北冰洋

北冰洋

正對着大熊星座的海洋
北冰洋(Arctic Ocean)又稱北極海、北大洋,意指正對着大熊星座的海洋,位于北極圈内,大緻以北極點為中心,是世界最小最淺又最冷的大洋。[1]
    中文名:北冰洋 外文名:Arctic Ocean 别名: 面 積:1475萬平方千米 南北跨度:2082千米 東西跨度:5836千米 海岸線長度:45390千米 平均水深:1225米 最大水深:5527米(格陵蘭海東北) 年平均降水量:75-200毫米 海區平均氣溫:-20℃--40℃ 典型鹽度:3.48%(34.8psu) 沿岸國家:加拿大、俄羅斯、挪威等 主要水體:巴倫支海、波弗特海、格陵蘭海 主要群島:北地群島、格陵蘭島、斯瓦爾巴群島 主要資源:煤、泥炭、金和有色金屬 主要島嶼:新地島、巴芬島、格陵蘭島等

地理信息

北冰洋,洋名Arctic源于希臘語,意即正對大熊星座的海洋。1650年,德國地理學家B.瓦倫紐斯首先把它劃成獨立的海洋,稱大北洋。

1845年倫敦地理學會命名為北冰洋。改為北冰洋一則是因為它在四大洋中位置最北,再則是因為該地區氣候嚴寒,洋面上常年覆有冰層,所以人們稱它為北冰洋。

面積:1475萬平方千米,約相當于太平洋面積的1/14。約占世界海洋總面積4.1%,是地球上四大洋中最小最淺的洋。

位置:大緻以北極為中心,介于亞洲、歐洲和北美洲之間,為三洲所環抱。北冰洋跨經度360°,是世界上跨經度最廣的大洋。

範圍:在亞洲與北美洲之間有白令海峽通太平洋,在歐洲與北美洲之間以冰島-法羅海檻和威維亞·湯姆遜海嶺與大西洋分界,有丹麥海峽及北美洲東北部的史密斯海峽與大西洋相通。

深度:平均深度約1200米,南森海盆最深處達5527米,是北冰洋最深點。

北極地區北極圈以北的地區稱北極地方或北極地區,包括北冰洋沿岸亞、歐、北美三洲大陸北部及北冰洋中許多島嶼。北冰洋周圍的國家和地區有俄羅斯、挪威、冰島、格陵蘭(丹)、加拿大和美國。

北極地區有幾十個不同的民族,其中因紐特人分布最廣。

北冰洋是以北極點為中心的周圍地區,是一片遼闊的水域。位于北極圈内的北冰洋,整個面積為1310萬平方千米,是世界四大洋中最小的一個,隻有太平洋面積的114。

因此,北冰洋又被稱為北極海。北冰洋海水的總容積為1690萬立方千米,平均深度為1296米,利特克海溝為5449米。北冰洋占北極地區面積的60%以上,其中23以上的海面全年覆蓋着厚一米半到四米的巨大冰塊。

由于洋流的運動,北冰洋表面的海冰總在不停地漂移、裂解與融化,北極地區的冰雪總量隻相當于南極的1/10,大部分集中在格陵蘭島的大陸性冰蓋中,而北冰洋海冰、其他島嶼及周邊陸地的永久性冰雪量僅占很小部分。

北冰洋表面的絕大部分終年被海冰覆蓋,是地球上唯一的白色海洋。中央北冰洋的海冰已持續存在300萬年,屬永久性海冰。

面積1478.8萬平方千米,是太平洋的1/14,大西洋的1/7,印度洋的1/6,占世界海洋面積的4.1%。北冰洋平均水深1225米,為太平洋的1/3;最大水深5527米,不及太平洋的1/2。

其2/3以上的面積屬于大陸的水下邊緣,即在北冰洋的周圍具有非常寬闊的大陸架。

北冰洋海岸線十分曲折,形成了許多淺而寬的邊緣海及海灣。海岸類型中有侵蝕海岸、峽灣式海岸、三角洲型海岸及瀉湖式海岸。

在亞洲大陸沿岸的邊緣海有巴倫支海、喀拉海、拉普捷夫海、東西伯利亞海以及楚科奇海。北美洲沿岸有波弗特海、格陵蘭海。北冰洋島嶼衆多,僅次于太平洋而居各大洋之第二位。

島嶼總面積約為380萬平方千米,均屬大陸島,多分布在大陸架上。流入北冰洋的主要河流有鄂畢河、葉尼塞河、勒拿河及馬更些河和育空河。

在北冰洋周圍之各邊緣海,有數不清的冰山和浮冰,雖然一般高度和體積都雖然比不上南極的冰山,但外形奇異,有時候也會有非常巨大的冰山出現。

冰山順着海流向南漂去,有的從北極海域一直漂到北大西洋。由于漂流路線不固定,所以給航行在北大西洋上的船隻帶來很大的危害。北冰洋有常年不化的冰蓋。

在北極點附近,每年近半年是極夜(10-次年3月),這時高空有光彩奪目的極光出現,一般帶狀、弧狀、幕狀或放射狀,北緯70°附近常見。其餘半年是極晝。

由于氣候嚴寒、冰層覆蓋,對北冰洋調查的規模都較小,直到20世紀30年代以後才陸續在冰上建立漂浮科學站,開展一些較為系統的考察。

1937年蘇聯用冰上飛機在北極登陸并在北冰洋建立了北極1号漂浮科學站。40年代,美國、加拿大等國從空中進行過20次極冰登陸,并建成8個海洋站和1個科學考察站。

國際地球物理年(1957-1958)期間,除飛行活動外,還增加了許多連續觀測的漂浮站,并用核動力潛艇考察了冰蓋下面的情況。

北冰洋是如何起源的?海洋地質學家通過長期研究認為:北冰洋的形成,它和北半球勞亞古陸的破裂和解體有着很大關系。洋底的擴張過程,起自于古生代晚期,而主要是在新生代實現的。

它是以地球北極為中心,通過亞歐闆塊和北美闆塊的洋底擴張運動,而産生了北冰洋海盆。北冰洋底所發現的“北冰洋中脊”,即為産生冰洋底地殼的中心線。在本洋底還同時發現了與北冰洋中脊相平行的。

兩條海嶺棗羅蒙諾索夫海峽和門捷列夫海峽(即老大洋中脊),說明北冰洋的海底擴張運動,曾進行過不隻一次。2000萬年前,北冰洋最多隻算是一個巨大的淡水湖,湖水通過一條狹窄的通路流入大西洋。

然後在1820萬年前,由于地球闆塊的運動,狹窄的通道漸漸變成較寬的海峽,大西洋的海水開始流進北極圈,慢慢形成了今天的北冰洋。這是瑞典科學家分析了2004年從北冰洋海底采集的沉澱物後,得出的上述結論。

瑞典斯德哥爾摩大學的馬丁·傑克遜等人前不久發表報告說,他們從北冰洋中部靠近北極的羅蒙諾索夫海嶺采集了428米厚的沉澱物,其中一段5.6米厚的沉澱物具有特别重要的意義。

這段沉澱物形成于1820萬年前至1750萬年前,分成顔色不同的三段,其最下層是黑色沉澱物,其中含有很多沒有分解的有機物,這說明當時北冰洋底無法獲得足夠的氧來進行降解。

傑克遜說,從1820萬年前開始,連接北冰洋和大西洋的費爾姆海峽(夾在格陵蘭島與斯瓦爾巴特群島之間)開始變寬,“我們猜想(當時)淡水從北極水面流出,而較重的海水則從下面流入”,這些缺氧的海水導緻了黑色沉澱物的形成。

随着費爾姆海峽的擴張,海水開始從水面湧入北冰洋,它們吸收了氧氣後才沉入水底,這樣水底開始出現氧氣和海洋生物,對應的沉澱物也變成了灰色。

最後,北冰洋的淡水全換成了海水,在海底開始出現氧化鐵、氧化錳以及海洋生物化石。

瑞典科學家說,他們還無法确定北冰洋形成的準确時間,不過這一過程可能經曆了約75萬年。

地理位置

北冰洋位于北極周圍,大緻以北極為中心,被亞歐大陸和北美大陸所環抱。盡管它是世界上最小、最淺和最冷的大洋,但卻有着極其重要的戰略意義。

就海上運輸來說,北冰洋航線是蘇聯歐洲部分與遠東地區聯系的捷徑,從摩爾曼斯克到東方的符拉迪沃斯托克(海參崴)之間的航距為10400千米,走此航線比繞道蘇伊士運河要近13700多千米,比繞經好望角的航線要縮短2萬多千米。

北冰洋在航運上的最大缺點是通航期短暫,除巴倫支海南部全年不凍外,蘇聯、美國和加拿大北部沿海一年僅有50%或13的時間能夠通航。

即使在短暫的通航期内,也必需靠破冰船開道,而且運載能力有限,船舶噸位一船為4000-5000噸。

通過北冰洋上空的空中航線,1957年首航成功,它是東亞、北美、西歐和北歐間最短的空中通道,從日本的東京經阿拉斯加和北極到丹麥首都哥本哈根的航空線,比原來的航程縮短2700千米。

另外,巨大的冰蓋、冰島、冰山和浮冰雖不利于船隻的行馳,但對潛艇的活動十分有利,如由于冰的遮蔽可以使潛艇擺脫飛機和偵察衛星的監視。

浮冰的漂流有礙于監聽設備的追蹤;由于冰與冰之間的擠壓和冰與水之間的沖刷而産生的噪音,使艦艇的聲納裝置受到幹擾等。

總之,北冰洋的戰略地位非常重要。

北冰洋被陸地包圍,近于半封閉。通過挪威海、格陵蘭海和巴芬灣同大西洋連接,并以狹窄的白令海峽溝通太平洋。

根據自然地理特點,北冰洋分為北極海區和北歐海區兩部分。北冰洋主體部分、喀拉海、拉普捷夫海、東西伯利亞海、楚科奇海、波弗特海及加拿大北極群島各海峽屬北極海區。

格陵蘭海、挪威海、巴倫支海和白海屬北歐海區。北極圈以北的地區稱北極地方或北極地區,包括北冰洋沿岸亞、歐、北美三洲大陸北部及北北冰洋中許多島嶼。

北冰洋陸棚發達,最寬達1200千米以上。峰頂一般距水面1000-200米,個别峰頂距水面僅900多米,有劇烈的火山和地震活動。

它把北極海區分成加拿大海盆、馬卡羅夫海盆(門捷列夫海嶺将該海盆分隔為加拿大和馬卡羅夫兩個海盆)和南森海盆。海盆深度均在4000-5000米之間。

北冰洋中部還有許多海丘和窪地。格陵蘭島和斯瓦爾巴群島之間有一帶東西向海底高地,是北極海區與北歐海區的分界。北歐海區東北部為大陸架,西南部為深水區,以格陵蘭海最深,達5500多米。

變化原因

地球的北半球向外稍尖而凸出,南半球向内凹,北極高出球面19米,南極低于球面26米,南北極相差45米,從赤道方向看地球近似一個“梨”的形狀。

高出球面的北極是海水覆蓋的北冰洋,而低于球面的南極卻是陸地。南極洲的最高峰是文森峰,海拔4,897米。證明北冰洋海平面高于南極近5000米。

地球自轉,由于月球和太陽的引力形成潮汐。地球表面的水在引力方向凸出的高。地球北極的水比南極凸出的高,說明在地球北極方向存在引力。

在地月系、太陽系中,通過地球自轉和公轉,北極的水凸出依舊,說明地球北極方向的引力與地月系和太陽系無關。地球除繞太陽公轉外,還繞銀河系的銀心公轉,公轉周期為2.5億年。

地球的地軸與銀道面的夾角為27°24′。由于地軸傾斜(地軸傾斜在黃道面上,其夾角是66°34′,地球赤道面與黃道面的夾角為23°26′),地球繞太陽公轉,在夏至時,地球的北半球距太陽近,受到太陽的引力大。

在冬至時,南半球受到的太陽引力大,導緻地球的外球轉動。同理,由于地軸傾斜在銀道面上繞銀心公轉,在銀道面的夏至位置時,地球的北極受到的銀心引力大,形成地球的北極水凸出的比南極高。

在銀道面的冬至位置時,地球的南極受到的銀心引力大,形成地球的南極水凸出的比北極高。當地球在銀道面二分日(春分和秋分)的位置時,地球赤道位置的水受銀心、太陽和月球的共同引力作用,水凸出的更高。

地球水的這種變化,就形成全球性海陸變遷,其周期由地球繞銀心公轉周期決定。在南北極的全球性海陸變遷周期為2.5億年,在其他地區的全球性海陸變遷周期為1.25億年。

全球性海陸變遷的海進海退方向為南北方向。受陸地的影響,海進海退方向會發生改變。全球性海陸變遷的海水深度,依據現在的地球南極和北極海水平面與球面差,可達5000米。

目前,太陽到銀心的距離是大約距離,太陽繞銀心公轉周期也是大約的。因此,全球性海陸變遷的周期也是大約的。

地軸與銀道面的夾角27°24′是從天球上計算出來的,天球是以地球為中心的人為球,在銀河系,銀心是中心,太陽繞銀心公轉,地球也随太陽繞銀心公轉。所以,地軸與銀道面的夾角27°24′是參考數字。

海溝與海盆

利特克海溝深5449米,位于斯匹茨卑爾根群島以北。

弗拉馬海溝深5335米,位于利特克海溝的東北。

南森海盆深5449米。

馬卡羅夫海盆深4123米。

加拿大海盆深3879米,位于門捷列夫海嶺以東。

海底地形

北冰洋是四大洋中面積最小、深度最淺、最寒冷、海岸最曲折的一個洋。總面積1475萬平方千米,占海洋總面積3.6%,體積1700萬立方千米,占海洋總體積的1.24%。

北冰洋的水平輪廓近乎一半封閉性的地中海,海岸十分曲折破碎。島嶼的數量和面積僅次于太平洋居第二位,有世界第一大島格陵蘭島(217.56萬平方千米),加拿大的北極群島(130萬平方千米)是世界第二大群島。

北冰洋是深度最淺、大陸架面積寬廣的一個大洋,平均水深1225米(一說1117米),最大深度為5527米,水深不足200米的面積約440萬Km²,約占總面積的35.8%。

水深超過3000米的面積僅占15%(其中4,000米以上的隻占2.17%)。

北冰洋海底地貌突出特點就是大陸架非常寬廣,特别是亞歐大陸北部最寬,一般400-500千米,最寬處近1700千米(水深50-150米),阿拉斯加以北大陸架較窄,僅20-30千米。

這些大陸架大部原為陸地的一部分,第四紀冰期以後才下沉成淺海的。北冰洋海底地貌的另一特點是起伏不平,一系列海嶺、海盆、海槽和海溝交錯分布。

北冰洋中部有一橫貫的海底山嶺——羅蒙諾索夫海嶺,自新西伯利亞群島經北極到埃爾斯米爾島,全長1800千米,寬60-200千米,高出洋底3000米,嶺脊距海面約1000米左右。

洋底山地坡度大、陡峭,有火山噴發,系構造斷裂褶皺山,山脈由沉積岩和變質岩組成。

海嶺把整個北冰洋分為兩部分,面向北美洲為加拿大海盆,面向亞歐大陸的為南森海盆,兩部分在海流、海水運動方向和水溫等方面都有明顯的差異。

在加拿大海盆以西有一條門捷列夫海嶺,長1500千米,相對高度小,坡度平緩。

在南森海盆外側有一北冰洋中央海嶺,又稱南森海嶺、加克利海嶺或奧托·斯密特海嶺,由幾條平行海嶺組成,自拉普帖夫海經格陵蘭島北端到冰島接大西洋海嶺。

總之,對北冰洋海底地貌的了解還很不夠,但已知大部為冰覆蓋的北冰洋不是陸地,不是群島,也不是一個完整的深海盆。在北冰洋中部還有許多海丘和窪地。

海區氣候

北冰洋氣候寒冷,洋面大部分常年冰凍。北極海區最冷月平均氣溫可達-20到-40℃,最低接近-70℃,暖季也多在8℃以下;年平均降水量僅75~200毫米,格陵蘭海可達500毫米。

寒季常有猛烈的暴風。北歐海區受北大西洋暖流影響,水溫、氣溫較高,降水較多,冰情較輕;暖季多海霧,有些月份每天有霧,甚至連續幾晝夜。

北極海區,從水面到水深100~225米的水溫約為-1至-1.7℃,在濱海地帶水溫全年變動很大,從-1.5-8℃;而北歐海區,水面溫度全年在2-12℃之間。

此外,在北冰洋水深100~250米到600~900米處,有來自北大西洋暖流的中間溫水層,水溫為0~1℃。北冰洋是世界上條件最惡劣的地區之一,由于位于地球的最北部,每年都會有獨特的極晝與極夜現象出現。

每年10月到來年3月,冬半年為“長夜”;4月至9月,夏半年為“長晝”。經過一個“白天”和一個“夜晚”,就是一年。每逢長夜來臨,大自然隻有美麗的月光和五彩缤紛的極光,給人們帶來光明和安慰。

在那無邊的冰原上,陣陣五顔六色的極光,像突然升起的節日煙火,一下照亮半邊天;他時而如舞在半空的彩條,時而像挂在天際的花幕,時而如探照燈一樣直射蒼穹。

但極光的美,無法掩飾北冰洋惡劣的氣候。這兒千裡冰封,終年雪飄,天氣嚴寒,冰山林立,這裡的海冰,約有300萬年的曆史。

冬季,超過80%的海面被冰封住,就是在夏季,也有一多半的海面,被冰霸占。但即使在這樣寒氣逼人的天地裡,海藻依然生機盎然,海豹、海象時常出沒于冰水之間。

強悍的北極熊是捕魚能手,狡猾的北極狐常尾随在後面,企圖不勞而獲分享剩骨殘肉。成群的魚、雪魚,長的又肥又壯;善于用冰雪造屋的愛斯基摩人,過着豪邁的遊獵生活。

在北極地區土著人、因紐特人世世代生活和居住在這裡,至少有4000多年的曆史。

在過去的漫長歲月中,他們過着一種沒有文字、沒有貨币、卻是自由自在、自給自足的生活。随着時代的推移,因紐特人已經開始接受現代文明,生活發生了巨大的變化。

北冰洋洋流系統由北大西洋暖流的分支挪威暖流、斯匹次卑爾根暖流、北角暖流和東格陵蘭寒流等組成。

北冰洋洋流進入大西洋,在地轉偏向力的作用下,水流偏向右方,沿格陵蘭島南下的稱東格陵蘭寒流,沿拉布拉多半島南下的稱拉布拉多寒流。

水文特性

北冰洋位于北極圈内,終年獲得的太陽輻射熱很少;在其上空,由于冬季是一穩定的高壓區,雲量很少;再加上洋面廣布着冰蓋,在這些因素的共同影響下,使其成為世界最冷的大洋。

氣溫終年很低,并多暴風雪。寒季(11月至次年4月)平均氣溫在零下30°到零下40℃之間,最低達-59℃;暖季(7-8月)平均氣溫不足6℃。

平均年降水量僅75-200毫米,以降雪為主。故北冰洋水文的最大特點是:水溫低,大部分海域海水在0℃以下,因而有大面積的常年不化的冰蓋和浮冰。

在寒冷季節,北冰洋一片雪白,冰蓋面積以3月為最大,可達1140萬平方公裡,占北冰洋總面積的87%,并可向北極圈外延伸至白令海、鄂霍次克海、拉布拉多半島及紐芬蘭島沿岸海面。

在7-9月暖季,岸邊冰雪大部融冰,周圍“冰山”、浮冰到處漂浮,但北冰洋中心部分仍為冰蓋所覆。

九月份冰蓋面積最小,約700萬平方千米,占北冰洋總面積53.4%,但不是連片的冰蓋,而是由面積一至幾十平方公裡的大小冰塊組成的冰叢,厚2.5米到5米,表面平坦或波狀起伏,較堅固。

北冰洋除冰蓋外,還有由極地群島上陸棚冰入海而形成的冰島或冰山。冰島流速慢、表面平、面積大(可達600-700km²),厚度達30-35米;冰山分布在冰島周圍邊緣,面積小。

北冰洋由于海底地形的關系,具有獨特的環流系統,大緻以羅蒙諾索夫海嶺為界,以東為順時針環流,以西為逆時針環流,在拉普帖夫海也有一小的逆時針環流。

從海流的性質來看,以寒流為主,暖流僅在巴倫支海有斯匹次卑爾根暖流、北角暖流,格陵蘭島西南端有西格陵蘭暖流和白令海暖流,影響範圍很小。

流入北冰洋的水除北大西洋暖流外,還有亞、歐、北美三大洲的一些河流,這些水流使北冰洋水量增多,水面升高。

并以洋流的形式向格陵蘭海和白令海流出,形成東格陵蘭寒流、拉布拉多寒流和千島寒流,與大西洋和太平洋進行着水量平衡的交換。

在流入水量中90.1%來自大西洋,太平洋僅占8.1%,在流出水量中,大西洋占98.27%,太平洋僅占1.35%。

北冰洋由于氣溫低、蒸發弱,周圍大陸上有大量河水流入,故海水鹽度較小,平均鹽度為30-32‰,是四大洋中鹽度最低的大洋。

西部北歐海區(巴倫支海和格陵蘭海)稍高,為34.5-35‰,濱海地區為33‰;東部北極海區較低,平均28-32‰,濱海地區海域最低,僅為25‰。

資源

北冰洋雖是一個冰天雪地的世界,氣候嚴寒,還有漫長的極夜,不利于動植物的生長,但它并不是人們想象的寸草不生,生物絕迹的不毛之地。

當然比起其它幾大洋來,生物的種類和數量是比較貧乏的。海島上的植物主要是苔藓和地衣,南部的一些島嶼上有耐寒的草本植物和小灌木。

動物以生活在海島、浮冰和冰山上的白熊最著名,被譽為北極的象征,其它還有海象、海豹、雪兔、北極狐、馴鹿和鲸魚等。

由于氣溫和水溫很低,浮遊生物少,故魚類的種類和數量也較少,隻有巴倫支海和格陵蘭海因處在寒暖流交彙處,魚類較多,盛産鲱魚、鳕魚,是世界著名漁場之一。

夏季在西伯利亞沿岸一帶鳥類很多,形成獨特的“鳥市”。值得注意的是,北冰洋海域的礦産資源相當豐富,是地球上一個還沒有開發的資源寶庫。

特别是巴倫支海、喀拉海、波弗特海和加拿大北部島嶼以及海峽等地,蘊藏有豐富的石油和天然氣,估計石油儲量超過100億噸。

斯匹次卑爾根的煤儲量約80多億噸,煤層厚、質量優、埋藏淺,蘇聯和挪威已聯合進行開采,年産煤100多萬噸;格陵蘭的馬莫裡克山的鐵礦,儲量20多億噸,系優質礦。

此外,北冰洋地區還蘊藏着豐富的鉻鐵礦、銅、鉛、鋅、钼、釩、鈾、钍、冰晶石等礦産資源,但大多尚未開采利用。

礦物大陸架有豐富的石油和天然氣,沿岸地區及沿海島嶼有煤、鐵、磷酸鹽、泥炭和有色金屬。如伯朝拉河流域、斯瓦爾巴群島與格陵蘭島上的煤田,科拉半島上的磷酸鹽,阿拉斯加的石油和金礦等。

海洋生物

海洋生物相當豐富,以靠近陸地為最多,越深入北冰洋則越少。鄰近大西洋邊緣地區有範圍遼闊的漁區,遍布繁茂的藻類(綠藻、褐藻和紅藻)。

海洋裡有白熊、海象、海豹、鲸、鲱、鳕等。苔原中多皮毛貴重的雪兔、北極狐。此外還有馴鹿、極地犬等。

沿岸港口

冰島:伊薩菲厄澤、博爾加内斯、雷克雅未克、凱夫拉維克、塞爾福斯、阿克雷裡、瑟伊藻克羅屈爾。

挪威:博德、納爾維克、特羅姆瑟、阿爾塔、瓦德瑟、朗伊爾城。

俄羅斯:摩爾曼斯克、坎達拉克沙、北德文斯克、阿爾漢格爾斯克、納霍德卡、迪克森、佩韋克。

美國(阿拉斯加州):巴羅、卡克托維克。

加拿大:雷索盧特、北極灣城、伊卡盧伊特、劍橋灣鎮。

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