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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