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南极百科:(三)两极异同

    地球上有许多个极,但是若按地理地貌而言,人们习惯称地球上有三个极,那就是地球的南极、北极和峰极(指位于我国和印度之间的珠穆朗玛峰,最高峰顶海拔8848米)本文所说的两极异同,是特指地球的北极和南极。那么,这两极究竟有些什么明显的异同呢?
    1、地理异同
    北极,泛指北极圈(66°33'N)以北的地区。包刮北冰洋的绝大部分面积、海冰区、岛屿和欧洲、亚洲、北美洲及格陵兰岛在北极圈以内的陆地,总面积约2200多万平方公里。其中陆地面积约800万平方公里,北冰洋面积约1470万平方公里。
南极泛指南纬60度以南的海洋、岛屿和大陆,总面积约5200万平方公里。其中海洋总面积约3800万平方公里,称为南大洋或南极洋。南极洲面积约1400万平方公里。
    北冰洋和南极洲不仅其面积大小相似,更为奇怪的是北冰洋与南极洲的地理形态也很相似,许多的地理单元还可南北对应,例如;北冰洋中水深达5400米的最凹陷部分是位于格陵兰海的东北部,恰好对应于南极大陆海拔高度达5140米的最凸出部分是位于西南极洲埃尔斯沃思地的文森山。两极在地理地貌上最显著的差异是;北极是地球在其最北端的凹陷部分,四面由大陆环绕、近于封闭的永久性冰冻海洋,被喻为白色的海洋或北冰洋。平均水深约1225米,是世界四大洋中面积最小、平均水深最浅的一个海洋。而南极洲是地球在其最南端的凸出部分,是一个四周由海洋包围的孤寂大陆,被喻为白色的大陆或南极洲。其平均海拔高度为2350米,是世界五大洲中平均海拔高度最高、面积最小的大陆。
    2、气候异同
   由于南北两极都地处高纬度地区,因此,在气候和环境上存在许多的相似之处,都是世界上的两大寒极、冷极、风极和冰极,也是制约和影响全球变化,特别是全球气候变化的两大冷源、驱动器和敏感器。但南、北极在环境气候上又存在着明显的差异,北极的年平均气温为-10℃左右,在北极测到的极端低温为-70℃。而南极的年平均气温为-25℃-30℃,至今记录到的最低气温是-89.6℃(1983年7月21日在俄罗斯的南极内陆高原站--东方站(78°28'S,106°48'E)测到的)。为此,北极的年平均气温较南极的年平均气温高15℃-20℃,记录到的最低气温也相差20℃。一般来说,北极的冬季相当于南极的夏季,而南极的冬季则是世界上最为寒冷的季节和地方。由于北冰洋夏季期间气温扁高,而且湿度也大,所以在北极地区,夏季潮湿多雾的阴霾天气是北极气候的一大特征,常常给科学考察,尤其是对船只和飞机的野外作业带来许多麻烦和危险。1999年7--9月,作者参加的中国首次北极科学考察期间,在北冰洋作业的一个半月中,就有近2/3的阴霾天气,给考察,特别是给直升飞机和考察船造成诸多困难和危险。
    南北两极都是全球著名的暴风雪地区,暴风既频繁又强烈。相比之下,北极暴风的强度较弱,既是在暴风雪强烈的冬季,平均风速也只有10米/秒。而南极地区暴风更为凶猛和频繁,年平均风速达17-18米/秒,冬季平均风速可达25-30米/秒,南极内陆高原风速达到45-60米/秒。在东南极大陆沿岸的法国迪蒙。迪尔维尔站上,曾记录到100米/秒的最强暴风,所以,南极被喻为"世界的风极"、"暴风的故乡"。
    两极都是冰天雪地,储存了全球冰雪总量的98%以上,世界淡水总量的80%以上。
    北极的冰雪主要为格陵兰岛,冰雪总量约为300万立方公里,约占全球总冰量的5.4%,冻结的水量约等于世界淡水总量的9%。如果这些冰量全部融化,全球海平面将上升7.5米。
南极大陆的总冰量约为2400万立方公里,约占全球总冰量的90%以上,冻结的水量约等于世界淡水总量的72%。如果这些冰量全部融化,全球海平面将猛升66米。所以,南极被喻为"地球的冰库"、"冰雪的大陆"。
    3、资源异同
    根据长期科学调查,已初步探明南、北极在资源蕴藏量上的共同之点是矿产资源、能源和海洋生物资源都十分丰富。矿产资源主要是煤炭和金属矿物资源。能源主要是石油、天然气。海洋生物资源主要为渔类、鲸和海豹资源。其不同之处是,在矿产资源的种类上,南极较北极更为丰富有220多种,南极横断山脉有世界最大的煤田,东南极查尔斯王子山脉有储量居世界第一位的"世界铁山"。能源上的不同是;北极的能源都为海洋石油、天然气资源,其储量较南极更为丰富,据调查,仅加拿大海盆和波弗特海的蕴藏量就有约1000亿桶石油和100万兆立方米的天然气。主要的油气富集区为北美洲阿拉斯加北岸海域、巴伦支海、挪威海、喀拉海和加拿大北极群岛沿岸的陆架区。而且早已为环北极国家开发利用。而南极的能源既有海洋的,也有陆地的石油、天然气资源,前景区为罗斯海、别林斯高晋海、威德尔海、普里兹海和西南极大陆,时至今日还未完全调查清楚,更未开发利用。海洋生物资源上的不同是;北极的渔业资源较南极丰富,主要鱼种为北极鲑(Salvelinus Alpinus)和北极鳕(Boreogadus).,已早期为人们开发利用。巴伦支海、挪威海和格陵兰海是世界著名的渔场之一,近年的捕鱼量约占世界的8-10%。而在南大洋中蕴藏有数量巨大的蛋白资源--南极磷虾,其分布在环南极大陆的南大洋海区中,富集区主要在南大洋的大西洋海区。据国际南大洋生物资源委员会组织的"南大洋生物资源储量调查"估计,其储量达到10--15亿吨,可供人类合理开发利用其储量的10%。目前,已有俄罗斯、日本、波兰、挪威等国率先在南大洋进行南极磷虾的初级商业性捕捞,其中以俄罗斯的年捕获量最大,约为50万吨/年。
    4、生态异同
    总体上说,南、北极的生物、生态系统共有的特点是;低温、高寒、日照稀少、降水量少、融雪量大。具有生物物种的多样性和生物链、食物链的脆弱性,生物生长周期短而生命周期长等特征。
    其不同之处主要是:
    1.大约在10000年前,北极地区就有早期的爱斯基摩人祖先生活在北极了,他们是北极的真正主人和常住居民。而南极至今还没有常住居民。
    2.北极地区的植物分布地域广、物种多、植被茂盛,有较高等的花草植物。而南极只有低等植物的地衣和苔藓,其分布地域十分有限,仅分布在南极大陆沿海的岛礁和湿地。
    3.北极地区的动物物种较多,有陆地的、海洋的和多种鸟类;有食草动物(北极兔、驯鹿、麝牛等)、食肉动物(北极熊、北极狼、北极狐等)。最具代表性的动物就是北极巨无霸--北极熊。而南极地区的动物无论就其物种和数量都不及北极。它没有食草动物、没有真正的陆地动物。最具代表性的动物就是冰雪的象征--企鹅。
    尽管地球南、北两极在气候与生态环境上大致相似,根据生态环境的演变和生物物种进化的自然法则,北极熊无法远涉重洋赴南极作客,企鹅也不可能漂洋过海到北极访问。
    5、科考异同
南、北极系统是整体地球系统的一部分,它直接影响全球尺度的大气环流,大洋环流和气候变异,因而成为全球气候变化的驱动器之一。为此,自1957--58年的国际地球物理年至今,在目前国际两大全球变化研究计划;国际地圈-生物圈研究计划(IGBP)和世界气候研究计划(WCRP)已确定了很多在南、北极开展的相关科学研究计划,例如;南、北极气候系统对比研究计划、南北极冰芯对比研究计划、全球能量和水循环实验、世界大洋环流实验、海洋--大气--冰相互作用研究计划等。考察研究的学科有;气象学、冰川学、生物学、海洋学、海冰学、地质与地球物理学、高层大气物理学、测绘学、环境科学与资源调查等。
    由于南北两极在地理上的差异,开展考察的基地略有不同,南极考察站是在环绕南极大陆周边及其岛屿上而建立的陆基考察站,有100多个夏季考察站(考察和生活设施具全,仅夏季有人工作和居住)44个常年越冬考察站。而在北极地区,除了环绕北冰洋建立的陆基考察站外,为长期、系统的观测北冰洋海冰、环流、气候、生物等生态环境要素的变化,还建有许多的北冰洋浮冰漂流站。这是指将科学考察站建在坚实的、其面积达数十或数百平方千米的多年漂浮的海冰上,在北冰洋的环流、海冰、风力和潮汐等因素的综合作用下,考察人员和考察站随冰漂流,每天漂流速度可达10--20海里。凡建这种考察站都必须首先解决两个关键问题,即建站浮冰块的选择和后勤基地的建立。后勤基地一般建在位于北冰洋的沿岸地带,基地上应具有飞机跑道、交通工具、各种仓库、油库和住房及生活等设施。确保浮冰漂流考察站必须的后勤补给和安全急救。建站浮冰块的选择;要选择坚实的、厚度大于3米以上、其面积达数十或数百平方公里的多年老冰。其选择方法是;对预选浮冰块用飞机、测冰雷达等设备反复多次探查和考证后选定。建一个北冰洋浮冰漂流考察站一般可工作2-3年,个别冰基厚度特别坚实的考察站,可连续工作5-6年或更长。自20世纪初至今,主要是俄罗斯、美国和加拿大等国在北冰洋建有数十个浮冰站。对北极的科学考察起到了不可替代的重要作用。
    在北极地区,还建有为数不少的、具有特殊生态观测功能的"北极生物观测站"。如生物学、气象学和冰川学等。这些观测站都处于植被边缘、河流和海岸的迅速过度及变化地带,因此,这种观测站对北极地区的生物、生态环境变化的研究具有特殊的意义和作用。仅加拿大就在其北极和亚北极地区建有近40个环北极生物观测站。
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