生物,這為夏季在這裡築巢的數百萬隻海鳥提供了豐富的食物來源。同時,也是海豹、鯨和其他海洋動物的食物。北冰洋周圍的大部分地區都比較平坦,沒有樹木生長。冬季大地封凍,地面上覆蓋著厚厚的積雪。夏天積雪融化,表層土解凍,植物生長開花,為馴鹿和麝牛等動物提供了食物。同時,狼和北極熊等食肉動物也依靠捕食其他動物得以存活。北極地區是世界上人口最稀少的地區之一。千百年以來,因紐特人(舊稱愛斯基摩人)在這裡世代繁衍。在這裡發現了石油,因而許多人從南部來到這裡工作。

基本信息

簡介

北極地圖北極地圖

北極地區或北極地方(有時也直接用“北極”一詞來指代)指的是環繞在地球北極點周圍的地區,與南極地區一起構成了地球的寒帶。北極地區包括整個北冰洋以及格陵蘭島丹麥領土)、加拿大美國阿拉斯加州俄羅斯挪威瑞典芬蘭冰島八個國家的部分地區。
北極地區主要由一個被廣大冰原覆蓋的大洋(即北冰洋)和環繞在其周圍的一圈無樹木的凍土地帶所組成。在全球氣候變暖的影響下,近年來北極地區的冰蓋厚度在不斷下降。一些證據表明,最遲到2040年或2100年,北極地區在夏季時將不再為冰所覆蓋。而最新的研究顯示,在2007年夏季冰層的融化速度高於估計值,因此可能最早在2013年就會出現無凍的情況,甚至可能更快。

北極地區的生物體包括冰中的微生物魚類與海洋哺乳動物、陸地動物以及人類。這一地區具有非常獨特的生態系統。而在此居住的土著居民和其文化都與這裡低溫和極端的生活環境相適應。

定義

北極地區有多種定義。通常認為的北極地區為北極圈(66°34'N)以北地區,以極晝極夜為特點。基於氣候生態學因素,北極地區也可定義為七月份時的10℃等溫線以北地區,而這一邊界與北極樹木線大致對應。文化意義上的北極地區則更為廣闊,包括了北極原住民的活動範圍。此外,北極地區在社會學和政治學上的定義是八個北極國家的北方領土,甚至包括地理上屬於亞北極地區的芬蘭的拉普蘭省

北極風光北極風光

歷史

史前時代

北極北極
白堊紀,北極地區的氣溫比現在溫暖很多,從北冰洋平均海平面溫度推斷,當時北極地區溫度可能最高達到20°C,最低-15°C,並不是被冰雪覆蓋。當時的北極地區有恐龍水杉分布。開角龍鴨嘴龍亞冠龍傷齒龍埃德蒙頓龍都可能在北極地區作遷徙。同樣地,在南極地區也發現了恐龍的蹤跡,比如澳大利亞的木他龍

北極原住民

在一萬多年以前,北極地區已經有人類居住。早期的人類是從歐亞大陸首先擴展到北極地區的,因而歐亞大陸地區的北極部分被稱為舊世界。後來,有的部落越過白令海峽的陸橋進入了北美大陸,這一地區因而被稱為新世界。早期人類大多定居於亞北極的林帶,只在夏季到北邊進行狩獵。對廣泛分布於北極各地考古遺址的發掘和分析證實了人類真正定居北極是從4000多年前開始的。舊世界的北極分布著分別來自於亞洲或歐洲的不同地區的多個種族,他們之間互相交融和代替,有著複雜的歷史。但在北極的新世界裡則只有一個單一的民族,即愛斯基摩人,其歷史也由此相對簡單。

古愛斯基摩人大概在8000年前進入北美洲的北極地區,他們的語言和狩獵方式都自成系統。公元前1000年左右,阿拉斯加的古因紐特人發展出諾頓文化,以建造半地下的住所為標誌。公元前500年左右,加拿大北極地區和格陵蘭的居民開始發明了建造冰屋的方法,捕獵海洋魚類和海豹的技術也逐漸成熟。他們的文化被稱為多爾塞特文化。公元1000年時,多爾塞特文化已瀕臨滅亡,而阿拉斯加的諾頓文化發展為圖爾文化,並擴張到多爾塞特人的領地,逐漸取代或同化了後者。在舊世界,早期的北極居民擁有與古愛斯基摩人類似的文化,並從先進的南方居民那裡引進陶器和金屬製品,同時學習南方民族的文化和思想。從大約公元1200年開始,直到1850年左右,北極進入小冰期。期間,因紐特人被迫轉入內地捕殺魚和馴鹿,而舊世界的居民開始馴養馴鹿。

現狀

北極北極

北極地區現在生活著20個民族,總人口約為200萬,地理分布非常廣闊,圍繞著北冰洋海岸四周的陸地、島嶼,他們的足跡散布在歐洲亞洲北美洲北冰洋太平洋大西洋,分屬於5個國家:俄羅斯美國阿拉斯加)、加拿大挪威丹麥格陵蘭島)。緯度分布範圍大約在北緯60°至80°之間,主要集中在北緯60°至75°之間的地區。主要有斯堪的納維亞半島北部地區的薩米人、北美洲北部的愛斯基摩人以及俄羅斯境內的科米人雅庫特人鄂溫人鄂溫克人多爾乾人恩加納桑人恩特西人南特西人等等。除薩米人外,北極土著居民都有著顯著的蒙古人種特徵。新世界地區的因紐特人主要靠捕獵海豹海象和魚類等為生,而舊世界的居民則捕獵或馴養馴鹿,如靠狩獵為生的涅涅茨人,養殖馴鹿的薩米人鄂溫克人雅庫特人,還有除了養殖馴鹿以外,也捕獵海洋哺乳動物的楚科奇人南特西人。北極地區的各土著民族的社會結構和生活方式十分相似。比如愛斯基摩人及西伯利亞的各部落民族所穿的雪鞋都很類似。北極各土著民族普遍信奉薩滿教巫覡宗教:這是以漁獵為主的部落中常見的宗教信仰。北極土著民族一直與外界接觸甚少,直到現代,與其他地區的交流才開始變得頻繁。正因如此,他們保持了新石器時代人類的許多傳統習慣,比如實行原始公有制與平均分配形式,沒有社會等級,以及物物交易。

一般認為,北極地區居民除薩米人外,都來自中亞的同一地區。在歷史上,主要存在的民族是亞洲大陸東北角的楚科奇人和西伯利亞東部北冰洋沿海、進入北極的時間比較晚的雅庫特人。不同於處於原始共產制狀態的其他民族,雅庫特人的社會結構以近似於封建制,使用鐵器,飼養馴鹿。因紐特人以狩獵為生,使用鹿骨和角作為工具。

北極地區土著居民的文化傳統亦十分近似。部落內公有制觀念很強,獵物定要平分,認為一個男人應該是好的獵手和能夠保護部族的人。

氣候

極光極光

主條目:北極氣候

北極地區氣候的主要特徵是冬季寒冷,夏季涼爽,和南極一樣,有極晝極夜之分。極夜從9月23日開始,持續至次年4月,長達六個月。接下來是同樣六個月的極晝。降水主要表現為下雪的形式。北極地區全年的降水量很低,大部分地區不到50厘米,但相對南極地區仍高出很多。大風常常捲起冰雪,給人以不間斷降雪的印象。北極地區冬季的氣溫可低至-40℃,有記錄的最低溫度是-68℃。由於北極地表寒冷,空氣凝結下沉,形成極地高壓氣候,冷空氣由高緯流向低緯時受地轉偏向力影響,形成環極地東北風帶。相對南極而言,北極地區風速較小。沿海地區由於受海洋性氣候影響,氣候較為溫暖,降雪量也較高。在北歐地區,受北角暖流影響,全年水面溫度保持在2至12℃之間。內陸地區則更為乾冷。

北極光

主條目:北極光

極光是地球兩極特有的自然景象,極夜時,北極的極光一般在北緯70至80度就可看到,一般出現在150至400千米的上空,分擴散極光和分立極光兩種。來自太陽的高能電子被地球磁場捕獲,牽引到兩極地區上空。地球大氣層外層的氣體分子或原子與其碰撞後,短暫地被激發至高能態甚至電離態。在回到基態時,原子會放出特定波長的光波,形成極光。比如說,高層大氣中電離的氧原子受到激發時,會發出淺綠色的光芒,而氮分子受激時和電離時分別會發出紫藍色和粉紅色或者紅綠相間的光輝。正因如此,北極光看起來五彩繽紛,絢麗奪目。

地理

北極地區包括北冰洋、周圍陸地海岸帶及島嶼、北極苔原泰加林帶。如果以北極圈為界,北極地區的總面積為2,100萬平方公里,其中陸地占800萬平方公里。若從物候學角度出發,以7月份平均10℃的等溫線(海洋以5℃等溫線)為界,那么北極地區的總面積將是2,700萬平方公里,其中陸地面積約1,200萬平方公里。如果以植物分布來劃定界,把全部泰加林帶歸入北極地區,那么面積將超過4,000萬平方公里。

北冰洋及周邊水體

主條目:北冰洋

北極北極
北冰洋面積約1475萬平方公里,是四大洋中最小的一個,可分為北極海區北歐海區兩部分。洋面上有長年不化的冰層,占北冰洋面積的三分之二,平均厚度約為3米,是永久性的海冰。北冰洋底部有廣闊的大陸架,最寬達1200千米以上,所占面積達到總面積的33.6%。洋底中央橫臥著兩條海嶺雷蒙索諾夫海嶺和門捷列夫海嶺,將北冰洋地分為三個海盆加拿大海盆馬卡羅夫海盆南森海盆。北冰洋周邊分布著大部屬於大陸架範圍的邊緣海,如挪威海格陵蘭海喀拉海拉普捷夫海東西伯利亞海楚科奇海波弗特海巴芬灣哈德孫灣以及加拿大北極群島間各大小海灣和海峽。

北冰洋被陸地包圍,近於半封閉。通過挪威海格陵蘭海巴芬灣大西洋連線,並以狹窄的白令海峽溝通太平洋

北冰洋島嶼很多,數目僅次於太平洋。除最大的格陵蘭島外,還有斯瓦爾巴群島北極群島新地島北地群島新西伯利亞群島法蘭士約瑟夫地群島等。北冰洋表層主要有兩支洋流:從格陵蘭以東進入北冰洋的西斯匹次卑爾根暖流,以及來自楚科奇海,流經北極點後又從格陵蘭海流出,進入大西洋越極洋流寒流)。此外還有挪威暖流北角暖流

周邊陸地

北冰洋周邊的陸地由歐亞大陸北美大陸與格陵蘭島組成,中間由白令海峽格陵蘭海隔開,總面積約800萬平方公里。海岸線蜿蜒曲折,類型眾多,有陡峭的岩岸、峽灣型海岸、磨蝕海岸、低平海岸、三角洲及潟湖型海岸等各種類型。

北極苔原

主條目:凍土層
北極苔原包括北冰洋與泰加林帶之間的廣闊的永久凍土帶,以及眾多的湖泊和沼澤,總面積約1300萬平方公里。只有近地表的一米左右的土壤解凍,一米之下是季節性或永久性凍土,因此樹木的根部無法伸展。加上近地面常年有強風,使得樹木無法成長,主要植被為苔蘚和地衣,因而得名。主要位於北極圈內。

泰加林帶

主條目:北方針葉林
亞寒帶針葉林帶或泰加林帶是從北極苔原南界的林帶開始,向南1000多公里寬的針葉林帶。泰加林帶植被結構簡單,歐洲雲杉、西伯利亞雲杉、西伯利亞冷杉以及歐洲冷杉組成的樹林下只有一層灌木層,一層草木層,以及地表的苔原層[13]。泰加林帶和北極苔原之間還有一層由稀疏的低矮樹木和草本植物組成的較荒蕪地帶。

物產資源

植被

北極地區(不含泰加林帶)的嚴寒氣候使得樹木無法生長,因此當地的植被主要由生長接近地面的低矮灌木、類禾本植物、草本植物苔蘚地衣構成。這種植物帶被稱為北極苔原。隨著緯度升高,可供植物生長的熱量(主要是太陽能)大大減少。在極北地區,植物的新陳代謝周期大幅放緩,達到了極限,因為最微小的節約對都有利於維持生長和繁衍。全年寒涼的環境使得北極地區的植物在大小、種類和繁衍能力上都有下降。在最溫暖的區域,灌木可以生長到兩米高,莎草、苔蘚和地衣可以形成厚厚的覆蓋層;而在最寒冷的區域,絕大部分的地表是裸露的,植被基本上是地衣和苔蘚,間有少數草本植物。

動物

北極熊北極熊
北極動物種類繁多。陸地上的哺乳動物中,食草動物有北極兔旅鼠、麝牛、北極馴鹿;食肉動物有北極熊北極狼北極狐。其中北極熊是北極最大的陸生動物。水域中有海豹、海獺、海象、海狗以及角鯨白鯨等六種鯨類,還有茴魚、北方狗魚、灰鱒魚、鯡魚、胡瓜魚、長身鱈魚、白魚及北極鮭魚等各種魚類。由於人類的大量捕殺,北極的海象、海豹、北極熊和角鯨都曾瀕臨絕種的邊緣,而斯特勒海牛則已經在1768年因人類過度獵殺而滅絕。
北極地區的鳥類有120多種,大多數為候鳥。北半球的鳥類有六分之一在北極繁衍後代,有至少12種鳥類在北極越冬。在湖泊及水澤中有各類涉禽,如長尾鳧赤頸鳧、短頸小野鴨、斑背潛鴨、鵲鴨、秋沙鴨、黑鳧、雪鵝等;飛禽則有北極雷烏雪鴞、刀嘴海雀、渡鴉、海雀、北極燕鷗和黑冠蒼鷺等等。

自然資源

北極地區擁有可觀的自然資源,比如石油、天然氣、礦產資源、森林資源(亞北極地區)以及豐富的漁業資源。已探明阿拉斯加的石油儲量達70億桶,天然氣達8千億立方米,據估計石油和天然氣儲量可達380億桶和40萬億立方米。加拿大北部的石油和天然氣儲量與阿拉斯加相當或更多。而俄國北部的油氣資源的儲量又遠遠超過前兩者。除油氣資源外,北極地區還發現了世界上最大的煤礦以及鐵礦、銅礦、鉛礦、鋅礦、石棉礦、鎢礦、金礦、金剛石礦、磷礦和其他貴金屬礦。近年來,出於對神秘而寒冷的北極地區的興趣,北極地區的旅遊業也逐漸興起。北極地區還有大量的未開發的水電資源。

油氣田

俄羅斯石油公司(俄石油)2014年9月27日宣布,該公司與美國埃克森美孚公司在北極地區的合作勘探項目發現了大型油氣田,石油儲量堪比墨西哥灣。新油區位於俄北極喀拉海大陸架。據初步評估,此次發現的油井有3380億立方米天然氣和1億多噸石油的儲量,周邊區域也具有相同的地質構造,這意味著該油田的石油儲量可與墨西哥灣比肩。據悉,整個鑽探過程耗時一個半月,鑽探點海底深度為81米,油井垂直深度為2113米。

北極探險與科考

主條目:北極探險

早期的北極探險

人類很早就開始了對北極地區的探索。早在公元前325年,一位叫做皮西亞斯的商人、航海學家就為了尋找錫和琥珀的原產地而駕船北上。據他自己的記載,現今的推測是他到達了現在的不列顛群島(記載中稱為“普樂塔尼群島”(IslesofPretani)),然後繼續北上,來到了傳說中的圖勒大地(Thule)。他的記載中提到:圖勒旁邊的地方“由既不是水也不是空氣的物質組成,或者說是前兩者的混合”,“陸地和水都懸浮著,既不能踏足也不能航行”,“太陽落下兩三個小時後又會升起來”。現今的研究者據此認為,皮西亞斯應該已經很接近北極極圈了。
希臘人之後,北歐人也開始了對北方的探索。愛爾蘭的僧侶們在公元800年之前可能就已經來到了冰島。公元860年之後,古代挪威人也開始踏足冰島。公元982年左右,紅鬍子埃里克發現了格陵蘭大陸。之後,格陵蘭陸續迎來了一批批的移民。居民建立了教堂,並開始與歐洲通商。

十六至十八世紀的探索:西北航線與東北航線

北極北極

十六世紀之後,馬可·波羅的遊記和新大陸的發現使得歐洲各國燃起了對神秘而遍地財富的東方的巨大憧憬。然而,南方的海上航線被西班牙和葡萄牙牢牢掌握,來往航行的船隻都要被征以重稅。為此,英國與荷蘭都希望能夠開通一條經過西伯利亞海岸到達遠東的航線(東北航線)。1553年,英國派出三艘船前往探索東北通道,但只有一艘船到達莫斯科,受到沙皇的盛情款待。之後的30年裡,經過另兩次失敗的嘗試後,英國放棄了打通東北航線的希望。與此同時,英國商人馬丁·弗洛貝舍開始了西北航線的嘗試,並在格陵蘭發現了所謂的金礦(後來證明是黃鐵礦)。數年之後,英國航海家約翰·戴維斯繼續嘗試與格陵蘭的因紐特人接觸,併到達了北緯72°的地方。

荷蘭的北極探索主要集中在東北航線。1594年至1596年,威廉·巴倫支三次率船隊出航,發現了斯匹次卑爾根群島,而且到達北緯79°49′的地方,但巴倫支也死於最後一次航行中。

十七世紀時,捕鯨業的興起使英國重新掀起探索西北通道的熱潮。其中亨利·哈德孫發現了以其命名的哈德孫灣。

十七世紀也是俄羅斯快速擴張的時代。俄羅斯人在和北極居民的毛皮交易中大肆獲利。1648年,哥薩克首領德茲涅夫進入北冰洋沿岸收集黑貂皮、熊皮等珍貴毛皮,繞過亞洲的東北角,穿過白令海峽,直下太平洋,第一次證明了歐亞大陸和美洲大陸是由一個海峽分開的,但他的發現沒能回到莫斯科。1725年,彼得大帝任命丹麥人維他斯·白令為俄國考察隊長,去“確定亞洲和美洲大陸是否連在一起”。在完成任務的過程中,白令跨越了白令海峽,達到了北美洲的西海岸,發現了阿留申群島阿拉斯加

十九世紀:科學考察與征服北極點的競賽

進入十九世紀後,完成工業革命的英國開始了新一輪的北極探險。1831年6月1日,英國探險家約翰·羅斯和詹姆斯·羅斯發現了北磁極。1845年,著名北極探險家約翰·富蘭克林爵士率領兩艘當時最先進的探險船向北極進發,然而一去不回。富蘭克林的失蹤震驚了英國社會。從1848年起的十幾年裡,共40多個救援隊湧進了北極地區搜尋富蘭克林的蹤跡。搜救行動不僅查明了富蘭克林船隊遇難的原因,也極大地豐富了關於美洲北極地區的地理知識,對北極地區的洋流和冰蓋漂流現象有了更多的認識。探險家們認識到,只有向北極地區的本地居民學習,才有可能更好地適應當地的環境。

十九世紀後期,美國也開始加入到北極探險的隊伍中。誰先到達北極點的競賽達到高潮,同時美國開始在北極地區建立科學考察站。1881年至1884年,第一個國際極地年計畫開展,這是人類史上第一次對北極地區進行系統性的科學考察活動,取得了大量關於北極地區的科學資料和數據。1878年6月,芬蘭裔的瑞典探險家阿道夫·艾里克·諾登舍爾德(諾登舍爾德男爵)率領一個由共30人的國際性探險隊,乘坐探險船“維加號”出發,經歷了一年的時間,首次從西到東打通了東北航線。1905年,後來征服南極點的挪威探險家羅阿爾德·阿蒙森成功地打通了西北航線。

1893年,基於北極浮冰向西漂移的假設,挪威探險家弗里喬夫·南森首次提出以漂流的方式向北極點進發的方法,並率領“弗瑞姆”號開始了為期3年的航程,期間最遠到達了北緯85°55′的地方。

1905年至1909年,美國人羅伯特·皮爾利經過三次努力後,宣稱到達了北極點。但不久後皮爾利的舊夥伴庫克聲稱自己才是最早到達北極點的人。爭論至今未有結論。

二十世紀的北極探險與科考

北極點的競賽結束後,各種挑戰極限的壯舉並未停止。二十世紀開始了飛行器的時代。1926年,羅阿爾德·阿蒙森、美國的愛爾斯沃斯和義大利的飛艇設計師諾比爾第一次駕駛可操縱的飛艇降落在北極點。1978年,日本孤身探險家植村直己乘狗拉雪橇完成了人類歷史上第一次隻身到達北極點的壯舉。1986年,法國醫生愛提厄完成了第一次靠人的體力獨身滑雪到達北極點。

此外,進入二十世紀以後,隨著科技手段的提高,人類針對北極地區的科學考察愈加頻繁。大量的科考觀測站在北極地區建立。主要的大型科考活動有1932年8月1日~1933年8月31日的第二個國際極地年活動以及1957年7月1日~1958年12月31日的國際地球物理年。2007至2008年的第三次國際極地年使得人類對北極地區的自然環境以及極地與地球其它地區之間相互作用和關聯有了更加深刻的認識。

不同於以往只能通過船隻和陸路方式探索,二十世紀後的科考還通過飛機和潛艇來完成。1958年,美國的核動力潛艇“諾特拉斯”號第一次從冰下穿過了北極點。1959年,美國“斯凱特”號潛艇第一次在北極點衝破冰層浮出冰面。破冰船的發明也使水路到達北極點成為可能。1977年,前蘇聯的破冰船“北極”號破冰航行,第一次衝破冰層到達北極點。

極地衛星觀測起始於美國1960年的極地軌道環境衛星計畫(POES)。1960年4月1日發射的泰羅斯一號氣象衛星(TIROS-1)是第一顆成功的極軌氣象衛星。泰羅斯一號以及其後發射的極軌氣象衛星為研究北極的氣候、北冰洋海底地貌、北極洋流以及北極冰蓋提供了大量的數據資料。

中國北極科考

雪龍號雪龍號
中國與北極地區並不接壤,但作為《斯瓦爾巴條約》締約國,中國有權在斯匹次卑爾根群島地區從事科學考察活動。1951年,武漢測繪學院的高時瀏到達地球北磁極,進行地磁測量工作,成為第一個進入北極地區的中國科技工作者。1991年,中國科學院大氣物理所的研究員高登義參加了挪威組織的北極浮冰考察,並於考察過程中在北極地區展示了中國國旗。

1995年,由民間贊助的中國北極考察團(中國科學院和中國科學技術協會組織)到達北極點考察,是首次由中國人組織的北極科考。

1999年,中國政府首次對北極地區展開科學考察。7月1日,中國北極科考船“雪龍號”從上海出發,在白令海、楚科奇海和加拿大海盆展開對海洋和大氣的綜合調查。科考活動持續兩個月,於9月9日結束。2002年8月2日,中國科考隊在北極建立了陸地大氣觀測站。

2004年的北極科考中,中國挪威斯匹次卑爾根群島新奧爾松確立了首個北極科學考察站:中國北極“黃河站”(78°55′N,11°56′E)。其主要研究項目包括“北極在全球變化中的作用和對中國氣候的影響”、“北冰洋北太平洋水團交換對北太平洋環流的變異影響”、“北冰洋鄰近海域生態系統與生物資源對中國漁業發展影響”等。

中國第六次北極科學考察隊2014年9月10日圓滿完成了北冰洋科考任務。雪龍船駛出位於北緯66度33分的北極圈,啟程回國。“雪龍”船在北冰洋科考期間,漂移到的最高位置約為北緯81度11分50秒、西經156度30分52秒,這也是本航次考察所到達的最北地理位置。
“本次北冰洋區域的科考,共完成了53個綜合考察站位、7個短期冰站、1個長期冰站以及地球物理的考察作業。

加拿大海盆成功布放沉積物捕獲器
在加拿大海盆作業時,考察隊在約3900米海深的海域成功布放了一套沉積物捕獲器錨系潛標,這是中國繼第三次北極考察在該區域布放沉積物捕獲器後的又一次成功布放。

地球物理考察在深海里放“風箏”
地球物理考察是北冰洋科考的重要部分。考察隊員在北冰洋海底放起“風箏”,在北冰洋區域開展了中國在加拿大海盆首次做近海底磁力測量。

中美考察隊員合作首布冰基拖曳式浮標
通過中美兩國的考察隊員的合作,考察隊首次利用雪龍船平台在加拿大海盆布放了3套深水冰拖曳浮標。這是中國北極科學考察歷史上,中美雙方合作布放的冰基拖曳式浮標。
首次在北極布放冰漂移浮標陣列
在北冰洋考察作業期間,考察隊在自帶的海豚直升機保障下,完成了國內首次海冰浮標(海冰溫度鏈浮標、海冰漂移浮標)陣列布放,共布放4組。

浮標陣的布放,一般以“雪龍”船停船位置為中心,等距離四邊形,在不同方位的浮冰上布放,同時在冰站上布放冰浮標,最終組成冰漂移浮標陣列。

水下機器人北極再“行走”
水下機器人“北極ARV”是瀋陽自動化研究所在國家863計畫支持下開發,具有全部自主智慧財產權的北極冰下自主與遙控海洋環境監測系統,已兩次參加北極科考。

日本北極科考

日本是最早對北極展開探險考察的亞洲國家。日本的北極探險和科考始於1921年。1921年至1923年的三年中,日本每年都有一次對北冰洋的探險,分別是1921年日本水產工會的“鵬丸號”,1922年的特務艦“膠州號”以及1923年日本水產局的“白鳳丸”號。1936年和1937年,水產局的“快風丸”號在北冰洋發現了鯨群。七十年代後,日本對北極進行了多次科考活動。1978年3月5日,日本人植村直己在加拿大北極圈內地域出發,使用狗拉雪橇獨身到達北極點,成為第一個到達北極點的日本人。1990年,日本政府設立了北極圈環境研究中心,從事對北極海冰為中心的大氣、海洋環境變化的狀況等研究,研究重心為北極海冰

外來移民與開發

資源開發

北極地區與南方一向有毛皮交易。黑貂、松鼠、海狸等的毛皮成為外來的歐洲人掠奪的對象,送到俄羅斯等地區販賣。1650年,俄羅斯總收入的三分之一來自毛皮交易。同時,北極地區的豐富的漁業資源也吸引各國前來,阿拉斯加和格陵蘭都有規模龐大的漁場。十七世紀以後,北極地區的探險、貿易和科考活動逐漸增加,外來的移民也不斷增多。

二十世紀以前,北極地區的礦產資源開發規模並不大,對當地的自然環境影響甚微。19世紀末,阿拉斯加經歷了一場淘金熱。大量的淘金者從南方湧入,造成無政府的混亂狀態,導致了1900年司法系統的建立。同時,阿拉斯加的鮭魚捕撈行業也悄悄興起。北極地區的豐富的各類油氣礦產資源不斷吸引著探險家和開發商前往。20世紀60年代末,在阿拉斯加又找到了巨型油田,石油開發達到高潮。

對當地環境和原住民的影響

大量的資源開發對北極地區的環境造成了巨大的破壞。各種探測和鑽探工程極大地破壞了當地的地表植被,也嚴重影響了當地野生動物的生存。同時,大量移民湧入北極地區,對當地居民的生活造成了強烈衝擊。由於長期與其它地區隔絕,北極原住民無法抵禦外來移民所攜帶的疾病,而移民並沒有為原住民提供醫療設施,從而導致原住民大量死亡。外來移民引進了先進的生活方式和生產工具,使許多土著民開始放棄自己的文化和習俗。由此帶來的後果就是當地土著文化的消亡:許多原住民轉變了信仰,古老流傳下來的詩歌和宗教故事越來越少人知道,以傳統方式生活的原住民不斷減少。但是,土著居民在接受了現代文化後,也開始保衛自己的居住地和傳統文化,比如說要求參與北極土地以及礦產歸屬的協商,以及抗議石油公司對當地環境的破壞。

對生態系統的影響

北極是地球上最後的大片未開發的土地之一,因此保護北極地區的物種多樣性和基因多樣性日顯重要。北極生物圈的弱小的生產力以及簡單的生物鏈結構使得北極地區的生態系統十分脆弱,自修復能力不強。越來越頻繁的人類活動已經對北極地區的生態環境造成影響。北極地區的地被植物很容易遭到破壞。作為眾多動物(其中不乏瀕危物種)的繁衍地,北極地區生態受到破壞將會對這些物種產生巨大影響。

環境污染

北極北極
比起地球上其他地方,北極地區相對比較乾淨,但局部地區仍存在著較嚴重的污染,並對當地居民的健康造成了嚴重影響,由於人造化學品隨大氣及洋流聚集至北極地區,許多地區的污染物含量比人口密集的都市中還要高。格陵蘭、加拿大北部等地的孕婦吸收過量化學物後,生女嬰的數量達到了男嬰的兩倍。另一個例子是北極的煙霞。北極地區冬季的嚴寒,造成含微粒雲團在空中懸浮而久降不下,並與中緯度地區的大氣中飄移過來的二氧化碳、二氧化硫、氟利昂、煙塵和農藥等污染物結合,形成了北極煙霞。北極煙霞從20世紀50年代開始出現,主要是歐洲工業國家和前蘇聯工業排放的結果。此外,由於大量候鳥來到北極地區,其糞便中攜帶的汞和殺蟲劑等化學成分也在嚴重污染當地環境。

車諾比核事故

主條目:車諾比核事故
1986年4月26日,在前蘇聯烏克蘭的車諾比核電站發生了二戰後世界最大的核事故。事故使得大約100-300萬居里的銫137被排泄出來,並廣為擴散,其中三分之一沉降在前蘇聯境內,三分之一在歐洲其他國家,還有三分之一進入北半球其餘地區。瑞典約有10萬頭馴鹿以及大量的獵狗受到核污染的危害,植物如地衣等也受到污染,期限可能長達數十年。受到潛在影響(主要是癌症)的人類則可能上億。

北極地區氣候變化

北極地區對全球變暖效應十分敏感,因為北極冰山為浮冰,海水的溫度對其消融有莫大的影響。近年來,冰山消融愈為顯著。氣象模型預測北極地區溫度上升的幅度將高於全球平均水平。這個事實引起了各國政府的巨大關注。其中,格陵蘭冰川的融化將導致全球海平面的升高。美國加州蒙特利灣的美國海軍研究生院和NASA以及波蘭科學學會海洋科學研究院合作的一份研究報告估計,北極地區的冰山有可能在2013年就會全部消失。事實上,北極冰山消融的速度比預計中還要快。根據法國國家科學研究中心,北極冰蓋在2005年至2007年的融化面積相當於法國國土面積的兩倍。

北極地區的氣候變化帶來的不全是負面影響。冰層的消融使得所謂的“西北通道”出現,並可能成為一條快捷而易於航行的新商業航道。此外,北極地區冰雪的消融有可能為對冰層之下埋藏的豐富油氣資源的開採帶來希望。為此,近年來,國際社會對北極地區片水域的擁有權展開了爭論。

2008年2月29日,挪威國際極地年秘書處運行秘書長奧利夫·奧爾海姆博士預言,至2008年夏季北極極點冰蓋可能全部融化。而在2008年4月18日,多倫多大學的德里克·穆勒博士和加拿大巡邏員組成的科研小組發現,北半球最大的沃德·亨特冰架已斷成三個部分。

國際合作與政治

北極地區向來是國際政治的焦點之一。對北極地區進行首次綜合性科學考察是在1882~1883年的第一個國際極地年。來自11個國家的11支考察隊對北極地區的天文、地理、氣象進行了第一次大規模有系統的科學考察。第二次國際極地年科考在1932年8月1日~1933年8月31日開展,參加的國家增加到34個,在北極建立了43個永久性的考察站。1957年是國際地球物理年,北極科考作為全球探測和研究的一部分,也取得了很大進展。

1973年,美、加、丹、挪、蘇簽署旨在保護北極熊的多邊協定。1976年,美、蘇簽署保護候鳥及環境的公約。1986年,環北極健康國際聯盟成立。1990年,環北極的八個國家聯合正式成立國際北極科學研究委員會。

北極領土要求

參見:《聯合國海洋法公約》

早在18世紀,北極周邊地區的國家就意識到北極地區的重要性。1784年,俄羅斯曾對阿拉斯加、白令海峽、阿留申群島等地區宣示主權,並進行捕獵海豹的活動。

1920年,大不列顛聯合王國、美利堅合眾國、丹麥、挪威、瑞典、加拿大、澳大利亞、南非、義大利、日本、荷蘭等18個國家簽署《斯瓦爾巴條約》,承認挪威對斯匹次卑爾根群島具有充分及完全主權。各締約國的公民可以自主進入該地區,但活動受挪威法律管轄。1925年,中國、前蘇聯、德國、芬蘭、西班牙等國家亦參加該條約。

1933年,美國國務院發表了題為“兩極地區:在南極與北極領土要求的研究中,對地理與歷史資料的考慮”的報告。1941年,美國與丹麥共同在格陵蘭島建立空軍基地。

冷戰時期,由於北極地區是美國和蘇聯間最近的通道,雙方都在北冰洋沿岸部署了大量的陸基洲際彈道飛彈發射場。加上北極的冰層為潛艇提供了躲避雷達等感測器追蹤的絕佳場所,在冷戰期間,北極地區一直是美蘇潛艇角逐的舞台。

現在,北極以及北冰洋不屬於任何國家擁有。北極海外圍的國家:美國、加拿大、俄羅斯、挪威和丹麥(格陵蘭)則擁有岸邊200海里的專屬經濟區。

根據聯合國海洋法公約,一個國家可以有十年的時間來宣告對其專屬經濟區的主權。據此,挪威(1996年),俄羅斯(1997年)、加拿大(2003年)和丹麥(2004年)都開展了對某些北極海區的領土要求計畫。

2007年8月2日,一艘俄羅斯的探測深海小潛艇和平一號和和平二號在北極點附近成功下潛至海床,並一面1米高的鈦金屬制的俄羅斯國旗插在北極點下的海床上,以“證明北極附近海域就是俄羅斯的領土範圍”。儘管這次下潛為科學探測,但在北極點下的海床插旗的行為引起了是否會展開對北冰洋海底的巨大油氣資源的爭奪的擔憂。

美國和加拿大都對俄羅斯插旗的舉動提出抗議,並宣布會以北極科考和軍事演習等途徑作出回擊。

北極地區的戰略地位

出於地理上的原因,通過北極地區是從東西半球到另一半球的最短航線。為此,許多探險家前仆後繼,打通了歐亞大陸與北美大陸之間的東北航線和西北航線。二戰期間,英美為了向蘇聯輸送戰略物資,開闢了北極航線。後者成為了同盟國與蘇聯聯繫的重要交通渠道。北極航線起點一般是冰島,終點主要是蘇聯北方的兩個港口,摩爾曼斯克阿爾漢格爾斯克。航線由1941年9月28日開通,由英國和蘇聯海軍聯合掩護。至1945年5月,同盟國向蘇聯先後派出三十七支護航船隊和37艘單獨航行船隻,總計743艘運輸船,損失85艘。同盟國提供的戰略物資對蘇聯起了很大作用,也鼓舞了士氣和民心。
然而,二戰之後,隨著冷戰開始,北極地區成為了美蘇潛艇角逐的舞台。雙方潛艇多次在北冰洋冰蓋地下遭遇。美國還曾經通過竊聽蘇聯地下電纜和潛艇來獲取機密情報。

2007年至2008年是國際極地年,新一輪的北極主權爭議也再次響起。俄羅斯在北極點下海床插旗之後,加拿大在2007年8月7日至17日舉行了名為“OperationNanook”的軍事演習。8月10日,加拿大總理宣布,將在北極地區新建一個軍事訓練中心和一座深水港[66]。美國也計畫於2008年在阿拉斯加北段的巴羅觀察站建立季節性基地,部署直升機、小型船隻或者固定翼飛機,用於執行海上搜尋、救援等任務。

科學發現

北極四年後將面臨無雪的夏天

2009年2月,來自英國的三位極地冒險家,47歲的潘·哈多、40歲的馬丁·哈特里和安·丹尼斯從加拿大北部出發,歷經73天,行走434公里,進行了1500次冰層人工測量。通過他們獲得的數據,劍橋大學極地海洋物理小組於2010年1月出版一份名為《Catlin 北極調查》的科學報告。報告指出,極地冰蓋的融化情況比人們想像中的更嚴重。這次冒險也使三人成為《時代》雜誌“2009年度環保英雄”。

北極發生50年來最大冰川分裂事件

NASA的衛星圖像顯示彼得曼冰川前沿面積巨大的“冰島”已經完全崩離飄入海洋。NASA的衛星圖像顯示彼得曼冰川前沿面積巨大的“冰島”已經完全崩離飄入海洋。

2010年8月6日,美國德拉瓦大學海洋學和工程學副教授安德烈亞斯明肖表示,藉助美國航天局衛星數據,他發現,格陵蘭島現存兩大冰川之一的彼得曼冰川5日分裂出一個面積約為260平方公里的巨型浮冰島。這是北極地區近50年來發生的最大冰川分裂事件。分裂出的新浮冰島大小相當於四個紐約曼哈頓島,厚度達到約160米,相當於紐約帝國大廈高度的一半,它將進入格陵蘭島和加拿大之間的內爾斯海峽

彼得曼冰川位於為北緯81度、西經61度附近,據北極點約有1000公里。美國航天局衛星拍攝的圖像顯示,5日發生的冰川分裂事件導致彼得曼冰川喪失了約四分之一的浮冰架。目前尚無法判斷這一冰川分裂事件是否由全球變暖所致。

北極岩石可能保留最古老地球遺蹟

2010年8月13日,據英國媒體報導,科學家發現北極岩石中可能保留著最為古老的地球遺蹟。在數十億年的歲月變遷中,構成早期地球的很多物質均因熔化和混合等過程發生改變,但北極岩石中可能保留著年代可追溯到地球形成之初的化學簽名。如果得到證實,有關地球形成的已被廣泛認可的理論將因這一發現面臨挑戰。研究發現刊登在11日出版的《自然》雜誌上。

衛星照片顯示:北極冰蓋不減反增

據英國《星期日郵報》2014年8月30日報導,美國前副總統阿爾·戈爾因對氣候變化問題貢獻巨大而獲得諾貝爾和平獎,他曾在2007年警告稱北極冰蓋最快可能會在2014年夏天完全消失。然而2014年的衛星圖像顯示,北極冰蓋的面積有增無減、厚度也有所增加。其中在2014年8月25日,北冰洋有15%的區域被海冰覆蓋,面積達到562萬平方公里。這是自2006年以來有關記錄的最高值,同時代表在過去兩年里,北極冰蓋的面積從391萬平方公里增加至562萬平方公里,增長了43個百分點。

而根據另一個權威機構——丹麥氣象局——公布的數據,北極冰蓋面積的增長速度更為顯著。丹麥氣象局使用了一個不同的測量方法,他們得出結論稱目前北冰洋被海冰覆蓋的區域至少為30%,而北極冰蓋面積從2012年的270萬平方公里增加至2014年的440萬平方公里,增長幅度達63%。美國伊利諾伊大學公布的衛星圖像中還顯示,北極冰蓋的面積不但擴大,其厚度也相對增加,這表示其未來應對融化危險的抵抗力增強。

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