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第1章 总论1

1.1 北极海域海洋化学与碳通量考察专题目标1

1.2 北极海域海洋化学与碳通量考察在专项中的作用1

1.3 北极科学考察的主要范围、时段和时间2

1.3.1 中国第五次北极科学考察2

1.3.2 中国第六次北极科学考察2

1.4 北极海域海洋化学与碳通量主要考察内容、工作量和分工2

1.4.1 中国第五次北极科学考察2

1.4.2 中国第六次北极科学考察4

1.5 北极海域海洋化学与碳通量考察取得的主要成果5

1.5.1 提出了北极快速变化下北冰洋中心区的碳汇效应由强变弱的预测6

1.5.2 初步解释了加拿大海盆营养盐极大现象的形成机制6

1.5.3 在北冰洋同位素示踪海洋学方面取得了重要进展7

1.5.4 北极海域水体、沉积物和大气中DMS研究7

1.5.5 “雪龙”船北极航迹典型有机污染物和重金属调查研究8

1.5.6 北极地区大气中物质的来源、变化、迁移和海—冰—气交换研究8

1.6 北极海域海洋化学与碳通量考察存在的主要问题和建议8

第2章 北极海域海洋化学与碳通量考察的意义和目标10

2.1 北极海域海洋化学与碳通量考察背景和意义10

2.2 我国北极海域海洋化学与碳通量考察的简要历史回顾14

2.3 考察海区概况17

2.4 考察目标19

第3章 北极海域海洋化学与碳通量考察主要任务20

3.1 考察区域、断面、站位及路线20

3.1.1 中国第五次北极科学考察的区域、断面、站位及路线20

3.1.2 中国第六次北极科学考察的区域、断面、站位及路线30

3.2 北极海洋化学与碳通量考察内容42

3.2.1 海水化学42

3.2.2 大气化学43

3.2.3 沉积化学43

3.2.4 海冰作业43

3.2.5 沉积物捕获器观测锚系43

3.2.6 受控生态实验44

3.3 考察设备（包括实验室分析仪器）44

3.3.1 “雪龙”船SBE CTD采水器47

3.3.2 营养盐自动分析仪47

3.3.3 高分辨率硝酸盐等多参数剖面仪47

3.3.4 甲烷与氧化亚氮分析仪48

3.3.5 膜进样质谱仪48

3.3.6 岛津GC2010Plus色谱仪49

3.3.7 汞在线监测仪Tekran 2537 X49

3.3.8 不锈钢真空采样罐50

3.3.9 总悬浮颗粒物（TSP）50

3.3.10 EC9841氮氧化物分析仪51

3.4 北极海洋化学与碳通量考察人员及分工51

3.5 北极海洋化学与碳通量考察完成工作量54

3.5.1 中国第五次北极科学考察完成工作量54

3.5.2 中国第六次北极科学考察工作量55

3.6 中国北极考察航次（路线）及考察重大事件介绍57

3.6.1 中国第五次北极科学考察57

3.6.2 中国第六次北极科学考察57

第4章 北极海域海洋化学与碳通量考察获取的主要数据与样品59

4.1 北极海域海洋化学与碳通量数据（样品）获取的方式59

4.1.1 营养盐循环与生物泵结构考察各要素的分析方法59

4.1.2 北极区域温室气体与碳通量评估60

4.1.3 北极海域同位素与POPs考察63

4.1.4 北极海域部分水体、沉积物及大气化学要素调查与研究各要素的分析方法67

4.1.5 “雪龙”船北极典型航迹有机污染物和重金属调查68

4.1.6 北极海洋边界层大气汞及生物气溶胶调查69

4.2 北极海域海洋化学与碳通量考察获取的主要数据或样品数量69

4.3 北极海域海洋化学与碳通量考察质量控制与监督管理75

4.3.1 北冰洋营养盐循环与生物泵结构考察中的质量控制与监督管理75

4.3.2 北极区域温室气体与碳通量评估的质量控制与监督管理76

4.3.3 北极海域同位素与POPs考察的质量控制与监督管理77

4.3.4 北极海域部分水体、沉积物及大气化学要素调查与研究的质量控制与监督管理80

4.3.5 “雪龙”船北极典型航迹有机污染物和重金属调查的质量控制与监督管理83

4.3.6 北极海洋边界层大气汞及生物气溶胶调查的质量控制与监督管理84

4.4 北极海域海洋化学与碳通量数据总体评价情况85

第5章 北极海域海洋化学与碳通量分析与评估87

5.1 化学要素的分析和认识87

5.1.1 海水化学要素的分布特征和变化规律87

5.1.2 北极海域大气化学要素的分布特征和变化规律251

5.1.3 沉积化学要素的分布特征和变化规律267

5.1.4 海冰中化学要素的分布特征和变化规律284

5.2 重点内容的分析与评价285

5.2.1 海冰快速融化下北冰洋碳通量的变化与响应285

5.2.2 同位素对水团和生物地球化学过程的示踪285

5.2.3 海冰快速消融对营养要素生物地球化学循环的影响及生态效应317

5.2.4 海冰快速消融及洋流循环过程对温室气体源汇的调控329

5.2.5 极地海洋边界层大气化学环境过程对全球变化的响应和反馈330

5.2.6 北极地区污染物质在各介质中的分布及污染状况评价340

5.3 北极海域海洋化学与碳通量考察的主要成果（亮点）总结353

5.3.1 北极快速变化对北冰洋碳汇机制和过程的影响353

5.3.2 北冰洋海气CO2通量及碳循环研究353

5.3.3 白令海峡淡水构成及其加剧北冰洋海冰融化的作用354

5.3.4 加拿大海盆河水组分和海冰融化水组分近40年的变化规律354

5.3.5 西北冰洋边界清除作用的重要性355

5.3.6 白令海中心海盆深层水异常强烈的颗粒动力学作用355

5.3.7 北冰洋太平洋扇区二甲基硫化物含量及分布的年际变化355

第6章 北极海域海洋化学与碳通量考察的主要经验与建议356

6.1 北极海域海洋化学与碳通量考察取得的重要成果356

6.2 北极海域海洋化学与碳通量对专项的作用357

6.3 北极海域海洋化学与碳通量考察的主要成功经验358

6.4 考察中存在的主要问题及原因分析358

6.5 对未来北极海域海洋化学与碳通量科学考察的建议359

参考文献360