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地球北极资源综述(1)
2022-02-28 | 阅:  转:  |  分享 
  
地球北极资源综述(1)

胡经国(Y南极的由来

从地球仪上,我们可以发现一个有趣的现象:在南极和北极地区,海陆分布似乎恰恰相反。在南极,以极点为中心向外扩展的南极洲大陆,大陆周围是洋面;相反,在北极,以极点为中心向外发射的是北冰洋洋面,洋面四周几乎全为陆地或岛屿所包围。如果比较南极洲和北冰洋的面积,两者竟然非常接近,前者为1425万平方公里,后者为1321万平方公里。若把南极洲大陆自东向西转动100经度,然后再将两极区重合在一起,不难发现,南极的陆几乎正好填充了北极区的海域。据此,有人推测,在地球发展史上的某个阶段,似乎有某种宇宙压力施北极一端,造成一块巨大的凹陷区域,使北冰洋的平均深度达1097米这种宇宙压力再通过地球内部传到南极一端,形成一个巨大的隆起区域,使南极大陆平均隆起高达2350米。

上述现象也许仅仅是个偶合,但南极洲大陆的由来却是有其渊源的。地学家公认,南极洲大陆是由冈瓦纳大陆分离、解体、漂移而成为现在。

简单说来,在亿年以前,整个地球为一块巨大的“联合古陆”。此后,这块超级大陆逐渐分裂为劳亚大陆和冈瓦纳大陆。大约在亿年前,冈瓦纳大陆又分裂为东、西冈瓦纳大陆东冈瓦纳大陆由南极洲、印度、新西兰和澳大利亚组成。大约在年前,澳大利亚与南极洲开始分离之后,约在年前,澳大利亚与南极洲最后分离,并经过逐渐漂移,南极洲大陆移到了现今位置。北极英文名称NorthPole或ArcticPole。地球北极(点)是指地轴北端与地面的交点位于北冰洋中,其纬度是90°N,是所有经线的共同交点之一。泛指北极附近北纬66°34′北极圈以内的地区北极圈以北的地区。包括极区北冰洋、边缘陆地海岸带及岛屿、北极苔原和最外侧的泰加林带包括北冰洋沿岸亚、欧北美洲大陆北部及北冰洋中许多岛屿。以北极圈作为北极的边界,北极地区总面积2100万平方公里,其中陆地部分占800万平方公里。

北极地区包括整个北冰洋以及格陵兰岛(丹麦领地)、加拿大、美国阿拉斯加州、俄罗斯、挪威、瑞典、芬兰和冰岛八个国家的部分地区。

北极地区有几十个不同的民族,其中因纽特人(爱斯基摩人)分布最广。

2、磁极及其变化磁极

地球的地理极点为固定的南北两极然而,地球的磁极却在不断地变化之中,科学家称之为磁极漂移。在不同时期,磁极漂移的速度和方向不尽相同。

地球之所以有磁场是因为地核的核心由固体铁构成而核心周围又是快速旋转的液态金属这形成了一个驱动地球磁场不断快速运转的“发电机”。

正是这个“发电机”使地球的北磁极不断远离其长期所处的位置如今正以每年64公里的速度向俄罗斯方向移动。磁极漂移“过去式”

1831年,科学家首次确定了北磁极的位置它位于加拿大北部地区的埃尔斯米尔岛。在之后的70多年里,它几乎没有移动过。

到了1904年,北磁极开始以每年约15公里的速度向东北方向移动。1985年北磁极西经102°54′,北纬78°12′。1989年,它再一次开始加速在2007年,它又开始以每年5560公里的速度朝西伯利亚方向移动。磁极漂移对人类日常生活影响

数百年来,航海家都是利用北磁极来导航的北磁极就是罗盘针所指的方向,它处于地理上的北极点附近,但不在同一个位置。尽管GPS已经逐渐取代传统的罗盘,但在水下和地下等没有GPS信号的地方,罗盘仍有用武之地。由于北磁极的快速移动,科学家必须频繁地更新磁场图,为勘探、探险等活动带来诸多麻烦。

磁极不但会发生漂移,甚至会出现磁极倒转现象其时间间隔不规则,通常为数十万年。科学家预测,如果磁极发生倒转,地球表面将接受大量的高能辐射,会摧毁生命,引发大范围的动植物灭绝。

地球的磁场区域被称为磁气圈它可以阻挡来自太阳的带电粒子流,有效地阻挡太阳风的侵袭,具有防护屏作用。但最新研究显示,磁气圈和太阳风发生相互作用,导致大气层气体流失。图为地球磁气圈正在逐渐“偷走”大气层中的气体。

北冰洋大致以北极圈为中心,位于地球最北端,介于亚洲、欧洲和北美洲之间,被欧洲大陆和北美大陆环抱是大洋中最小的面积仅为1万平方公里,太平洋的约占世界海洋总面积4.1%。它的深度为米南森海盆最深为549米是北冰洋最深点。

北冰洋是一片浩瀚的冰封海洋古希腊曾把它叫做“正对大熊星座的海洋”。1650年,荷兰探险家W.巴伦支,把它划为独立大洋,叫大北洋。1845年,英国伦敦地理学会命名,经汉翻译为北冰洋。

北冰洋周围的国家和地区有俄罗斯、挪威、冰岛、格陵兰()、加拿大和美国。

根据自然地理特点,北冰洋分为北极海区和北欧海区两部分。北冰洋主体部分、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海、波弗特海及加拿大北极群岛各海峡属北极海区;格陵兰海、挪威海、巴伦支海和白海属北欧海区。

北冰洋被陆地包围,近于半封闭。通过挪威海、格陵兰海和巴芬湾同大西洋连接,并以狭窄的白令海峡沟通太平洋。

在亚洲与北美洲之间白令海峡通太平洋在欧洲与北美洲之间以冰岛法罗海槛和威维亚汤姆逊海岭与大西洋分界,丹麦海峡北美洲东北部的史密斯海峡与大西洋相通。

北冰洋周边的陆地可以分为两大部分:一部分是欧亚大陆,另一部分是北美大陆与格陵兰岛两部分以白令海峡和格陵兰海分隔。如果用地质学家的眼光来看,这两部分陆地有很多相似之处,它们都是由非常古老的大性地壳组成的。而北冰洋大洋性地壳年龄则年轻得多,是0.8亿年前的白垩纪末期才由于板块扩张而开始的。

北冰洋海岸线曲折,沿亚洲和北美洲海岸都有较宽的大陆架。宽阔的陆架区发育许多浅水边缘海和海湾。类型多有陡峭的岩岸及峡湾型海岸,有磨蚀海岸、低平海岸、三角洲及泻湖型海岸和复合型海岸。

北冰洋中岛屿众多总面积约380万平方公里基本上属于陆架区的大陆岛。其中最大的岛屿是格陵兰岛,面积218万平方公里,比西欧加上中欧的面积总和还要大一些因此也有人称之为格陵兰次大陆。最大的群岛则是加拿大的北极群岛,由数百个岛屿组成,总面积约160万平方公里。群岛中面积最大的是位于东北的埃尔斯米尔岛该岛北部的城镇阿累尔特已经超过北纬82°,因而是当今许多北极点探险队的出发地。

北冰洋洋流系统由北大西洋暖流的分支挪威暖流、斯匹次卑尔根暖流、北角暖流和东格陵兰寒流等组成。北冰洋洋流进入大西洋,在地转偏向力的作用下,水流偏向右方,沿格陵兰岛南下的称东格陵兰寒流,沿拉布拉多半岛南下的称拉布拉多寒流。

北冰洋水文最大特点是有常年不化的冰盖冰盖面积占总面积的23左右。在其余海面上分布有自东向西漂流的冰山和浮冰仅巴伦支海地区受北角暖流影响常年不封冻。在北冰洋大部分岛屿上遍布冰川和冰盖北冰洋沿岸地区则多为永久冻土带,永冻层厚达数百米。大陆架有丰富的石油和天然气沿岸地区及沿海岛屿有煤、铁、磷酸盐、泥炭和有色金属。伯朝拉河流域、斯瓦尔巴群岛与格陵兰岛上的煤田,科拉半岛上的磷酸盐,阿拉斯加的石油和金矿等。

海洋生物相当丰富,以靠近陆地为最多,越深入北冰洋则越少。邻近大西洋边缘地区有范围辽阔的渔区,遍布繁茂的藻类(绿藻、褐藻和红藻)。海洋里有白熊、海象、海豹、鲸、鲱、鳕等。苔原多皮毛贵重的雪兔、北极狐。此外还有驯鹿、极犬等。

北冰洋系亚、欧、北美三大洲的顶点,有联系三大洲的最短大弧航线,地理位置很重要。目前北冰洋沿岸有固定的航空线和航海线,主要有从摩尔曼斯克到符拉迪沃斯托克(海参崴)的北冰洋航海线从摩尔曼斯克直达斯瓦尔巴群岛、雷克雅未克和伦敦的航线。

北冰洋是世界上条件最恶劣的地区之一

北冰洋气候寒冷,洋面大部分常年冰冻。北极海区最冷月平均气温可达20℃~40℃,暖季也多在8以下年平均降水量仅75200毫米格陵兰海可达500毫米寒季常有猛烈的暴风。

北欧海区受北大西洋暖流影响,水温、气温较高,降水较多,冰情较轻;暖季多海雾,有些月份每天有雾,甚至连续几昼夜。

北极海区,从水面到水深100225米的水温约为11.7℃;在滨海地带水温全年变动很大,从1.58℃。而北欧海区,水面温度全年在212℃之间。此外,在北冰洋水深100250米到600900米处,有来自北大西洋暖流的中间温水层,水温为01℃。

由于位于地球的最北部,每年都会有独特的极昼与极夜现象出现。每年10月到来年3月,冬半年为长夜;4月至9月,夏半年为长昼。经过一个白天和一个夜晚,就是一年。

每逢长夜来临,大自然只有美丽的月光和五彩缤纷的极光,给人们带来光明和安慰。一般呈带状、弧状、幕状或放射状,在北纬70°附近常见。在那无边的冰原上,阵阵五颜六色的极光像突然地升起的节日烟火,一下照亮了半边天;时而如飘舞在半空中的彩,时而像挂在天际的花幕,时而又如探照灯一样直射苍穹。但是,极光的美,无法掩饰北冰洋恶劣的气候。这儿千里冰封,终年雪飘,天气严寒,冰山林立这里的海冰,约有300万年的历史。

在冬季,80%的海面被冰封住就是在夏季,也有一多半的海面被冰所“霸占”。但即使在这样寒气逼人的天地里,海藻依然生机盎然海豹、海象时常出没于冰水之间强悍的北极熊是捕鱼能手狡猾的北极狐常尾随后,企图不劳而获分享剩骨残肉。成群的鱼、雪鱼,长的又肥又壮善于用冰雪造屋的爱斯基摩人,过着豪迈的游猎生活。在北极地区土著人、因纽特人世世代生活和居住在这里,至少有4000多年的历史。在过去的漫长岁月中,他们过着一种没有文字、没有货币、却是自由自在、自给自足的生活。随着时代的推移,因纽特人已经开始接受现代文明,生活发生了巨大的变化。

格陵兰在地理纬度上属于高纬度它最北端莫里斯·杰塞普角位于83°39′N,而最南端法韦尔角则位于59°46′N,南北长度约为2600,相当于欧洲大陆北端至中欧的距离。最东端东北角位于11°39′W,而西端亚历山大角则位于73°08′W。作为政治实体,格陵兰总面积为24151万平方。格陵兰岛无冰地区的面积为3417万平方,但其中北海岸和东海岸的大部分地区,几乎是人迹罕至的严寒荒原。有人居住的区域约为15平方,主要分布在西海岸南部地区。

格陵兰岛既是地球上最大的岛屿,也是大部分面积(84%)被冰雪覆盖的岛屿。格陵兰岛的大陆冰川冰盖的面积达180万平方公里,其冰层平均厚度达到2300米,与南极大陆冰盖的平均厚度差不多。格陵兰岛所含有的冰雪总量为300万立方公里,占全球淡水总量的5.4格陵兰岛的冰雪全部消融,全球海平面将上升7.5米。而如果南极的冰雪全部消融,全球海平面会上升66米。

在格陵兰岛那深广无边的白色寒冷世界里,降雪无法融化,于是年复一年地积累起来。新雪轻松柔软,每立方米重100公斤。实际上,新雪直接飘落冰面的机会并不多。由于常年狂风大作,六角形雪花在风中飞舞碰撞,渐渐磨去棱角,变成水泥粉一样的积雪,随风掉落在冰面,形成风积雪。风积雪的密度比新雪大,每立方米重400公斤。

降雪一层覆盖一层,随着深度和压力的增加,新雪渐渐变成由细小雪晶粒组成的粒雪。到70~100米深时,雪晶体互相融合,雪晶体颗粒之间的空气被压缩成一个个独立的小气泡,变成白色的气泡冰,或称新冰新冰的密度达到每立方米820公斤。

当埋藏深度超过1200米时,巨大的压力会使新冰中的气泡消失,气体分子进入冰晶格,细小的冰晶体迅速融合扩大成巨大的单晶(最大直径可达10厘米),最终形成蓝色的坚硬老冰,也叫做蓝冰。被覆盖在白色新雪、粒雪及新冰下面的蓝冰,构成大陆冰盖的主体。而且,越是深层的冰,形成的年代越古老。据估计,格陵兰冰盖最深处冰层的年龄可以达到几十万甚至100万年以上。

与南极一样,北极地区的陆地与岛屿上的茫茫冰盖,看上去辽远而宁静,似乎代表某种永恒的静止。但是实际上,由于冰雪自身的重量,陆地冰盖不断地向海岸方向移动,这种移动深沉缓慢而又可阻挡。格陵兰岛内陆冰盖的年平均移动速度几米,而在沿海则可达100~200米。至于那些巨大的冰川,运动速度就大得多了。所谓冰川,实际上就是冰雪的河流。

数十亿至数百亿吨的冰雪在冰川运的山谷或低地中静静地推挤着、摩擦着、移动着。它们缓缓地,但却一往无前地向大海流去,最后惊天动地般地崩落入海中。冰盖移动,最后崩落在海水中形成巨大的冰山。仅以这种方式,格陵兰岛的陆地冰盖每年损失的冰量达到150立方公里。另一方面,格陵兰岛每年通过降雪而累积的总冰量却大约170立方公里。但是与南极的情况一样,到目前为止,科学家们还不能肯定回答,格陵兰岛的大陆冰盖究竟是在缓慢增长,还是在渐渐消亡。

由于格陵兰全境大部分地区位于北极圈以内,气候严寒、狂风凛冽。格陵兰年平均低于零度,夏季也很少超过10该岛北端历史最低气温为零下70。该岛南北纵深辽阔,地区间气候存在重大差异此外,位于北极圈内的格陵兰岛出现极地特有的极昼和极夜现象。越接近高纬度,一年中的极昼和极夜就越长。每到冬季,便有持续数个月的极夜格陵兰上空隅尔会出现色彩绚丽的北极光,它时而如五彩缤纷的焰火喷射天空,时而如手执彩绸的仙女翩翩起舞,给格陵兰的夜空带来一派生气。而在夏季,则终日头顶艳阳,格陵兰成为日不落岛。资源与采矿业地下蕴藏、锌、冰晶石、铬、煤、钨、钼、铁、镍、铀和石油等资源其中冰晶石已基本采完。1985年生产锌矿石11.9万吨,铅矿石2.6万吨。1987年无采矿活动。1989年在该岛东部发现金矿,初步探明储量价值约12亿克朗,每年可采12吨。







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(本文系胡经国图书...原创)