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1、北极和北极地区濮阳县一中王振华 邮编：457000北极是科学研究的天堂。而且，由于人类社会的主体是在北半球，所以北极的科学研 究也就更加贴近于人类的生活，因为它直接关系到人类的生存空间和状况，因而也就具有 更加现实和更加长远的意义。北极是探测宇宙最好的场所；这里是监测环境最好的领域； 北极对全球的变化最为敏感；北极是观察温室效应最好的实验室；在北极可以探索生命之 源；从北极可以研究大陆漂移；北极的海冰消长直接影响着太阳和地球之间的能量交换； 北极的大气对流，控制着北半球的风风雨雨。不仅如此，因为北极地区生活着永久性的当 地居民，所以人文科学的研究也有着极其重要的意义。如果说，南极的科学研究有力
2、地 促进了人类大科学和全球观的形成，那么，人类向北科学大进军必将取得更加丰硕的科学 成果。何处是北极北极在哪里呢？顾名思义，北极在北边很远很远的地方。然而地球是圆的，对于地球这样一个球体来说，哪里算是尽头呢？人们于是苦思良久， 终于大悟：原来竟如此简单，北极就在前后左右都朝南的地方。当然，这仅仅指的是人们想像中地理极点而已，科学地说来，极点也就是地球自转轴 与固体地球表面的交点。当你站在极点上，只需原地转一圈，便可自豪地宣称已经环球一 周了。除了可以很方便地环球一周以外，到达极点的人们也有另一个伤脑筋的问题，就是如 何确定时间。大家知道，人类把地球按照经度线分成了不同的时区，每15 一个时区，
3、 全球共24个时区，每个时区相差1小时。根据约定，从位于180经线的国际日期变更 线的零时起，世界第一个时区就算开始了新的一天。世界各国一般按照各自首都所在时区 规定本国的地方时。例如，北京9月1日早晨8点开始上班上课时，巴黎却刚进入9月1 日，恰好是凌晨1点，夜色正常正浓；而在美国首都华盛顿，人们则刚刚结束8月31日 的工作，回到家里用晚餐。这就是所谓的“时差”。而对于极点来说，地球所有经线都收拢到了一点，无所谓时区的划分，也就行动失去 了时间的标准，这的确是一件相当麻烦的事情。由于投入缺乏共同标准，在极地工作的各 国考察队员只好保留各自国家的地方时。因此，当中国考察队员在南极考察遇到外国人
4、时， 一般不问“现在几点了？”，因为他们的回答往往使人感到莫名其妙。一位美国考察队员 曾这样描述他们在南极点举行垒球比赛的情形：“那只小小的垒球一会儿从今天飞到了昨 天，一会儿又从昨天飞到了今天。”仅从地形上指出极点是极难的，极点终年为冰覆盖（数米厚），缺少地形参照。而北极 点处的是大冰堆，它们相互碰撞、碾压，顺时针在北冰洋上打转转，故只有用仪器才能确定它是极点位置，而你永远无法站在极点上。其实，人们通常所说的北极并不仅仅限于 北极点，而是指北纬66033（北极圈）以北的广大区域，叫做北极地区。北极地区包括 极区北冰洋、边缘陆地海岸带及岛屿、北极苔 原和最外侧的泰加林带。如果以北极圈作为北 极
5、的边界，北极地区的总面积是2100万平方 千米，其中陆地部分800万平方千米。也有一 些科学家从物候学角度出发，以7月份平均 10C等温线（海洋以5C等温线）作为北极地 区的南界，这样，北极地区的总面积就扩大为 2700万平方千米，其中陆地面积约1200万平 方千米。而如果以植物种类的分布来划定北 极，把全部泰加林带归入北极范围，北极地区 的面积就将超过4000万平方千米。北极地区 究竟以何为界，环北极国家的标准也不统一， 不过一般人习惯于从地理学角度出发，将北极圈作为北极地区的界线。北极海北极地区不像南极洲那样孤立，它与亚洲、欧洲和北美洲大陆相连，大致是在这三大 洲的中心。以北极为中心的周围
6、地区是一片辽阔的水域。这个水域，就是北冰洋。北冰洋 这个名称来自希腊语，意思为正对大熊星座（即北斗七星）的海洋。1845年，在英国伦敦 地理学会上，北冰洋的名字被正式命名。位于北极圈内的北冰洋，整个面积为1310万平方千米，是世界四个大洋中最小的一 个，只有太平洋面积的1/14。因此，北冰洋又被称为北极海。北极地区属于不折不扣的冰雪世界，但由于洋流的运动，北冰洋表面的海冰总在不 停地漂移、裂解与融化，因而不可能像南极大陆那样经历数百万年积累起数千米厚的冰雪。 所以，北极地区的冰雪总量只接近于南极的1/10，大部分集中在格陵兰岛的大陆性冰盖 中，而北冰洋海冰、其他岛屿及周边陆地的永久性冰雪量仅占
7、很小部分。北冰洋表面的绝 大部分终年被海冰覆盖，是地球上惟一的白色海洋。北冰洋海冰平均厚3米，冬季覆盖海 洋总面积的73%，约有1000万1100万平方公里，夏季覆盖53%，约有750万800万 平方公里。中央北冰洋的海冰已持续存在300万年，属永久性海冰。冰层厚实坚固，汽车 可以在上面行驶，甚至边飞机也可以在上面降落。尽管北冰洋的大部分洋面被冰雪覆盖，但冰下的海水也像全球其他大洋的海水一样在 永不停息地按照一定规律流动着。在北冰洋表层环流中起主要作用的是两支海流：一支是 大西洋洋流的支流一一西斯匹次卑尔根海流，这支高盐度的暖流从格陵兰以东进入北冰 洋，沿陆架边缘作逆时针运动；另一支是从楚科奇
8、海进来，流经北极点后又从格陵兰海流 出，并注入大西洋的越极洋流（东格陵兰底层冷水流）。它们共同控制了北冰洋的海洋水 文基本特征，如水团分布，北冰洋与外海的水交换等。此外，挪威暖流和北角暖流的作用也不可忽视。这些北冰洋洋流对于北极及周边地区的气候特征及生态环境产生了巨大影 响。陵兰岛现有居民北冰洋周边的陆地区可以分为两大部分：一 部分是欧亚大陆，另一部分是北美大陆与格陵兰 海分隔。如果用地质学家的眼光来看，这两部分 陆地有很多相似之处，它们都是由非常古老的大 陆性地壳组成的。而北冰洋（大洋性地壳）年龄 则年轻得多，是0.8亿年前的白垩纪末期才由于 板块扩张开始出现的。北冰洋海岸线曲折，类型多，有
9、陡峭的岩岸 及峡湾型海岸，有磨蚀海岸、低平海岸、三角洲、 泻湖型海岸和复合型海岸。宽阔的陆架区发育出 许多浅水边缘海和海湾。北冰洋中岛屿众多，总 击架区的大陆岛。其中的岛屿是格陵兰岛，面积218 总和还要大一些，因此有人称之为格陵兰次大陆。格 格陵兰人，其余主要为丹麦人。最大的群岛则是加 由数百个岛屿，总面积约160万平方千米。群岛中面积最大的是位于东拿大的北极群禅北的埃尔斯米尔岛，该岛北部的城镇阿累尔特已经超过北纬820因而是当今许多北极点 探险队的出发地。北极的气候其他大洋水是唯一介质，大气和海洋之间的能量交换，包括热量和动量交换。都是在 水和气之间直接进行的。但在北极，水和气之间还有一层
10、冰，因此大大改变了大气和海洋 之间能量交换模式，从而影响和制约了全球性气变化的格局。北冰洋的冬季从11月起 直到次年4月，长达6个月。1月份的平均气温介于-20C-40C。而最暖月8月的平均 气温也只达到-8C。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59C。由于洋流和北 极反气旋的影响，北极地区最冷的地方并不在中央北冰洋。越是接近极点，极地的气象和气候特征越明显。在那里，一年的时光只有一天一夜。 即使在仲夏时节，太阳也只是远远地挂在南方地平线上，发着惨淡的白光。北极地区的平 均风速远不及南极，即使在冬季，北冰洋沿岸的平均风速也仅达到10米/秒。尤其是在 北欧海域，由于受到北角暖流的控制，全
11、年水面温度保持在2C12C之间，甚至位于北 纬69的摩尔曼斯克也是著名的不冻港。但由于格陵兰岛、北美及欧亚大陆北部冬季的冷 高压，北冰洋海域时常会出现猛烈的暴风雪。北极地区的降水量普遍比南极内陆高得多， 一般年降水量介于100毫米250毫米之间，格陵兰海域则达到每年500毫米。计算机模拟的结果表明，如果由于温室效应而使地面大气的温度上升1C5C，那么 上层大气的温度将上升10C50C，而上升幅度的大小取决于纬度的高低，纬度越高，上 升的幅度就越大。因此，北极地区的上层大气成了观察全球温度变化或温室效应的指示器。北极的生命寒温带的针叶林又叫泰加林，泰加林原是指西西伯利亚带有沼泽化的针叶林，现在泛
12、 指寒温带的针叶林。在北半球的寒温带地区，泰加林几乎从大陆的东海岸一直分布到西海 岸，形成壮观的茫茫林海。泰加林带是指从苔原南界树木线开始，向南1000多公里宽的 北方塔形针叶林带。泰加林中树木纤直，高1520米，但多长成密林，在高地上成片分 布，其间低洼处，则交织着沼泽。林下土壤是酸性贫瘠的灰土，偏北和地势偏高的泰加林 中，土壤表层下还有永久冻土层。泰加林的分布泰加林地区的特点是夏季温凉，冬季严寒，气候干燥。一般说来，泰加林区植物生长期是较短的。泰加林植物以松柏类占优势，叶均缩小呈针状，具各种抗旱耐寒的结构，是 对生长季短和低温引起的生理性适应。泰加林最明显的特征之一，就是外貌特殊，极易 和
13、其他森林类型区别。（见上图）北极苔原是北冰洋海岸与泰加林之间广阔的冻土沼泽带，总面积1300万平方公里。 它最大特点是有一层很厚的永久性冻土，厚达488米，最厚可超过600米。所以北极苔原 也可与世界其他地区的高原冻土带一起通称为冻土带。苔原气候属荒漠气候，年降水量仅200毫米，与我国黄土高原等干旱地区差不多。但 如果夏季时乘飞机越过苔原上空，你会惊奇地发现苔原地带竟然水网交错，密布湖泊与沼 泽，水面积显得远比陆地多。水面上水鸟嬉戏，土地上百花盛开，宛如一片水乡泽国景观。 这主要是由于气温低，水分蒸发慢。且地表以下几厘米就是永久冻土层，阻止了正常的渗 漏排水。等到冬季，整个苔原都被冰雪覆盖，一
14、片荒凉。苔原南界的植物每年生长期约）0 天，北界的生长期仅仅20天，再向北，北冰洋腹地岛屿上的地衣每年只能生长1天2天， 或根本不长。与南极大陆不同，北极的生命活动非常活跃。有900种显花植物，有成千上万的北美 驯鹿、麝牛、北极兔，峰年时每公顷多达1500只的旅鼠。北半球全部鸟类的1/6在北极 繁育后代，而且至少有12种鸟类在北极越冬。灰熊、北极狐、北极狼在苔原草甸上巡游， 茴鱼、北方狗鱼、灰鳟鱼、鲱鱼、胡瓜鱼、长身鳕鱼、白鱼及北极畦鱼在河湖中嬉戏。在 北冰洋广阔的水域中还有各种海豹、海象、角鲸、白鲸和北极熊。除此以外，最主要的是， 北极地区生活着至少已有上万年历史的当地居民一一爱斯基摩人、楚科奇人、雅库特人、 鄂温克人和拉普人等。
