95极地地区——冰封雪裹的世界.ppt

9.5 极地地区冰封雪裹的世界,一、冰雪覆盖的地区,一、北极地区,1、位置与范围 北极地区是指北极圈以内的地区，包括北冰洋、亚欧大陆、北美大陆北部及一些岛屿。北极地区主体部分是北冰洋，位于地球最北端，占北极地区的60，是纬度最高的和跨经度最多的大洋。北冰洋战略位置突出，是亚、欧、北美三大洲空中交通的捷径。,北极地区,1.格陵兰岛是地球上最大的岛屿。格陵兰在它的官方语言丹麦语的字面意思为“绿色的土地”。这块千里冰冻、银装素裹的陆地为何享有这般春意盎然的芳名呢？关于格陵兰岛名字的来历有这样一个故事。相传古代，大约是公元982年，有一个挪威海盗，他一个人划着小船，从冰岛出发，打算远渡重洋。朋友都认为他胆子太大了，都为他的安全捏一把汗。后来他在格陵兰岛的南部发现了一块不到一公里的水草地，绿油油的，十分喜爱。回到家乡以后，他骄傲地对朋友们说：“我不但平安地回来了，我还发现了一块绿色的大陆！”于是格陵兰变成为了它永久的称呼。格陵兰岛以217.5万平方公里的面积堪称世界第一大岛，全岛约4/5的地区在北极圈内，格陵兰岛全年的气温在0以下，有的地方最冷可达到零下70！因为终年只有雪，没有雨，除西南沿海等少数地区无永冻层，有少量树木与绿地之外，格陵兰岛尽是冰雪的王国。站在格陵兰岛上吟诵“千里冰封，万里雪飘”可以找到十足的感觉。全岛85%的地面覆盖着道道冰川与厚重的冰山。千姿百态的冰山与冰川成为格陵兰的奇景，对着它们展开丰富的联想。格陵兰岛的冰块内含有大量汽泡，放入水中，发出持续的爆裂声，是一种非常好的冷饮剂。人们将其称为“万年冰”。这种冰既洁净，纯度又高，在严热的夏日喝上一口“万年冰”是种难得的享受。格陵兰盛产“万年冰”，冰层平均厚度为2300米，仅次于南极洲的现代巨大的大陆冰川。,格陵兰岛冰层,格陵兰岛极光,格陵兰岛,格陵兰岛聚落,彼得曼冰川,海岸,建筑,冰川,2.白令海峡：约85千米宽，深度在30-50米之间。这个海峡连接了楚科奇海（北冰洋的一部分）和白令海（太平洋的一部分）。它的名字来自丹麦探险家的维他斯白令，他在1728年俄国军队任职时候穿过白令海峡，是第一个穿过北极圈和南极圈的人。,维他斯白令,2.自然资源：石油、天然气、金属和非金属矿藏储量相当可观。还有丰富的淡水资源。3.气候 北冰洋的冬季从11月起直到次年4月，长达6个月。5、6月和9、10月分属春季和秋季。而夏季仅7、8两个月。1月份的平均气温介于-20-40。而最暖月8月的平均气温也只达到-8。在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59。在西伯利亚曾记录到-70的最低温度。越是接近极点，极地的气象和气候特征越明显。在那里，一年的时光只有一天一夜。即使在仲夏时节，太阳也只是远远地挂在南方地平线上，发着惨淡的白光。太阳升起的高度从不会超过23.5，它静静地环绕着这无边无际的白色世界缓缓移动着。几个月之后，太阳运行的轨迹渐渐地向地平线接近，于是开始了北极的黄昏季节。,北极有无边的冰雪、漫长的冬季。北极与南极一样 有极昼和极夜现象，越接近北极点越明显。北极的冬天是漫长、寒冷而黑暗的。从每年的11月23日开始，有接近半年时间将是完全看不见太阳的日子。温度会降到零下50多摄氏度。此时所有海浪和潮汐都消失了，因为海岸已冰封，只有风裹着雪四处扫荡。到了四月份天气才慢慢暖和起来，冰雪逐渐消融大块的冰开始融化、碎裂、碰撞发出巨响；小溪出现潺潺的流水；天空变得明亮起来太阳普照大地。五、六月份 植物披上了生命的绿色 动物开始活跃。在这个季节动物们可获得充足的食物积累足够的营养和脂肪以度过漫长的冬季。北极的秋季非常短暂，在九月初第一场暴风雪就会降临。北极很快又回到寒冷、黑暗的冬季。在北极太阳永远升不到高空中即使在仲夏时节它升起的角度也不超过23.5度。北极的年降水量一般在100250毫米 在格陵兰海域可达500毫米，降水集中在近海陆地上，最主要的形式是夏季的雨水。,二.南极地区,1.自 然 环 境与北极相反，南极主要是陆地。南极气候比北极气候更寒冷，平均气候比北极还要低20多摄氏度，地上的冰雪有好几千米厚，许多冰层自从几十万年前冻成起，就再也没有融化过。南极没有常住的居民，是地球上唯一没人居住的大陆。,2.自然资源,世界上最大的铁矿储藏地区。位于南极大陆的铁矿蕴藏丰富，含铁品位高，有“南极铁山”之称，可供世界开发利用200年，为世界之最。世界上最大的煤田。南极大陆二叠纪煤层广泛分布于东南极洲的冰盖下，储藏量约达5000亿吨。石油资源极为丰富。虽未查清，但这是非常有潜力的世界资源。磷虾是南大洋的特殊水产资源，其蕴藏量约为4亿吨6亿吨，从生态平衡观点来看，可以每年捕获5000万吨，它相当于当今世界总渔获量的一半。世界最大的淡水资源库。仅南极大陆，就储存了人类可用淡水的72%。,极 地 生 物,南极洲大部分区域常年被冰雪覆盖，被人称为南极冰原或白色沙漠。即使在短暂的夏季几个月里，也仅有5%的无冰雪覆盖的裸露基岩，称为无冰区或白色沙漠的绿洲。这些绿洲主要分布于南极大陆的边缘和大陆周围的岛屿上。白色沙漠的绿洲是南极陆地、淡水生物的主要栖息地。正是这些生物给南极这块凄凉、冷漠的大陆带来了生机。,陆地植物：,开花植物,地 衣,苔 藓,陆地动物：,尖尾虫,海洋生物：,南极磷虾,海 豹,鲸,陆 地 植 物,南极洲与世界其他大陆隔离，再加上气候严寒、干燥、风大、日照少、营养缺乏和生长季节短等因素，严重限制了陆地植物的生长，故植物稀少，没有树木，没有花卉，也没有多少高等植物。现已发现，南极洲有850多种植物，多数为低等植物，仅有3种开花植物属于高等植物。低等植物中，有350多种地衣，370多种苔藓，130多种藻类。南极洲的植物与北极形成鲜明的对照。尽管北极地区也寒风凛冽，气候多变，冬季气温也常在-60以下，大部分地区属于永久冻土带，但毕竟没有南极洲那么酷寒，因此，北极地区的植物比南极洲的长得茂盛得多，种类也多。北极地区有100多种开花植物，2000多种地衣，500多种苔藓，还有南极洲没有的植物，如该类植物和裸子植物等。由此看来，南极洲是地球上植物最稀少的陆地。,开 花 植 物,开花植物是南极洲的稀有植物，仅分布在南极半岛北端和南极大陆周围的海洋性岛屿上。地球上开花植物的南界约在南纬64o，南极半岛的北端和某些岛屿刚刚越过了“开花植物线”。3种开花植物都是草本，一种是垫状草，另两种是发草属植物，其形态近似于禾本科植物，叶狭长，脉平行，有节、节间和分糵，小穗状花序。它们对南极环境有一定的适应能力，生命周期和花期长，属多年生，通过大量分糵来增加生物量，积蓄能量。有人企图将它们从南极半岛移植到英国的哈利站，但没有成功。,地 衣,南极洲的350余种地衣，形态各异，大的有1015厘米高，小的仅有几毫米。有的种类生长在岩石表面，形成形状不同、颜色各异的石花样的斑点，有褐色的、灰白色的地衣的生长速度十分缓慢，即使个体最大、生长速度较快的种类，每100年才生长1毫米。据说一株10厘米高的地衣，其寿命约10000年。地衣靠孢子繁殖后代。地衣生长所需的水分是冰雪融化时得到的。地衣所需要的营养是由岩石的化学风化物提供的，也许是由于风把鸟粪从远处带来，像风吹尘埃一样，吹到地衣生长地。最近的研究表明，有几种地衣，其假根可以分泌地衣酸，溶解岩石，一方面固定自己，另一方面从中得到营养。南极地衣具有潜在的开发利用价值。最近的研究结果揭示，地衣的提取液，有抗辐射线的能力，能抵抗剂量较大的紫外线、射线和x射线。,地衣相关图片,斑驳的地衣（南极办资料）,地衣的孢子（南极办资料）,苔 藓,苔藓的生长比地衣需要更多的水分，因此，它的种类没有地衣多，分布也没有地衣广。在相对温暖的沿海区域、冰雪融化能提供充沛水源的区域，有大面积的苔藓生长。例如东南极洲的威尔克斯地和南极半岛的西海岸就是如此，南极大陆周围的岛屿上分布更为广泛。苔藓的营养主要来源于鸟粪和岩石风化物。,茂盛的苔藓（南极办资料）,绚丽的苔藓（汪保国摄）,陆 地 动 物,南极洲的陆地动物虽有150余种，但其中多为海鸟和海兽身上的寄生虫，并非真正的陆地动物。真正的南极陆地动物有昆虫和蜘蛛类，它们是在南极大陆土生土长的土著居民，例如蜱、螨、尖尾虫和蠓等。,尖 尾 虫,尖尾虫（也叫弹尾虫）和螨在南极大陆分布最广，从海岸到海拔2000米的高原，甚至远到内陆南纬84o的地区，都有分布。尖尾虫多见于生长地衣的岩石表面上，常和地衣生活在一起，有时在岩石下或小碎石缝中也有发现，但不常见。,其它陆地生物,南极洲的淡水塘、溪流和湖泊中生长着种类稀少的扁虫、圆生和其他甲壳类动物如水蚤等。在长满苔藓的浅滩沼地和淡水塘中有缓步类动物，其体长仅有0.10.8毫米，呈红棕色，身披角质层，有触须，腿短，卵生，以苔藓和蓝绿藻为食。中国生物学家在中国南极长城站附近的岩石缝里或岩石底下，发现了一种蜘蛛类动物，其体长有数毫米，呈粉红色，身体柔软、透明，一碰就碎，它通常生长在长有地衣的岩石上，可能以地衣为生。尽管南极大陆有上述土生土长的陆地动植物，但是与地球上其他大陆相比，动植物的种群和数量都少得可怜。北极地区的陆地动物比南极洲多得多，北极有大量的昆虫、陆地鸟类和哺乳动物。淡水中有鱼类和两栖类动物。然而在南极洲的陆地生物，不管是动物还是植物，能在极其恶劣的环境中生存下来，已经不容易了。,陆地动物相关图片,陆地蜘蛛（放大后的图片，吕培顶摄）,苔藓上的扁虱（张家兴摄）,陆地蠓（放大后的图片),极地海洋生物,南极大陆生物稀少，然而，围绕南极大陆的海洋-南大洋，却是一个生机盎然的生物世界。南大洋过去曾称为南极洋或南冰洋，它的北界为南极幅合带-水温、盐度急剧变化的界限，位于南纬48o62o之间，这条线也是南大洋冰缘平均分布的界线。南大洋的面积为7500万平方公里，是世界上唯一完全环绕地球，而没有被任何大陆分割的大洋。它具有独特的水文特征，不但生物量丰富，而且对全球的气候亦有举足轻重的影响。南大洋中栖息着数千种海洋生物，从单细胞的浮游植物到几米长的大型海藻；从小型的浮游动物到大型的哺乳动物海豹、海狮，乃至百吨重的巨鲸；从会飞的海鸟到不会飞的企鹅，种类繁多，千姿百态。,南 极 磷 虾,南极磷虾是生活在南大洋中的一种甲壳类浮游动物，个体不大，体长一般35厘米。但是蕴藏量却十分惊人，约46亿吨，也有一种说法认为有50亿吨。它在南大洋食物链中起着重要作用，是海豹、鲸和企鹅的食物，也是重要的海洋生物资源。磷虾的生活史是相当有趣的。磷虾的卵排到水里后，在其孵化前，不断下沉，一边下沉，一边孵化，一直下沉到数百米。甚至2000多米，才孵化出幼体。幼体在发育过程中不断上浮，边上浮，边发育，当幼体发育成小虾阶段时，它也几乎到达海水表层了。这时，它可以在表层觅食、生长、集群。当其发育成熟，又进行下一代的繁殖。,南极磷虾相关图片,南极磷虾（董兆乾摄）,南极磷虾（南极办资料）,海 豹,海豹属于鳍脚目哺乳动物，躯体呈流线型，皮毛短而光滑，抗风御寒能力强。它既可以在水中生活，又可以登陆栖息，以海洋生物为食。它善于游泳，长于潜水。其游泳速度为每小时2030公里，最高达37公里；潜水时间一般为510分钟，最长可达70分钟。潜水能力最强的是威德尔海豹，一般潜水深度为180360米，最深达600米。海豹奶中的脂肪含量相当高，可达4050，是牛奶中脂肪含量的1015倍，其他营养成分也比牛奶高，这是海豹幼仔生长健壮，膘肥体胖的原因之一。海豹几乎分布于世界各海域，寒冷海域更为常见。全世界共有34种海豹，约3500万头。南极地区有6种海豹，约3200万头，占世界海豹总数的90。显然，南极地区是海豹的重要产地。,海豹相关图片,（海豹）,鲸,每当南极的盛夏来临，南半球的巨鲸纷纷南下，使南大洋成为鲸的世界。栖息于南大洋的鲸分为两大类：须鲸类和齿鲸类，约有12种之多。较大型的须鲸有蓝鲸、鳍鲸、黑板须鲸、缟臂鲸、巨臂鲸、小鳁鲸和露脊鲸等；较大的齿鲸有抹香鲸和逆戟鲸等。其中个头最大的是蓝鲸，数量最多的是鳍鲸。巨臂鲸和露脊鲸现己几乎被捕尽杀绝，幸存者为数不多，回为它们游泳慢，易于捕杀。鲸在南大洋中的分布比较广泛，几乎南极辐合带以南都有它们的踪迹。他们的分布与磷虾群的分布有密切关系，蓝鲸主要分布在浮冰带，生活在最南部的是巨臂鲸和黑板须鲸，缟臂鲸可以在南极洲海域越冬，露脊鲸主要分布在亚南极地区；齿鲸类分布在南极辐合带，随季节变化而迁徙。,鲸的相关图片,南极鲸类比例尺图,二.极地考察,由于两极特殊的地理位置，使它们在经济上、科学上、军事战略上、政治上、外交上都有重要意义。因此，从18世纪开始就有人去两极地区进行探险、科学考察活动。20世纪以来，有18个国家在南极设立科学考察站。现在，极地科学考察（重点是南极）有51个国家参与，包括世界经济发达国家和主要发展中国家，这关系着全球变化和人类的未来。因此，倍受各国政治家的高度重视，使全球科学家的向往。自1984年中国政府组织首次南极考察至今，在短短的20年中，已成功地完成了20次南极科学考察和2次北极科学考察，取得了举世瞩目的科研成果，成为四大国际极地组织（ATCM-南极条约协商国组织、SCAR-国际南极研究科学委员会、COMNAP国家南极局局长理事会，IASC国际北极研究科学委员会）的正式成员国。从此，中国在极地政治、外交、科学研究、资源的和平利用和环境保护等国际事务中取得和维护了应有的地位和权益。,中国的极地考察站有哪些？,中国南极长城站,中国南极中山站,中国南极昆仑站,中国北极黄河站,南极科考站的地理位置,1.中国南极长城站：是中国在南极建立的第一个科学考察站，建成于1985年2月20日，于1985年2月20日竣工。是中国为对南极地区进行科学考察而在南极洲设立的常年性科学考察站。位于，南极洲南设得兰群岛的乔治王岛西部的菲尔德斯半岛上，东临麦克斯维尔湾中的小海湾长城湾，湾阔水深，进出方便，背依终年积雪的山坡，水源充足，平均海拔高度10米，距北京17501.949千米。长城站附近地衣、苔藓、藻类植物生长茂盛，并且生长着南极洲仅有的4种显花植物，沿海地带是企鹅、海鸟和海豹的栖息场所和繁殖地，被称为南极洲的绿洲，是研究南极洲生态系统及生物资源的理想之地。,2.中国南极中山站：简称中山站，是中国在南极洲建立的科学考察站之一，建立于1989年1月26日，位于东南极大陆拉斯曼丘陵。中国南极中山站，是中国第二个南极考察站。经过20多年的扩建，建筑面积达到5800平方米。站区平均海拔高度11米,距北京12553.160千米。,3.中国南极昆仑站：于2009年1月27日在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区胜利建成。它是我国第一个南极内陆科学考察站、同时也是我国第三个南极科考站。（注：整个南极大陆98的面积被平均厚度达2450米的冰体覆盖，好像头上戴了一顶大帽子，被人们形象地称为“冰盖”。冰穹A是南极内陆冰盖距海岸线最遥远的一个冰穹，也是南极内陆冰盖海拔最高的地区，气候条件极端恶劣，被称为“不可接近之极”。这里是进行天文观测的最佳场所，还是南极地质研究最具挑战意义的地方。）此科考站选址在冰天雪地中，雪层会不断积累，因此该考察站考虑了年积雪速度，设计寿命为10年。,4.中国北极黄河站：2004年7月28日成立，位于北纬78度55分，东经11度56分，在实际的地理位置上，它处于挪威斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松地区。,我国对南极的考察,17年前的11月20日，我国首次赴南大洋、南极洲考察队启航出征。国家南极考察委员会、国家海洋局和人民解放军海军分别将五星红旗、镌有邓小平同志“为人类和平利用南极做出贡献”题词的铜匾和“中国南极长城站”铜质标授给考察队。按照计划，南极洲考察船队以每小时18海里的速度不间断地驶往太平洋彼岸。编队于12月中旬抵达阿根廷南端火地岛上的乌斯怀五港，经短期停留后直插南极半岛，1985年1月到达目的地。我国进行的首次南极科学考察，包括两大部分：南极设站及考察、南大洋考察，数百名航海人员、科学工作者及施工人员分乘两艘万吨级远洋轮参加这项远涉重洋的壮举。,南极科学探索的圣地多少年来，科学家们一直迷恋着南极大陆，迷恋着南极地区奇奇怪怪的自然景象。科学家们在荒无人烟的南极大陆冰盖上度过了自己的青春年华，在严酷的自然环境中洒下了科学家青春的热血，甚至献出了宝贵的生命。在酷寒的极夜里，有人为了抓拍极光照片，被下降风暴卷进了冰雪世界，与南极冰盖永世共存；在漫长的极昼中，有人为了采集生物标本而坠入大海，加入了绕极洋流的行列；在建立我国中山站的过程中，多位中华男儿和“极地号”几乎被冰崩吞没在南极普里兹湾在茫茫的南极大冰盖上，没有人烟，没有鲜花，没有绿草；在漫长的极夜里甚至没有了人类赖以生存的阳光。这儿只有酷寒的气候，有远比台风还强劲的下降风暴，有被下降风卷起百丈高的雪柱冰花，是什么诱使科学家们迷恋这块极地？是什么使科学家们心甘情愿为它献出宝贵的青春？回答很简单：这儿埋藏着无数科学之谜，是科学研究的圣地。,三.极地的保护与和平利用,南极条约,由阿根廷、澳大利亚、比利时、智利、法兰西共和国、日本、新西兰、挪威、南非联邦、苏维埃社会主义共和国联盟、大不列颠及北爱尔兰联合王国和美利坚合众国政府，承认南极洲永远继续专用于和平目的和不成为国际纠纷的场所或对象，是符合全人类的利益的；确认在南极洲进行科学调查方面的国际合作导致对科学知识的重大贡献；定义1：保护南极生态系统，和平利用南极地区，冻结各国领土要求等方面的国际公约。定义2：1959年12月1日签订的一项国际条约。条约规定南极专为和平目的所利用，可自由开展科研和国际合作，冻结领土主权要求，并制定了南极条约协商会议制度。根据协商会议制度，又签署了南极海豹保护公约、南极海洋生物资源保护公约和南极条约环境保护议定书等，逐步形成了南极条约体系。,南极是地球上被开发、未被污染的洁净大陆，蕴藏着无数的科学之谜和信息。南极科考在地球环境气候、天文学、地质学、生物学等多项科学领域占有重要地位；南极是地球的共同财富，其蕴藏的丰富资源和能源，对于科考国具有重要的经济意义；南极科考领域的不断纵深发展，对于实现社会可持续发展，激励民族精神，展示国家综合实力具有重要的社会和政治意义。中国参与南极科考，作为安理会常任理事国和世界上最大的发展中国家，中国参与南极科学考察的意义尤显重大。早在1983年8月，中国就加入南极条约。1984年6月，中国成立了第一支南极考察队。1985年2月，中国在南极洲乔治岛上建立了中国南极长城考察站，同年10月7日中国又获得南极条约协商国资格。1989年2月26日，中国科学工作者又在南极圈内的普里兹湾建立了中国南极中山考察站。此次南极科考DOME-A（冰穹A）建站，显示了中国南极科考具备了从南极边缘向大陆纵深拓展的能力，标志着中国正在由极地考察大国向极地考察强国方向迈进，也是中国于第4个国际极地年（国际极地年是全球科学家共同策划、联合开展的大规模极地科学考察活动，被誉为国际南北极科学考察的“奥林匹克”盛会。）期间在人类极地考察史上留下的宝贵物质财富。,南极条约的现实意义,位置最南南极洲，三洲三洋绕四周；冰雪高原冷大陆，四周冰山大水库；北极圈内北冰洋，三洲环绕分清楚；企鹅磷虾北极熊，独特生物极地驻；酷寒干燥烈风吼，有煤有铁有石油；两极考察显身手，长城中山和黄河；保护极地不容缓，和平利用订条约；世界各地已游遍，问问自己成就否？,随歌谣学地理,南极鱼类,南极鰧鱼 南极底栖鱼类,南极鱼类的共同生活习性是喜欢栖息于深水层中，似乎没有密集成群的表层鱼。南极鱼类多数种类的体长不到25厘米，超过50厘米的很少。,南极鱼类,南极鸟类,鞘嘴鸥,巨海燕,南极鸽,蓝眼鸬鹚,南极鸽,这些海洋飞鸟主要以磷虾为食，也食用乌赋和鱼类等海洋生物，在南大洋海洋生态系中起着重要作用。,极光,极光是划过南北两极地区上空的耀眼的光象。呈带状、弧状、放射状或幕状。在北部出现的称为北极光，在南部出现的则称为南极光。还没有人确切地知道极光发生的原因，但人们通常认为极光是来自太阳微小高能粒子在地球磁场受阻后偏向的结果。太阳每11年左右有一个非常活动期，发出大量高能粒子进入宇宙空间。此时出现的极光最为瑰丽壮观。大多数极光出现在地球上空90130千米处。但有些极光要高得多。1959年，一次北极光所测得的高度是160千米，宽度超过4800千米。,极光,极地冰山,冰山大部分集中出没在地球南北两极，一般不越过北纬或南纬48度线。但也有例外：1972年，北大西洋冰山监测站观察到约有1587座冰山越过北纬48度线，少数几座大冰山闯到了北纬40度线地区甚至在北纬32度线的百慕大群岛附近，也出现过这位“浪流汉”的踪迹。冰山诞生时的声势和场面是极为壮观的。当大陆上的冰川末梢越出陆地，达一定长度塌陷到海里去时，一开始，裂处小块冰屑发出哗啦的飞溅声。接着是一阵震耳欲聋的巨响，重达几百万吨至几,千万吨的冰川向大海猛掉下去。几秒后，它又窜出海面，经几次反复，冰块才平静下来，然后，大大小小的浮冰，互相簇拥着，漂向大洋。,南极冰层下隐藏有不冻河流,美国国家航空和宇航局支持下的一支西方冰川学家考察队，作出了一项惊人结论：在南极冰盖下面，存在巨大的封闭空，在那里有一些不冻的河流在流动。在面积相当于美国和墨西哥之和的南极洲玛丽.伯德地冰川地区，曾钻探了4口深井，往这些井内放下摄影机和照明装置，结果在离冰层表面1200米深处发现了湍急的河流。在今后的考察中，虽然考察日朗尚未确定，但科学家们准备往深井中放下探测器，以以获取生物材,料样本。,