太平洋面积10,深度仅一千多米,北冰洋
北冰洋是地球四大洋之一,位于地球的最北端,它的面积是四大洋中最小的,大概是太平洋的十分之一,约平方公里。北冰洋最深点米,位于格陵兰岛东北部,但全海域平均深度不过一千多米。这片地球上最小又最浅的大洋,为什么能够影响全球气候?
地球上最小的大洋
尽管北冰洋的面积在大洋中是最小的,但和海洋相比,它依旧足够大。北冰洋的面积只有印度洋的六分之一,不过和地球上最大的海地中海相比,也是其面积的五倍多。这是因为大洋和大海本身就有大小区别,大洋占地球海洋总面积的89%,而大海只占11%。
北冰洋几乎完全被欧亚大陆和北美洲的大陆所包围,其中毗邻的土地包括阿拉斯加的巴罗角、北极群岛、格陵兰岛、斯瓦尔巴群岛、弗朗兹约瑟夫地群岛和西伯利亚北部,并由一个狭窄的海峡与太平洋连接,即白令海峡。
虽然北冰洋的面积不大,但它实际上吸收了全球10%以上的河流径流,包括了世界条长河中的20条,其中比较主要的是勒拿河、鄂毕河、伯朝拉河、叶尼塞河、育空河和马更些河,我国也有注入北冰洋的河流,是源头在新疆的额尔齐斯河。
由于地理位置偏远、恶劣的天气以及常年或季节性的冰盖,北冰洋曾被视作不重要的大洋,然而这种情况正在发生改变,因为北冰洋既可以对全球气候变化表现出强烈反应,也可以通过其寒冷的南移洋流或海洋温盐环流的变化,引发剧烈的气候变化或冰盖变化。
为什么北冰洋能够影响全球气候?
从航磁和地震数据可以清楚地看出,北冰洋是如何通过板块漂移和运动而形成的,在白垩纪,北极与阿拉斯加岩石圈板块远离了北美板块,并在移动过程中进行旋转。了解北极的海洋盆地和海脊对于重建海洋的古气候演变,以及了解其与全球环境的相关性至关重要。
古老的海底沉积物能够记录环境、气候和生态系统的状态,科学家从北冰洋采集了数百个沉积物取芯,其中大约万年前的黑泥和万年前的硅质软泥证明,曾经北冰洋至少有一部分是相对温暖且具有生产力的。
不过北冰洋现在的寒冷也很重要。全球水文循环始于温暖的气候,收集降水并通过大量河流引导至极地,这些河流将大量淡水引入北冰洋上层,为形成冰盖提供了必要的条件,接着冰盖融水又调节了北半球的营养供应和生物生产力。
北冰洋的海冰则能够反射大部分太阳辐射,对地表温度施加上限,并阻止蒸发。而海洋浮冰沿着海底山脊,可能会堆积得很高,并向水下延伸10至25米,由此降低海水温度,产生大量冷水,有助于推动世界海洋系统的循环。
除了浮冰影响海洋系统,海水本身也会影响系统。进入格陵兰岛、冰岛和挪威海的暖水在遇到来自北冰洋的淡水和冷水时温度会下降,由此产生一种北大西洋深水,并在世界海洋中循环。
北冰洋融化的冰雪、河流和雨水还聚集成了一个巨大的淡水环流,即北冰洋波弗特流涡,它会将冰水引入北大西洋。水温较高的大西洋洋流遇到冰水后降温、下沉,然后向南推进,再从热带携暖流回到北大西洋,导致西欧和北美气候出现较大变化。
北冰洋面临着海洋酸化
近年来,北极海冰覆盖、淡水供应、养分供应和水下光照正在加速发生巨大变化,其中最主要的问题之一就是海水的酸性越来越强。仅年至年,北冰洋氧气浓度就下降了近8%。
由于海洋会大量吸收温室气体,所以全球大气中二氧化碳含量的增加会直接导致海洋酸化和含氧量降低。而相较其他海洋,北冰洋更易受到酸化影响。一方面是因为北冰洋的水温是四大洋中温度最低的,水温越低,水中溶解的二氧化碳就会越多。
另一方面是因为淡水大量流入北冰洋,使海水对二氧化碳的缓冲能力大大降低,而且海冰融化使得开阔洋面积扩大,进而增加了二氧化碳的溶解。几方面原因共同加剧了北冰洋的酸化。
北极生态系统维系着数百万哺乳动物、鱼类、鸟类、贝类和浮游生物的生命周期,然而海洋酸化影响着它们的食物和栖息地,这又将影响这些生物在全球范围移徙,增加它们灭绝几率,并由此引发连锁反应。
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