北极科考的新发现(第2页)
- 冰芯样本显示,海冰内部孔隙率较十年前增加了15%,这是由于融化-再冻结循环的加剧导致的。孔隙率的增加降低了海冰的 albedo(反照率),从而加速了吸热和融化过程。
- 热成像数据表明,海冰表面温度在阳光直射下可达0°C以上,且融化速率与浮冰的分布密度成反比。稀疏的浮冰区域由于缺乏遮荫效应,融化速率更高。
科学意义:这一发现解释了为什么近年来白令海峡的海冰消融速度远超模型预测。它表明,除了大气变暖之外,海冰自身的微观变化正形成一个正反馈循环,加速整体消融过程。这项研究结果已提交至《自然·地球科学》期刊,预计将对全球海冰预测模型产生重要影响。
新发现二:海洋酸化加剧及其生物效应,科考队对海水样本的分析显示,白令海峡的海洋酸化程度比预期更为严重。ph值的降低主要源于大气中二氧化碳的吸收和融冰带来的淡水输入。
- ph值测量结果表明,表层海水的ph平均值为7.8,较1990年代下降了0.12个单位。尤其是在融冰区域,ph值更低 due to 融水携带的陆源碳输入。
- 生物调查发现,酸化对钙化生物(如翼足类浮游生物和贝类)造成了显着影响。这些生物的壳厚度平均减少了10%,并且分布范围向高纬度退缩。
海洋酸化不仅威胁北极生态系统,还可能通过食物链影响渔业资源。科考队建议将酸化监测纳入北极长期观测网络,并呼吁国际社会加强碳排放控制。
新发现三:深海环流的变化信号通过AdCp和锚系潜标的数据,科考队发现白令海峡的深层环流出现了异常变化。以往较为稳定的 inflow of 太平洋温水进入北冰洋的模式正在改变。
在公元二十一世纪的2025年夏季科考中,中国科考队就发现了当时太平洋温水的流入量增加了20%,并且深度扩展至200米以下。这可能是由于白令海峡海冰减少降低了密度屏障。- 环流变化带来了额外的热量输入,加速了北冰洋中心海冰的融化。
这一发现为理解北极“放大效应”提供了新视角。它表明,海峡地区的局部变化可能对整个北冰洋系统产生连锁反应。当时的中国科考队已将数据共享至国际北极科学委员会,用于更新气候模型。
新发现四:新兴污染物与微塑料分布,
科考队首次对白令海峡的微塑料污染进行了系统调查。结果显示,尽管该地区远离人类活动中心,但微塑料浓度仍处于较高水平。
- 表层水体中微塑料平均浓度为每立方米5颗粒,与北大西洋部分区域相当。颗粒主要来自渔业活动和全球海洋环流输送。
- 化学分析检测到附着在微塑料上的持久性有机污染物(pops),如多氯联苯(pCBs),这些污染物可能通过生物积累进入北极食物链。
科学意义:北极不再是污染的“净土”。这一发现强调了全球海洋治理的紧迫性,并提示需加强北极地区的环境监测。
科考工作在极端环境下面临诸多挑战,包括天气不确定性、设备耐受性和数据采集的连续性。然而,这些挑战并未阻挡科考队的步伐。李旭扬教授表示:“每一次风暴后的阳光都是对新发现的馈赠。我们的工作不仅是为了科学,更是为了人类未来的可持续发展。”