摘要：序言北冰洋（Arctic Ocean）是世界上最小、最浅且最冷的海洋，平均深度约1225m，面积约1.4×107km2，约占世界总海洋面积的4.1%，位于北极地区，被周围的水域、岛屿、欧亚大陆和北美所包围。全年均有海冰覆盖，冬季几乎被完全覆...
序言
北冰洋（Arctic Ocean）是世界上最小、最浅且最冷的海洋，平均深度约1225m，面积约1.4×107km2，约占世界总海洋面积的4.1%，位于北极地区，被周围的水域、岛屿、欧亚大陆和北美所包围。全年均有海冰覆盖，冬季几乎被完全覆盖，夏季海冰覆盖面积收缩到50%。随着冰层融化和冻结，北冰洋的表面温度和盐度随季节变化，但由于蒸发量低，河流和溪流大量淡水流入以及与其他海水连接受限，北冰洋平均盐度是大洋中最低的。
北冰洋的位置（图源：CIA）
（图片来源于网络）
地理相关
北冰洋大致呈圆形盆地，海岸线长约4.5万公里，是唯一小于俄罗斯领土面积的大洋，包括8个附属海——格陵兰海、挪威海、巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海和波弗特海。北冰洋通过白令海峡与太平洋相连，通过挪威海、格陵兰海、巴芬湾-史密斯海峡和加拿大帕里群岛间各海峡与大西洋相连。与北冰洋接壤的国家是：俄罗斯，挪威，冰岛，格陵兰（丹麦王国的领土），加拿大和美国。
北冰洋地区（图源：CIA）
地形地貌
北冰洋具有三条近于平行的海岭，将之分割成多个海盆，其中罗蒙诺索夫海岭将北冰洋分为欧亚海盆和美亚海盆，Gakkel海岭将欧亚海盆分为阿蒙森海盆和南森海盆，阿尔法-门捷列夫海岭将美亚海盆分为加拿大海盆和马卡罗夫海盆。
北冰洋地形图（图源：李学杰等）
地质历史
在加里东造山运动期间，北冰洋周围山脉的结晶基底岩石形成或发生重结晶。侏罗纪和三叠纪的区域沉降导致大量沉积物沉积，形成了油气的储层。大西洋中部扩张始于中侏罗世早期(大致170Ma前)，同时在北极地区出现大陆裂谷，裂谷向北延伸出一个分支，打开了北冰洋。晚侏罗世-早白垩世，加拿大海盆地的扩张中心形成、演化并消亡；晚白垩世-新生代早期拉布拉多-巴芬-马卡罗夫扩张中心的形成、演化，并在始新世停止活动；新生代极慢速的Mohna、Knipovich和Gakkel洋中脊的形成并演化导致欧亚海盆形成，这些扩张中心至今仍在活动。
格陵兰-北挪威构造简图（图源：李学杰等）
海洋学
北冰洋的大部分地区，顶层水（约50m）的盐度和温度均较低且相对稳定，是西伯利亚和加拿大的河流的淡水注入的结果，下部的海水则更咸，更稠。由于北冰洋处于相对封闭的状态，其水流系统独特而复杂，温盐条件以及海冰的形成和运动过程是北冰洋环流和水团形成的关键驱动力。
北冰洋水团分布（图源：BrnBld）
海冰
北冰洋的大部分地区被海冰覆盖，海冰的范围和厚度随季节而变化。自1980年以来，海冰的平均面积一直以每十年10％到3％的速度下降。格陵兰岛西部和加拿大东北部的冰川会形成脱落的冰山，嵌入浮冰中。近30年，北冰洋中心区1000和850hPa的温度呈显著的升高趋势，与海冰范围呈负显著相关，即北极海冰减少，能够引起1000~850hPa高度的大气层增温，是海-冰-气相互作用的动力和热力输送结果。
海冰（图片来源于网络）
海冰（图片来源于网络）
（图源：卞林根等）
气候特征
在第四纪冰川作用的影响下，北冰洋处于极地气候中，其特征是持续的寒冷和相对较窄的年温度变化范围。冬季的特征是极夜，极端寒冷，频繁的低温反转和稳定的天气条件，夏天的特征是连续不断的日光，温度会升高到0°C以上，旋风频繁，可能会下雨或下雪。北冰洋表面的温度相当恒定，接近海水的冰点。由于北冰洋由盐水组成，因此冻结之前温度必须达到-1.8°C。
（图源：卞林根等）
生物特征
由于北冰洋极昼和极夜的特性，此区主要的生产者是春夏季能够进行光合作用的冰藻和浮游植物。北冰洋中部生存着大量浮游动物，这些初级消费者衔接了主要生产者与较高营养水平消费者之间的联系。北冰洋鱼类主要包括鲱鱼，鳕鱼和毛鳞鱼，它们的头号天敌是海洋哺乳动物（例如海豹，鲸鱼和北极熊）。北冰洋中濒临灭绝的海洋物种包括海象和鲸鱼。
北极熊（图片来源于网络）
海象（图片来源于网络）
北冰洋生物多样性示意图（图源：http://www.arcodiv.org）
资源能源
北极地区的资源极为丰富，尤以煤炭、石油、天然气和一些金属矿产著称，估计煤炭储量约占世界煤炭总资源量的9%。此区有18个地质盆地，仅一半盆地进行了石油和天然气的勘探，资源量惊人，其中普拉德霍湾（Prudhoe Bay）是最早生产石油的。KontorovichAE预测一二十年后，石油企业的上游部门的注意力将转向北极陆架。
阿拉斯加普拉德霍湾（图源：Lt. Erik Reynolds）
然而臭氧层季节性空洞、全球变暖、海冰消融、甲烷释放甚至核废料放射性污染都在无情蹂躏着这片净土。惟愿始作俑者能早日觉醒，抚平自然之殇。
消失的海冰（图片来源于网络）
参考文献
卞林根，丁明虎，林祥，逯昌贵，高志球, 2016. 北冰洋中心区夏季大气边界层结构特征及其与海冰范围变化的关系. 中国科学：地球科学, 146(4):555-562.
李学杰，万玲，万荣胜、韩冰，杨楚鹏，姚永坚，2010. 北冰洋地质构造极其演化. 极地研究, 22(3):271-285.
美编：ZYN
校对：张腾飞
