北极考察计划.doc

第4次北极科学考察项目指南 通过1999年、2003年和2008年夏季的三次北极科学考察，我国已对北极太平洋扇区的海洋环境特征有了较为深入的了解。我国第4次北极科学考察将本着目标集中的原则，依托前三次北极科学考察成果，围绕北极海域海冰快速变化这一显著特征，重点开展北极海冰快速变化与海洋生态系统响应研究。本次考察的两大科学目标为：揭示北极海冰快速变化机理，阐明海洋生态系统对北极海冰快速变化的响应。 本次考察重点调查和研究内容如下： 1、 北极海冰快速变化过程及其机理研究 针对北极海冰大范围融化现象，以海冰快速变化机理的研究为核心，开展相关领域的多学科综合考察，认识与海冰大范围融化相关联的大气、海冰和海洋过程，为进一步预测海冰变化趋势提供科学依据。主要研究内容包括： （1）海冰物理结构与快速融化过程 观测海冰物理特性以及融化期间的结构变化和快速融化过程，阐明海冰结构变化和融化特征，为定量分析引起海冰融化的热力学过程提供基础数据。 海冰和冰表积雪物理特性； 大尺度的海冰运动和变化特征； 海冰融化过程和热力学过程。 （2）大气过程及其对融冰的影响 开展北极海/冰/气相互作用的观测试验，分析具有代表性大块浮冰上近地层的热量和动量交换参数及其变化特征，为大气对融冰的影响研究提供依据。 北冰洋边界层大气过程及其对融冰的影响； 海冰光通量及其对融冰的影响。 （3）上层海洋结构及其对融冰的影响 冰站现场观测、历史实测和卫星遥感资料相结合，了解冰区上层海洋结构特征，探讨海冰与上层海洋的相互作用过程。 上层海洋结构与光通量特征； 海水暖平流对海冰融化的影响； 侧向加热对海冰融化的影响。 （4）北冰洋海水结构变化与融冰的相关性 研究北冰洋和白令海当前水环境要素的空间分布与时间变化，分析上层海洋变异及其在海冰快速变化中的作用。 水团变异对融冰的影响； 环流特征及其对融冰的影响； 湍流混合及其对融冰的影响。 （5）温室气体通量及其对北极海冰快速变化的响应 通过主要温室气体的调查研究，揭示白令海和西温室气体源汇分布特征及其海气交换通量，评估研究海区在主要温室气体全球收支平衡中的地位。 碳吸收通量 海冰融化过程对北冰洋碳吸收的影响； 融冰过程对温室气体源汇特性影响。 2、生态系统对北极海冰快速变化的响应研究 （1）北极海洋生态系统驱动因子与响应研究 通过现场调查，分析北极海洋生态系统主要驱动因子，了解海冰快速融化对驱动因子的影响。 营养盐动力过程及其对海冰快速变化的响应； 营养盐结构对生物泵组成的控制； 海冰融化过程对北冰洋真光层碳输出通量的影响； 北极海洋持久性有机污染物POPs分布与生态效应。 （2）海冰生物群落及其变化特征 通过对海冰生物群落结构、生物量和空间分布调查，结合时间序列观测和实验研究，分析海冰快速变化对海冰生物群落及其生产的潜在影响。 海冰生物区系结构和空间分布特征； 快速融冰过程对群落结构的影响； 融冰过程对冰藻“播种”作用的影响。 （3）北冰洋初级产量及其对快速融冰的响应 通过考察北冰洋生态系统中不同食物链底层的生物生产力，研究各粒级初级产量和生产力特征，分析快速融冰过程对产量和生产力的潜在影响。主要内容包括： 细菌生物多样性、生物量和生产力分布； 浮游植物生物量和生产力区域分布及环境影响； 微微型浮游植物群落及其对快速融冰的响应。 （4） 北极海洋生物群落特征及其对快速融冰的响应 通过对不同粒径浮游和底栖生物的现场调查和海底沉积物分析，了解海洋生物群落的基本特征，分析在海冰快速变化的背景下浮游和底栖生物群落结构变化，探讨北极海洋生态系统的未来变化趋势。 北冰洋浮游植物群落分布特征与区域变化； 北极海域浮游动物群落对环境变化的响应； 北极底栖生物群落的地理分布与变迁； 北极游泳动物和仔稚鱼分布与环境变化的关系。 （5）北极海洋生态系统的历史演变及环境影响 通过对白令海和楚科奇海沉积物柱样的采集和样品的分析与对比，结合沉积年代框架的建立，研究地质历史时期（中晚全新世以来）白令海和楚科奇海的古生产力和古生态系统及其演变，预测全球变暖白令海生态北移的生态效应。 古生产力和古生态系统变化历史研究； 地质历史时期生态系统的北移范围和变迁历史； 河流入海物质对陆架和海盆区生态系统的影响。 第4次北极考察项目申请表 项 目 名 称： 承 当 人： 所 在 单 位： 日 期： 申请者姓名 出生年月 职称 专业 单位及 通讯地址 联系电话 电邮地址 项目名称 预期完成时间 项目组成员基本信息（不包括申请人 姓名 身份证号码 专业技术职称 所在单位 项目分工