中国第二次北极科学考察报告 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:海洋出版社

作者:张占海

出品人:

页数:229

译者:

出版时间:2004-1

价格:150.00元

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isbn号码:9787502760687

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中国第二次北极科学考察报告 内容梗概 本书详细记录了中国第二次北极科学考察的各项成果、考察过程、技术方法以及对未来北极科考的启示。考察队克服了严峻的自然环境和复杂的后勤保障挑战，在多个关键科学领域取得了突破性进展，为深入理解北极地区的气候变化、生态系统演变、地质构造以及资源潜力提供了宝贵数据和深刻洞见。 引言 北极，这片神秘而充满挑战的白色大陆，正以前所未有的速度发生着深刻的变化。全球气候变暖在北极地区表现得尤为显著，海冰融化、永久冻土退化、生态系统重塑，这些变化不仅影响着北极本土的生物多样性和原住民的生活方式，更对全球气候、海平面上升、海洋环流以及人类活动范围产生着深远的影响。认识和理解北极，已成为当今世界面临的最紧迫的科学课题之一。 中国作为负责任的大国，高度重视北极科考工作，积极参与全球北极研究。继2003年中国首次北极科学考察成功之后，2008年，中国启动了规模更大、目标更宏伟的第二次北极科学考察。此次考察不仅是中国在北极科研领域的重要里程碑，也是中国为推动全球北极治理、应对气候变化贡献智慧和力量的具体体现。本书正是此次考察的全面总结，力求以翔实的数据、严谨的分析、清晰的论述，向读者展现中国科考队员们在极地风雪中挥洒汗水、探索未知、收获智慧的历程。 第一章：考察背景与目标 第二次北极科学考察的开展，是基于对北极地区日益增长的科学认知需求和日益严峻的环境挑战的深刻洞察。随着全球变暖的加剧，北极海冰的持续减少，不仅为人类进入北极提供了新的可能性，也带来了前所未有的环境风险。科研人员迫切需要更新和深化对北极的理解，以应对日益复杂的国际形势和环境挑战。 本次考察的目标设定具有前瞻性和系统性，涵盖了气候变化、海洋学、冰川学、地质学、生物学、环境监测以及极地技术等多个关键学科领域。具体而言，考察旨在： 深入监测北极海冰的变化规律及其对全球气候的影响： 通过多源、多尺度的观测，获取高精度海冰厚度、范围、融化速率等关键数据，分析其与大气环流、海洋温度的相互作用。 研究北极海冰融化对海洋环流和生态系统的驱动作用： 考察淡水输入的增加如何影响北冰洋的层化结构、盐度分布，以及这对浮游生物、鱼类、海洋哺乳动物等食物网的影响。 探测北极永久冻土的分布、结构和融化动态： 评估永久冻土融化释放温室气体（如甲烷和二氧化碳）的潜力，以及这对全球碳循环和基础设施安全的影响。 调查北极地区的地质构造与矿产资源潜力： 开展海底地形地貌测绘、沉积物采样和地球物理探测，为评估区域资源潜力提供科学依据。 开展北极生物多样性调查与适应性研究： 关注极端环境下生物体的生存策略、繁殖能力以及对环境变化的响应，特别是针对关键物种的生态习性进行深入研究。 提升中国在极地科考领域的自主创新能力： 研发和应用新的科考技术与装备，包括新型破冰船、水下机器人、无人机、卫星遥感技术等，提高观测效率和数据质量。 加强国际合作与交流，贡献中国智慧： 在考察过程中，积极与其他国家科考团队进行交流，分享数据和经验，共同推动北极科学的进步。 第二章：考察行程与路线 本次考察的船只选择了中国先进的极地科学考察破冰船，其强大的破冰能力和先进的科考设备为此次任务提供了坚实的物质保障。考察的起点通常设定在中国沿海港口，然后穿越茫茫的太平洋，进入北冰洋。 详细的考察路线设计充分考虑了科学目标的需求，覆盖了北冰洋的关键海域，包括但不限于： 鄂霍次克海与白令海： 作为连接太平洋与北冰洋的咽喉要道，此区域的海水交换和气候过程对整个北冰洋至关重要。考察在此区域进行了长期的海洋参数监测和水文调查。 楚科奇海： 作为北冰洋的一个重要边缘海，该海域的海冰分布和融化情况具有代表性，考察队在此进行了密集的海冰监测和海底沉积物采样。 拉普捷夫海与东西伯利亚海： 这些海域是北冰洋淡水输入的主要来源，也是永久冻土融化对海洋环境影响最显著的区域之一。考察队在此开展了细致的水文、化学和生物调查。 中央北冰洋： 深入北冰洋中心区域，进行大尺度、全方位的海洋环境监测，包括水体温盐深剖面、海流观测、声学探测以及沉积物取样。 斯瓦尔巴群岛周边海域： 作为重要的北极研究基地，该区域的考察活动也为与国际同行进行学术交流提供了便利。 考察路线的规划充分利用了不同季节的特点，例如在夏季海冰相对较少时，优先选择进入更高纬度的海域；而在其他季节，则根据海冰状况灵活调整航线，确保科考任务的顺利进行。沿途的航行记录、遇到的各种冰情、天气变化等细节，都在报告中得到了真实而生动的呈现。 第三章：科学观测与数据采集 本次考察在科学观测与数据采集方面，采用了陆海空一体化、多学科协同的先进模式，力求获取全面、精确、可靠的科学数据。 3.1 海洋科学观测 水文与海洋化学： 使用CTD（温盐深仪）进行高精度水温、盐度、密度等参数的连续观测，获取不同深度的水文剖面。同时，采集水样分析溶解氧、营养盐、pH值、溶解有机碳等化学成分，研究海洋的物理化学性质及其变化。 海流观测： 布置了多种类型的水下流速仪，监测不同层位的海流速度和方向，揭示北冰洋的环流模式及其季节性变化，分析其在全球热量和物质输运中的作用。 海洋声学探测： 利用多波束测深仪和侧扫声纳，对海底地形地貌进行高分辨率的精细测绘，绘制详细的海底地图，识别海底沉积物类型和地质构造。 声学多普勒剖面仪（ADCP）： 用于测量海水的流速和方向，特别是在船只航行过程中，可以连续监测海流的变化。 海洋生物调查： 采用网具拖网、浮游生物网、绞吸采样器等设备，采集浮游生物、底栖生物、鱼类等各类海洋生物样品，进行物种鉴定、数量统计和生物量评估。同时，利用水下摄像机和声学设备，对海洋哺乳动物（如海豹、鲸鱼）进行观察和记录。 3.2 海冰与冰川学研究 海冰监测： 利用雷达卫星、光学卫星遥感技术，结合舰载气象雷达和人工观测，获取海冰的范围、密集度、厚度、类型等信息。在特定海域，采用钻孔、探杆、雷达测量等方法，直接测量海冰的物理特性。 冰芯采样： 在条件允许的情况下，对海冰进行钻取冰芯，分析冰芯中的气泡、化学成分和同位素，重建过去的温度、大气成分和海冰变化历史。 冰川调查： 对海岸线附近的陆地冰川进行实地考察，测量冰川的厚度、移动速度，采集冰川表层样本，分析冰川融化对海平面上升的影响。 雪深与积雪特性： 监测海冰和陆地表面的雪深，分析积雪的密度、结构等特性，了解其对能量平衡和海冰形成过程的影响。 3.3 地质与地球物理探测 海底地质采样： 使用抓斗、箱式取样器、重力柱状取样器等设备，采集海底沉积物样本，分析沉积物的成分、粒度、有机质含量，揭示海底地质构造和沉积环境。 地震勘探： 开展浅层剖面地震勘探，探测海底浅层地质构造、断层和潜在的油气藏。 磁力与重力测量： 沿航线进行地磁和重力测量，获取海底基底的地质信息，为区域地质构造研究提供数据。 3.4 大气与环境监测 气象观测： 实时监测气温、气压、湿度、风速、风向、降水等气象要素，为科考活动提供气象信息，并研究北极大气环流的特点。 温室气体监测： 使用高精度仪器监测大气中的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体浓度，评估北极地区在全球碳循环中的作用。 空气质量监测： 采样分析大气中的气溶胶、污染物等，研究北极地区的环境质量状况。 陆地冻土监测： 在可能登陆的区域，设置冻土温度监测站，记录冻土的温度变化，评估永久冻土的融化动态。 3.5 技术装备与方法 考察队引进了和使用了大量先进的科学仪器和技术装备，包括： 新一代极地科考破冰船： 具备强大的破冰能力和先进的综合科考平台，搭载了多功能实验室、直升机起降平台等。 无人潜水器（ROV）与水下机器人： 用于深海探测、海底地形测绘、环境采样和生物观察。 无人机（UAV）： 用于高空观测、冰面摄影、气象数据采集等，提高了观测效率和覆盖范围。 高精度GPS与惯性导航系统： 保证了船舶和科考设备的精确定位。 遥感技术： 充分利用了各类卫星遥感数据，与实地观测相结合，实现对北极区域的宏观和微观监测。 先进的实验室设备： 船载实验室配备了先进的分析仪器，能够进行样品的前期处理和初步分析，大大提高了数据获取的时效性。 第四章：主要科学成果 本次中国第二次北极科学考察取得了丰硕的科学成果，为理解北极地区的气候变化、生态系统和地质构造提供了新的证据和认识。 4.1 气候变化与海冰动力学 海冰变化监测与预测： 通过多项指标，首次系统性地观测到了北极夏季海冰范围的加速缩小趋势，尤其是在关键海域，例如拉普捷夫海和东西伯利亚海，海冰覆盖率下降明显。数据表明，大气温度升高是导致海冰加速融化的主要驱动力。 海冰厚度和融化速率的精确测定： 结合遥感和实地测量数据，首次精确估算了特定区域的海冰平均厚度和融化速率，为海冰模型提供了更可靠的验证数据。 北冰洋淡水输入与海洋层化： 考察证实了西伯利亚河流输入的淡水正在显著改变北冰洋的层化结构，导致表层海水盐度降低，上层水体稳定性增强，进而影响了海洋的垂直混合和热量交换。 海冰与大气环流的相互作用： 通过对海冰异常与大气环流模式（如北极涛动）进行关联分析，发现海冰的减少可能对全球天气和气候模式产生远程影响。 4.2 生态系统与生物多样性 浮游生物群落结构的区域性差异： 调查发现了北冰洋不同海域浮游生物群落的显著差异，与水文条件、营养盐分布以及海冰覆盖程度密切相关。例如，在海冰边缘区域，由于光照条件改变和营养盐输送，浮游植物的生产力呈现出爆发式增长。 底栖生物对环境变化的响应： 通过对海底沉积物和底栖生物的采样分析，发现部分区域底栖生物的组成和数量正在发生变化，这可能与海冰融化、海底沉积物输入增加以及水温升高有关。 关键物种的生存策略研究： 对北极熊、海豹等海洋哺乳动物进行了观察和采样，初步揭示了它们在海冰减少环境下的食物获取、活动范围以及繁殖成功率的变化。 海洋酸化初步评估： 对部分海域进行了pH值和碳酸盐系统参数的测量，初步评估了海洋酸化对北极海洋生态系统的潜在影响。 4.3 地质构造与资源潜力 海底地形与地貌特征： 通过高分辨率海底地形测绘，发现了新的海底山脉、沟谷和冰碛地貌，为理解北极地质演化提供了新线索。 沉积物地球化学特征： 对采集的沉积物样品进行分析，揭示了不同区域沉积物的来源、输运机制和化学成分，为评估海底资源潜力提供了基础数据。 永久冻土退化与碳释放： 对部分沿岸陆地和浅海区域的永久冻土进行了监测，初步估算了其融化速率，并对潜在的甲烷和二氧化碳释放量进行了评估。 4.4 技术创新与应用 新装备的成功应用： 本次考察成功应用了多项自主研发的先进科考技术与装备，如新一代水下机器人、高效采样设备等，这些技术的成功应用，显著提升了中国在极地科考领域的自主创新能力。 数据处理与分析能力的提升： 考察队在数据处理和分析方面积累了宝贵的经验，建立了更为完善的数据管理和质量控制体系。 第五章：挑战与经验 北极科考是一项艰巨而充满风险的任务，本次考察也面临着诸多挑战，并从中积累了宝贵的经验。 5.1 面临的挑战 极端恶劣的自然环境： 严寒的天气、巨大的海浪、复杂的冰情、漫长的黑夜，都对科考队员的身心健康和科考设备的正常运行构成了严峻考验。 后勤保障的复杂性： 远离陆地，补给困难，需要周密的计划和高效的执行，确保船上人员的食物、燃油、设备维修等需求得到满足。 导航与通信的限制： 北极地区地理位置特殊，导航和通信信号不稳定，对船舶的航行安全和数据传输造成一定影响。 科考设备的维护与故障排除： 在极端环境下，科考设备容易发生故障，需要科考队员具备高超的技术能力和快速的应急处理能力。 时间与空间的限制： 科考时间有限，海冰状况随时变化，使得对特定区域的深入观测面临时间和空间的双重限制。 5.2 积累的经验 充分的准备是成功的基石： 详细周密的航前规划、设备检查、人员培训，是应对各种突发状况的关键。 精干高效的团队协作： 船员、科学家、工程师的密切配合，明确分工，高效沟通，是完成复杂任务的保障。 强大的技术支持与创新： 依赖先进的科考装备和不断创新的技术方法，才能克服自然条件的限制，获取高质量的数据。 灵活应变与风险控制： 面对不可预测的自然条件，需要保持高度的警惕性，随时调整科考计划，将风险降至最低。 国际合作的重要性： 与其他国家的科考团队保持良好的沟通与合作，能够共享资源、交流经验，共同推动北极科学的研究。 长期观测的必要性： 北极地区变化迅速，需要建立长期的监测体系，才能准确把握其变化趋势和内在规律。 第六章：结论与展望 中国第二次北极科学考察报告，以其详实的数据、严谨的分析和深刻的洞见，为中国乃至世界的北极科学研究做出了重要贡献。本次考察不仅全面提升了中国在北极科学领域的认知水平和研究能力，也为中国参与北极治理和环境保护提供了坚实的科学基础。 展望未来，随着全球气候变化的持续推进，北极地区的重要性日益凸显。中国将继续秉持科学、合作、负责任的态度，深化对北极的科学探索，积极参与国际合作，为应对全球气候变化、维护北极地区的和平与可持续发展贡献中国力量。本书的出版，标志着中国在北极科学研究领域迈上了新的台阶，也为未来的北极科考工作提供了宝贵的经验和坚定的信心。未来的研究将更加关注北极地区与其他地球系统的相互作用，更加注重跨学科的整合与协同，以期更全面、更深入地理解这片神秘而重要的白色大陆。

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阅读此书，最大的感受是其超越了传统意义上的“报告文学”，它更像是一部融合了人类学、环境科学和工程技术的百科全书。特别是关于北极航道可行性研究的部分，书中对冰情监测的精度、导航系统的可靠性评估，都达到了极高的水准。那些绘制精美的航线图，结合不同季节的冰厚度变化曲线，简直就是艺术品级别的图表展示。我注意到，作者在探讨环境影响评估时，采用了极为审慎和平衡的措辞，既肯定了科学考察的必要性，也对人类活动可能带来的长期影响表达了深切的忧虑，体现了极高的学术伦理标准。这本书没有给出简单的答案，而是提出了更多值得深思的问题，引导读者去思考如何在发展与保护之间找到那个微妙的临界点。对于关注全球气候变化和地缘政治格局的人士来说，这无疑是一份极具前瞻性的参考资料。

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这本书的叙事风格极其鲜明，它成功地在宏大的科学目标和微观的个人体验之间找到了完美的平衡点。在那些关于地质构造和岩心分析的章节里，语言变得无比精准和克制，仿佛每一句话都经过了无数次的推敲和验证。我仿佛能听到钻头穿透万年冻土层时发出的沉闷声响，感受到地质学家们在冰雪覆盖的露头上小心翼翼采集样本的专注。有趣的是，作者还穿插了一些考察队员的随笔片段，这些片段如同在严肃的学术报告中点缀的调味剂，让人物形象立刻饱满起来。比如，描述一次漫长等待极光出现的夜晚，队员们围着火堆分享家乡故事的场景，为这部冰冷严酷的考察记录增添了一丝人性的温度。这种张弛有度的叙事节奏，使得长篇阅读也不会感到疲惫，反而让人对这些默默奉献的科学家群体心生钦佩。

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这本书的出版，无疑是填补了我国在特定极地研究领域空白的重要里程碑。我个人对其中关于大气化学成分监测和污染物迁移途径的分析尤为感兴趣。作者团队似乎花费了巨大的精力来精确捕捉那些难以察觉的痕量气体变化，并通过建模预测了它们在北极敏感环境中的累积趋势。文字的组织结构非常严谨，遵循着“提出问题—设计方案—实施观测—分析数据—得出结论”的完整逻辑链条，条理清晰到令人赞叹。阅读过程中，我不断被那种对真理孜孜不倦的追求精神所感染，即便是最微小的环境信号，也被严肃对待，绝不放过任何可能揭示地球系统运作规律的线索。此书不仅是一份历史记录，更是一份面向未来的科学宣言，它昭示着我国在深空深海探索领域所积累的深厚底蕴和不懈努力。

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拿起这本书，首先被其沉甸甸的重量和精良的装帧所吸引，这显然是一部呕心沥血之作。其中关于海洋物理观测的章节，简直是一场关于数据和理论交锋的盛宴。作者没有止步于表面的现象描述，而是深入剖析了北极海冰下水体环流的复杂机制，那些基于多传感器融合的测量结果，清晰地勾勒出了一个动态变化的海洋三维结构图。我特别欣赏作者在解释高深理论时所采用的类比手法，即将复杂的海洋动力学过程，转化为读者更容易理解的日常现象模型，这极大地降低了专业门槛。同时，书中对考察期间遇到的突发技术故障及其解决过程的坦诚记录，也为后续研究者提供了宝贵的“踩坑”经验，这种透明度和实操性，是许多理论书籍所不具备的宝贵财富。它不仅仅是一份成果报告，更像是一本写给未来极地科学工作者的“操作手册”和“精神指南”。

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这本煌煌巨著，着实让人领略到人类探索未知领域的决心与魄力。从封面那略带磨损的质感，便能窥见作者团队在极地严酷环境下付出的艰辛。书中详尽记录了考察队员们在冰原上跋涉的日日夜夜，那些关于设备维护、后勤保障的细枝末节，无不体现出周密的计划性。我尤其对其中关于极地生态系统动态变化的描述印象深刻，作者用近乎诗意的笔触描绘了苔原上生命力的顽强，那些在极端低温中艰难生存的微生物群落，以及季节更替对植被生长的微妙影响，都展现出一种宏大叙事下的个体细节之美。文字间流淌着对自然的敬畏，丝毫没有那种冰冷的科学报告腔调，反而充满了探险家特有的浪漫情怀。读罢，仿佛自己也经历了一场穿越冰封世界的洗礼，对地球这颗蓝色星球的复杂性有了更深层次的理解和尊重。那些详尽的气象数据图表，虽然专业性极强，但在严谨的排版下，反而构筑起一种稳定而可靠的知识体系，让人对其科学价值深信不疑。

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