西北冰洋水团组成与水体运动的-改2

1、第一课题组2014年11月13号西北冰洋水团组成与水体运西北冰洋水团组成与水体运动的同位素示踪动的同位素示踪引言研究背景研究方法和内容研究结果和讨论目录北冰洋简介及现状北冰洋的重要性引言引言北冰洋简介及现状 北冰洋北冰洋（Arctic Ocean）是世界最小最浅和最冷的大洋。大致以北极圈为中心，位于地球的最北端，被亚欧大陆和北美大陆环抱着，有狭窄的白令海峡与太平洋相通；通过格陵兰海和许多海峡与大西洋相连，是世界大洋中最小的一个，面积仅为1475万km，不到太平洋的10%。它的深度为1097 m，最深为5499 m。至20世纪70年代，北冰洋海水覆盖面积每十年下降3%。且在近十年中有加速下降的趋

2、势，最近对北冰洋的研究表明，自1990年起北冰洋物理、化学性质发生明显的变化。如：水体温度的增加，大西洋水团温度极大值深度的变浅以及东、西北冰洋环流峰面的西迁等等。 北冰洋简介及现状引言交通运输渔业资源全球气候的调节全球生态系统的物质循环和能量流动中扮演重要角色引言北冰洋的重要性研究背景 现已有研究表明，发育良好的温盐跃层的存在是北冰洋重要的理化性质之一，该跃层将深层温暖的大西洋水和表层海冰隔绝，增加了水体的稳定性，阻止了海冰的融化和表层海水的淡化，并在更广意义上影响着北大西洋深层水的形成和全球热盐环流。温盐跃层上跃层温盐跃层下跃层温盐跃层定义：指海水中温度、盐度这些某水文要素在垂直方向上出现

3、突变或不连续剧变的水层。上跃层由低温表面水和海冰构成下跃层温度较高的海水构成加拿大海盆，又名“波弗特海盆”。北冰洋最大海盆。位于门捷列夫海岭以东、北美及亚洲的北冰洋沿岸大陆坡之间。大部水深3000-3500 m。研究背景研究目的 弄清加拿大海盆上下跃层水的理化性质。确定海盆内各深度水体中大西洋水、太平洋水、海水融化水与河水所占的份额近而阐释加拿大海盆上下跃层水的形成机制，并对河水和海冰融化水的分布特征进行讨论。研究方法及内容Fram海峡海峡Fram海峡海峡1. 北冰洋的海水交换情况研究方法及内容马更些河马更些河2. 研究方法： 研究手段用同位素数据，结合S、SiO3、PO*、NO、NO/PO等

4、地球化学示踪剂来证实研究海域上、下跃层水的理化性质。研究方法及内容研究方法及内容3. 样品采集及分析C34C36C39采样站位如下图所示，C39(76N，160W), C34(74N，165W), C36(72N，153W)水样由CTD联接的Rosette采水系统装置。采样深度达2550 m。CTD深度研究方法及内容3.样品采集及分析 每层样品同位素D, 18O的测定带回实验室用质谱测定。营养盐、溶解氧、海水和盐度当场测定。所有测量均按国标操作进行研究结果和讨论l 各测量点同位素、营养盐及理化性质参数C39 取样点的理化参数 研究结果和讨论C34 取样点的理化参数 l 各测量点同位素，营养盐及

5、理化性质参数研究结果和讨论C36取样点的理化参数 l 各测量点同位素，营养盐及理化性质参数上下跃层的存在及其理化性质研究结果和讨论浅深加拿大海盆各水加拿大海盆各水层的数层的数理化数据库理化数据库S T NOPO* 18O DSiO32- NO3- Ra-300 m低温高营养盐， 18O、D含量低，Ra的含量存在极大值上跃层温盐跃层下跃层下跃层高温低营养盐， 18O、D含量较高且稳定， Ra的含量 较低S-18O-PO* 与S-D-SiO32- 示踪体系的确立 研究结果和讨论质量平衡方程鉴于北冰洋不同来源水具有特征的S 、NO、PO*、18O、D、SiO32-、NO3- 、 Rn数值，结合这些同

6、位素与地球化学示踪剂可计算出各组分成分的份额。河水与海冰太平洋水大西洋水易知：有4个量要求解，故须四个方程。因此需要3种保守示踪剂。本次研究确立了S-18O-PO*与S-D- SiO32-两种 示踪体系故可列出8个方程求解。上下层水的形成机制研究结果和讨论由两大示踪体系计算所得数据绘制成图表如下图所示研究结果和讨论上下层水的形成机制上跃层温盐跃层下跃层上跃层的水主要来自太平洋水和河水与海冰融化（海冰的融化可正可负，两相平衡所致）下跃层的水则主要来自大西洋水，河水在此含量几乎为零由梯形积分和对比以前的研究数据得知河水在加拿大海盆的储量明显大于北冰洋其他海域。研究结果和讨论l Ra在北冰洋、白令海的分布河水具有高226Ra 的特征.实验结论(1) 北冰洋 白令海表层水中226Ra 含量分别介于 0.281.56 和0.251.26 Bq/m3之间,平均含量分别为 0.76 和 0.71 Bq/m3,明显低于其他中低纬度开阔大洋表层水的数值,较低的226Ra含量可能是受到了海冰融化水的影响。(2)白令海表层水226Ra的空间分布呈现出由南向北降低的趋势,体现出低226Ra海冰融化水与高226Ra太平洋水的混合交换。而北冰洋表层水中226Ra的空间分布呈现由南向北由西向东增加之态势,这与水团组成中河水份额的变化趋势相一致。(3)加拿大海