北極地區
範圍
人們通常所說的北極並不僅僅限於北極點,而是指北緯66°34′(
北極圈)以北的廣大區域,也叫做
北極地區。北極地區包括極區
北冰洋、邊緣陸地
海岸帶及島嶼、北極苔原和最外側的泰加林帶。
如果以北極圈作為北極的邊界,北極地區的總面積是2 100萬平方千米,其中陸地部分占800萬平方千米。也有一些科學家從
物候學角度出發,以7月份平均10°C
等溫線(海洋以5°C等溫線)作為北極地區的南界,這樣,北極地區的總面積就擴大為2 700萬平方千米,其中陸地面積約1 200萬平方千米。而如果以植物種類的分布來劃定北極,把全部泰加林帶歸入北極範圍,北極地區的面積就將超過4 000萬平方千米。北極地區究竟以何為界,
環北極國家的標準也不統一,不過一般人習慣於從地理學角度出發,將北極圈作為北極地區的界線。
極地時間
對於極點來說,地球所有經線都收攏到了一點,無所謂時區的劃分,也就失去了時間的標準,這的確是一件相當麻煩的事情。由於缺乏共同標準,在極地工作的各國考察隊員只好保留各自國家的地方時間。因此,科學家們在南極考察遇到外國人時,一般不問“現在幾點啦”,因為他們的回答往往使人感到莫名其妙。一位美國考察隊員曾這樣描述他們在南極點舉行壘球比賽的情形:“那隻小小的壘球一會兒從今天飛到了昨天,一會兒又從昨天飛回今天。”
氣候
北冰洋的冬季從11月起直到次年4月,長達6個月。5、6月和9、10月分屬春季和秋季,而夏季僅7、8兩個月。1月份的平均氣溫介於-20~-40°C。而最暖月8月的平均氣溫也只達到-8°C。在北冰洋極點附近漂流站上測到的最低氣溫是-59°C。由於
洋流和
北極反氣旋的影響,北極地區最冷的地方並不在中央北冰洋。在
西伯利亞維爾霍楊斯克曾記錄到-70°C的最低溫度,在
阿拉斯加的普羅
斯佩克特地區也曾記錄到-62°C的氣溫。
就整體而言,北極地區的平均風速遠不及南極,即使在冬季,北冰洋沿岸的平均風速也僅達到10米/秒。尤其是在北歐海域,主要受到
北角暖流的控制,全年水面溫度保持在2~12°C之間,甚至位於北緯69°的
摩爾曼斯克也是著名的
不凍港。在那個地區,即使在冬季,15米/秒以上的疾風也比較少見。但由於
格陵蘭島、北美及歐亞大陸北部冬季的冷高壓,
北冰洋海域時常會出現猛烈的
暴風雪。
北極地區的降水量普遍比南極內陸高得多,一般年降水量介於100~250毫米之間,
格陵蘭海域則達到每年500毫米。
生命
資源
北極的石油資源
北極地區的自然資源極為豐富,包括不可再生的礦產資源與化學能源,可再生的生物資源,以及如水力、風力等
恆定資源。如果按照廣義的資源定義,則還應算上軍事資源、科學資源、
人文資源、旅遊資源等等。
談到
北極資源種類對於現代社會的意義,最重要和最直接的當然是能源中的石油與天然氣資源。據保守的估計,該地區潛在的可採石油儲量有1 000億~2 000億桶,天然氣在50萬億~80萬億立方米之間。可以看出,當世界上其他地區的油氣資源趨於枯竭的時候,北極將成為人類最後的一個能源基地。
北極的煤炭資源
阿拉斯加北部煤炭資源豐富,屬尚未開發的地區之一。地質學家估計世界
煤炭資源總量的9%——4 000億噸煤貯藏於此,不亞於我國享譽海內外的煤都——
山西大同。北極西部
煤藏的理論儲煤量為30億噸,是阿拉斯加北部煤田中質量最高、用最簡便的常規露天採掘技術便可開採的煤田。
西伯利亞的
煤炭儲量比中國的
大同、北美的阿拉斯加更大,有人估計為7 000億噸或者更多,甚至可能超過全球儲煤量的一半。
北極不僅煤炭資源豐富,而且煤質優良。西部的煤經過了1億年古老的地質形成過程,是一種高揮發煙煤,其平均熱值超過每千克12 000
焦耳,低硫(0.1%~0.3%),低灰(10%),低溫(含水5%)。北極的煤差不多是全世界最潔淨的煤,具有極高的蒸汽和煉焦質量,可直接用於能源和工業原料。
北極的礦產資源
北極能源以外的礦產資源也很豐富。例如
科拉半島的世界級大鐵礦便是盡人皆知的。然而更加有趣的是,如果沿著經過該鐵礦的經度線(60°~75°E)一直向南,走到南半球對稱的地方(66°~73°S),剛好就是南極大陸的
查爾斯王子山。而查爾斯王子山的世界級大鐵礦也是舉世聞名的。在南、北極對稱的地方都出現世界級的大鐵礦,這種有趣的分布方式究竟純屬偶然,還是與南、
北磁極的位置,或者與
大陸漂移有什麼關係,目前還不能準確的判斷。
除鐵礦外,北極還擁有大量其他礦產資源。
諾里爾斯克的世界最大的銅鎳鈽複合礦基地就是其中之一。貴金屬(如金)和金剛石礦產對
前蘇聯開發遠東也起了重要的作用,特別是著名的科累馬地區。在
阿拉斯加,據估計庫茲布北部的紅狗礦山擁有8 500萬噸礦石,其中含鋅17%,鉛5%,銀每噸75克,它已成為價值111億美元(1983年價)的世界級大礦。考明克跨國礦業公司和那納公司正在對紅狗礦山進行聯合開發。
在阿拉斯加
朱諾石英脈型金礦區,從1880年到1943年已生產了108.5噸黃金,估計尚有13.2噸待開採。西特卡附近的奇察哥夫礦曾產金24.8噸,仍含9.3噸待開採。貴金屬礦的開發在
白令海峽兩岸此起彼伏。另外,格林克里克銀礦是全美最大的潛在銀礦,1988年開發後,生產能力為日處理1 000噸礦石,估計可采10~30年。
除上述礦產資源外,那裡還儲有鈾和鈽等放射性元素,被稱為
戰略性礦產資源,如
威爾斯王子島上的鹽夾礦就蘊藏有28.5萬噸鈽礦石。
海洋哺乳動物
北極海域
海洋哺乳動物在歷史上曾經有過一段悲慘的經歷。溫順的北極
海象,雄性體重可達1 360千克,它們常常數十頭甚至數百頭一起聚集在海灘上鼾聲大作,高枕無憂。由於它們的長牙可做牙雕工藝品,肉可食用,皮可製革,所以成為人們捕獵的對象。200年來,它們的數量從50萬頭下降到瀕臨滅絕的邊緣。從70年代起,由於人們採取保護措施,才使其得以繼續繁衍。
北極
海豹與南極的毛皮海豹的生活習性有些近似。它們以家庭為單位生活在一起,家長通常是一頭體重300千克的雄海豹,統治著50頭左右體重僅30~50千克的雌海豹和它們的子女。由於它們的毛皮在市場上極受歡迎,原有的數百萬頭幾乎被斬盡殺絕。後來它們幸而與北極
海象一起受到保護,才使北極海豹的數量從近年開始回升。
南極地區
範圍
南極洲,位於南極點四周,大部分位於
南極圈(66°34′S)以南,為冰雪覆蓋的大陸,周圍島嶼星羅棋布。南極洲的面積,包括
南極大陸及其島嶼面積共約1 400萬平方千米,占世界陸地面積的10%,與美國和墨西哥面積之和相當,是中國陸地面積的1.45倍,是澳大利亞陸地面積的2倍,為世界第五大陸。
南極洲四周圍繞著多
風暴且易結凍的南大洋,為大西洋、太平洋和印度洋的延伸,面積約3 800萬平方千米,為方便研究,被稱為世界第
五大洋。
南極洲距離南美洲最近,中間隔著只有970千米的
德雷克海峽。距離澳大利亞約有3 500千米;距離非洲約有4 000千米;與中國北京的距離約有12 000千米.
南極洲是由岡瓦納大陸分離解體而成,是世界上最高的大陸,平均海拔2 350米。
橫貫南極山脈將南極大陸分成東西兩部分。這兩部分在地理和地質上差別很大。
東南極洲是一塊很古老的大陸,據科學家推算,已有幾億年的歷史。它的中心位於難接近點,從任何海邊到難接近點的距離都很遠。
資源
南極洲有藏量豐富的礦物資源,目前已經發現的就有220多種,包括煤、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、石墨、
金剛石和石油等。還有具有重要戰略價值的釷、鈽和鈾等稀有礦藏。據科學家估計,在
羅斯海、
威德爾海和
別林斯高晉海蘊藏著150億桶的石油和3萬億立方米的天然氣。南極洲煤的蘊藏量大約有5 000億噸。在
東南極洲的
維多利亞地以南煤的蘊藏量極為豐富,煤田面積達2萬平方千米。
在南極大陸的岩石或陡坡上惟一發現到的植物是最低等的植物,它們面北朝著太陽生長。生物學家在大陸的邊緣及附近的島嶼,已經發現約400種不同的
苔蘚植物。在南極洲最溫暖的
南設得蘭群島以外和
南極半島的北部,也發現了兩種粉紅色的顯花植物。在夏天解凍的池塘里,還發現了200種淡水藻類。在雪地上也有藻類生長。
生命
南極地區的動物主要有鯨、
海豹和企鵝。它們從陸地周圍的海水中覓取食物。在20世紀50年代,南極海域的
捕鯨量曾達到世界捕鯨量的70%左右。所捕獲的最大
藍鯨,身長37.8米,為目前所知世界上最大的動物。南極海域生產名貴毛皮的海豹慘遭捕殺,現有6種海豹。生活在南極地區的企鵝有4種,即
帝企鵝、
阿德利企鵝、
金圖企鵝和
帽帶企鵝。帽帶企鵝大部分分布在
南極半島。帝企鵝體型最大,高約122厘米,重達41千克;阿德利企鵝是南極洲最常見的鳥類,高約48厘米,重約5千克。南極洲的許多島上也有其他種類的鳥,包括雪鳥、
信天翁、
海鷗、
賊鷗和
燕鷗。南極洲還有一些不會飛的昆蟲。在南極點的483千米範圍內發現有粉紅色的
小蟲生長。南極海域的特色之一是
浮游生物如
甲殼動物豐富,其中
磷蝦的蘊藏量就有10億~50億噸。有些科學家認為,如果每年捕獲1億~1.5億噸,不會影響南大洋的生態平衡。
冰雪高原
南極大陸的98%被冰雪覆蓋著。因氣候嚴寒,冰層厚而被稱為“冰雪高原”。經過科學家多年的測量計算,
南極冰蓋的總體積為2 800萬
立方千米,平均厚度為2 000米,最大厚度為4 800米,所以被人們稱為“
冰雪高原”最厚的
冰蓋位於
東南極洲的澳大利亞
凱西站以東510千米處。南極大陸常年被冰雪覆蓋著,使得南極大陸,特別是東南極洲形成一個穹狀的高原,平均高度為2 350米,成為地球上最高的大陸,比包括
青藏高原在內的亞洲大陸的平均高度要高2.5倍。但是如果不計這巨大的冰蓋,南極大陸的平均高度僅有410米,比整個地球上陸地的平均高度要低得多。南極洲的冰和雪是世界上最大的淡水庫,全球90%的冰雪儲存在這裡,占整個地球表面淡水儲量的72%。南極洲有眾多的冰川。其中,
蘭伯特冰川是世界上最大的冰川,這條冰川充填在一條長400千米、寬64千米、最大深度為2 500米的巨大斷陷谷地中。它以每年平均350米的流速流注入海。南極洲四周的冰障有10多座。在
羅斯冰架臨海的
羅斯冰障長達900千米。平均高出海面50米,是南極洲最大的一座
冰障。據專家測定,冰障在不斷地移動,羅斯冰障的前端一般每天移動3米,最快達4米。在
南極大陸的
毛德皇后地和阿黛利地的冰舌,向海中伸出100多千米,寬度達50多千米,高度20~30米。由於海冰從海岸向大洋延伸,南極大陸面積冬季和夏季相差甚大。科學家測定,在格林尼治子午線上,夏季南極大陸的直徑為3 600千米,而冬季可達5 400千米。
白色沙漠
南極是世界上最乾燥的大陸。
不同於
撒哈拉大沙漠高溫少雨的典型
熱帶沙漠氣候,
南極大陸的乾旱卻是因為低溫寒冷造成的。據觀測記錄,整個南極大陸的年平均降水量只有55毫米。降雨量的多少從沿海向內陸呈明顯下降的趨勢。沿海地區,冷暖氣流的交匯,降水量較多,每年可達300~400毫米,但這些降水量較多的地區都處在南極大陸的邊緣。南極大陸由於覆蓋廣袤的冰原,它的上空常年為高壓冷氣團控制,從海洋上吹來的暖濕氣流根本無法進入南極內陸,而且在寒冷冰原上空的冷空氣異常乾燥,含有的水蒸氣極少,所以越往南極內陸,降水的機會越少。年平均降水量只有30毫米,
南極點附近只有5毫米,幾乎沒有降水現象。
由於氣候寒冷,
南極大陸降下來少量的水,也不是液態的雨水,而是紛紛揚揚的雪花或雪粒。除了
南極半島北端以及較低緯度的一些島嶼,在暖季有降雨現象,整個南極大陸實際上看不見降雨。到南極大陸進行科學考察的科學家,最明顯的感覺是空氣乾燥,在最初的頭幾個星期,差不多所有的人嘴唇都會幹裂。
正因為如此,人們把南極大陸稱作白色的沙漠。
殺人風
在南極考察隊員中流傳一句:南極的冷不一定能凍死人,南極的風能殺人。
南極被稱作世界的“風庫”,有人稱南極是“
暴風雪的故鄉”。而寒冷的南極冰蓋則是孕育暴風的產床,它像一台製造冷風的機器,每時每刻都用冰雪的軀體冷卻空氣,孕育
風暴。由於
南極大陸是中部隆起向四周傾斜的高原,一但沉重的冷空氣沿著
南極高原光滑的表面向四周俯衝下來,頓時狂風大作,天昏地暗,一場可怕的極地風暴便大施淫威了。這時,雪冰夾帶著沙子從滑溜溜的冰坡鋪天蓋地滾來,簡直像一道無形的瀑布,像一股飛奔而來的洪流,人在暴風中不過像迅猛流水中的一片葉子和一粒石子,休想站住腳。日本的一位考察隊員就在暴風雪中被吹得卡在冰柱中失去了生命。
那么南極的風究竟有多大呢?
我們通常所說的12級颱風,風速達到32.6米/秒,可南極的狂風常常超過12級颱風。殺傷力是12級颱風的3倍。在
南極半島、
羅斯島和
南極大陸內部,風速常常達到55.6米/秒以上,有時甚至達到83.3米/秒! 被人們稱為“風庫”。
奇寒
南極是世界上最寒冷的地方,堪稱“
世界寒極”。南極點附近的平均氣溫為-49°C,寒季時可達-80°C。
南極沒有春夏秋冬四季之分,只有暖季和寒季之別。即使是11月到次年3月的暖季,南極內陸的月平均溫度也在-34°C~-20°C之間。至於每年4月到10月的寒季,南極內陸的氣溫一般在-40°C~-70°C之間。
《南極條約》和保護南極條約體系
《
南極條約》是由美國、蘇聯、英國、法國、日本、
比利時、
挪威、紐西蘭、澳大利亞、阿根廷、智利和
南非等12個國家於1959年12月1日在華盛頓簽訂的,1961年6月23日生效(有效期50年)。該條約共14條,主要內容是南極的利用只限於和平目的,禁止進行一切軍事活動和任何核爆炸或處理
放射性廢物等。我國於1983年5月9日加入
南極條約組織,1983年10月7日被接納為協商國。
《南極條約》的簽署,對緩和有關國家對南極的領土紛爭,促進各國在南極考察方面的合作,發揮了重要的作用。為了保護南極的資源和生態環境,
南極條約協商國又於1964、1972、1980年先後簽訂了《保護南極動植物議定措施》、《南極海豹保護公約》和《南極生物資源保護公約》。1988年6月又通過了《南極礦產資源活動管理公約》的最後檔案。《南極條約》和上述公約以及歷次南極條約協商國通過的140餘項建議措施,被稱為南極條約體系。
兩極差異
北極與南極的最大不同之處就是北極有居民。目前在北極地區的當地居民已達700多萬,但真正的北極土著居民不到200萬人。
北極地區還有一個特點,就是有大面積的永久性凍土帶,這在世界其他地方是找不到的。這些永久性
凍土層和北極、
南極冰蓋一樣,都儲存有大量的地球古環境信息,通過鑽取凍土芯和
冰芯分析,可以了解古氣候的變化過程和古環境的變遷情況,從而為預測未來
全球氣候變化的趨勢提供重要依據。除此之外,這些永久性的
凍土中還保存有大量的固體碳及碳氫化合物,因而具有調節
溫室效應,進而影響全球性氣候變化的巨大潛力。
北極不同於南極的第三個特點是陸地生物多樣性。這個特點顯然是由於北極本身的環境因素造成的。首先是
北極地區比南極相應緯度的年平均氣溫高20°C,比南極更有利於不同門類生物的生存與發展。其次是
北冰洋周邊的陸地可一直向南延伸到中、低緯度環境,極有利於陸地生物的遷徙與進化。所以,與被環極
洋流隔絕而幾乎成為生命禁區的
南極大陸相比,北極陸地的生命活動更加豐富多彩。對於北極生物多樣性、生物總量、生態環境的研究,不僅直接關係到當地居民的生存環境,而且由於北極與北半球中、低緯度區生物的親緣關係,這些研究從人類的生物資源前景、生物基因工程等角度來看就具有更加廣泛而深遠的意義。