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極地指南極和北極。其中南極在地球的最南端，北極在地球的最北端。

南極稱(chēng)為南極洲，是地球上最寒冷的地方，南極的最低氣溫可達(dá)-88.3°。北極稱(chēng)為北冰洋。極地的氣候類(lèi)型主要為極地氣候，其顯著特點(diǎn)就是終年寒冷，另一特點(diǎn)是干燥少降水。在極地地區(qū)，有企鵝、韋德?tīng)柺虾１?/a>、磷蝦、北極熊等動(dòng)物生存。南極與北極蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源。南極已經(jīng)發(fā)現(xiàn)200多種礦產(chǎn)，例如煤炭、石油、天然氣乃至寶石。北極圈內(nèi)則蘊(yùn)藏著巨大的未被開(kāi)發(fā)的油氣量，北極航道在全球航運(yùn)的分量也不斷上升。

2024年1月6日，中國(guó)第40次南極科學(xué)考察隊(duì)在阿蒙森海成功布放深水生態(tài)潛標(biāo)，這也是中國(guó)首次在極地布放生態(tài)潛標(biāo)。

位置境域

南極

南極在地球的最南端，是一個(gè)廣闊的大陸，稱(chēng)為南極洲。南極是地球上最寒冷的地方，南極的最低氣溫可達(dá)-88.3°。南極大陸常年被厚厚的冰覆蓋，大陸周?chē)暮Ｑ笾幸财≈鴶?shù)以萬(wàn)計(jì)的巨大冰山和浮冰。南極大陸是地球上最高的大陸，素有“冰雪高原”之稱(chēng)。

北極

北極在地球的最北端，北極沒(méi)有陸地，是一片浩瀚的冰封海洋，稱(chēng)為北冰洋，北冰洋周?chē)潜姸嗟膷u嶼以及北美洲、歐洲和亞洲北部的沿海地區(qū)。由于氣溫很低，北極中心地帶常年結(jié)冰，到了夏天才會(huì)發(fā)生融化。

地理特征

氣候類(lèi)型

極地的氣候類(lèi)型主要為極地氣候。在兩極點(diǎn)晝夜等長(zhǎng)，都是半年，隨著緯度降低，晝夜時(shí)間逐漸遞減；但是在極圈以內(nèi)，至少有一天，即夏至日晝長(zhǎng)24小時(shí)。到冬至日則整日不見(jiàn)太陽(yáng)。極點(diǎn)直到春分點(diǎn)太陽(yáng)才升起。春分前輻射不斷冷卻，所以最低溫度在春分前出現(xiàn)。當(dāng)緯度降低時(shí)，最低溫度出現(xiàn)時(shí)間提早。在夏季雖然白天時(shí)間特長(zhǎng)，但因太陽(yáng)光斜射，太陽(yáng)輻射已大大減弱，達(dá)到地面的輻射又被冰雪表面強(qiáng)烈反射。地面實(shí)際吸收的輻射能量，大部分要用于融雪。

極地氣候的顯著特點(diǎn)就是終年寒冷。夏季最熱月氣溫在10℃以下。接近極點(diǎn)附近，夏季最熱月氣溫更低于0℃，仍然很寒冷。在靠近極圈附近，地表冰雪雖然能夠在夏季融解成沼澤，下面的土層卻仍然凍結(jié)，成為終年不化的永凍土。極地冬季溫度更低，最冷月氣溫在-30℃～-40℃。

極地地面溫度低，又在極地高壓的籠罩下，盛行下沉氣流，降水稀少，大部分地區(qū)年降水量少于250毫米，到極點(diǎn)附近或大陸內(nèi)部，降水量更在100毫米以下，降水全部是雪，并且大多是干燥堅(jiān)硬的雪粒。在極圈附近，因?yàn)榕既挥袣庑秩耄邓吭龆啵稍?00毫米以上。所以極地氣候的另一特點(diǎn)是干燥少降水。

自然資源

南極與北極蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源。在南極已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦物就有200多種，包括煤、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、石墨、金剛石、石油等，其中還有具有重要戰(zhàn)略價(jià)值的釷、钚、鈾等稀有礦藏。其中，東南極大陸的鐵礦蘊(yùn)藏豐富，在東南極查爾斯王子山200平方千米區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)3個(gè)大型、超大型鐵礦，礦層厚70米，寬5千米至10千米，延伸120千米至200千米，含鐵平均品位為30%-38%，有“南極鐵山”之稱(chēng)，可供世界開(kāi)發(fā)利用200年；南極大陸二疊紀(jì)煤層廣泛分布于東南極洲的冰蓋下，煤田面積達(dá)25萬(wàn)平方千米，煤層厚6米至9米，儲(chǔ)藏量約達(dá)5000億噸；在羅斯海、威德?tīng)柡?/a>和別林斯高晉海海底蘊(yùn)藏著超過(guò)500億桶的石油和30000億立方米的天然氣。除了礦產(chǎn)資源，南極還有豐富的生物資源。北極圈內(nèi)資源也較為豐富，蘊(yùn)藏著巨大的未被開(kāi)發(fā)的油氣量。由于全球日益變暖，北極地區(qū)冰川加速融化，在全球經(jīng)濟(jì)布局以及北極資源開(kāi)發(fā)利用背景下，北極航道在全球航運(yùn)的分量不斷上升。

地形地貌

南極幾乎被冰蓋覆蓋，存在風(fēng)力地貌、冰緣地貌、冰川地貌、湖泊地貌、海岸地貌和構(gòu)造地貌等地貌，其中冰緣地貌存在極地大陸型和極地海洋型兩種類(lèi)型。南極大陸平均海拔2350米，最高點(diǎn)瑪麗·伯德地的文森峰（Vinson Massif）海拔5140米。南極大陸幾乎全部被冰雪所覆蓋，冰層平均厚度有1880米，最厚達(dá)4800米以上。北極主要包括了屬于四大洋之一的北冰洋，是一片被大陸包圍的浩瀚冰封海洋，大部分洋面終年被冰雪覆蓋。北冰洋是一個(gè)近于半封閉的地中海。它通過(guò)挪威海、格陵蘭海、加拿大北極群島間各海峽和巴芬灣同大西洋連接，以狹窄的白令海峽溝通太平洋。

生物資源

企鵝

企鵝是南極的標(biāo)志。企鵝是一種極古老的游禽。全球有18種企鵝，大多數(shù)生活在南半球，它們很可能在地球穿上冰甲之前，就已在南極安家落戶。據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家長(zhǎng)期觀察和估算，南極地區(qū)現(xiàn)有企鵝近1.2億只，占南極海鳥(niǎo)總數(shù)的90%。它們能在攝氏零下60度的嚴(yán)寒中生活、繁殖，主要以磷蝦、烏賊、小魚(yú)為食。企鵝背部黑色，腹部白色；腳生于身體最下部，趾間有蹼，故呈直立姿勢(shì)，不能飛翔。據(jù)化石顯示，最早的企鵝是能飛的，直到65萬(wàn)年前，它們的翅膀慢慢演化成能夠下水游泳的鰭肢，成為現(xiàn)在的模樣。企鵝的羽毛短，羽毛間存留一層空氣，用以保溫。在海里，企鵝那短小的翅膀成了一雙強(qiáng)有力的“劃槳”，使它們可以在水底“飛行”。游速可達(dá)每小時(shí)25-30公里，一天可游160公里。故有“海洋之舟”的美稱(chēng)。

威德?tīng)柡１?/h4>
韋德?tīng)柺虾１?/a>體長(zhǎng)3米左右，體重300多公斤，雌性略大于雄性。它背部呈黑色，其他部分呈淺灰色，體側(cè)有白色斑點(diǎn)，其數(shù)量約75萬(wàn)只。它在冰上繁殖，每胎產(chǎn)一仔，乳汁脂肪含量高，幼仔顯得格外肥胖可愛(ài)。威德?tīng)柡１鰶](méi)于海冰區(qū)，并能在海冰下度過(guò)漫長(zhǎng)黑暗的寒冬。它靠鋒利的牙齒，啃冰鉆洞，伸出頭來(lái)，進(jìn)行呼吸，或鉆出冰洞，獨(dú)自棲息，少見(jiàn)成群現(xiàn)象。雌性多棲于冰面，雄性多在水中，二者在水中交配。威德?tīng)柡１情L(zhǎng)潛和深潛的優(yōu)勝者，以魚(yú)類(lèi)、烏賊和 磷蝦為食。

鱗蝦

鱗蝦又稱(chēng)大磷蝦或南極磷蝦，生活在南冰洋的南極洲水域。南極磷蝦是似蝦的無(wú)脊椎動(dòng)物，并以群集方式生活，有時(shí)密度達(dá)到每立方米10,000—30,000只。它們以微小的浮游植物作為食物，從中將初級(jí)生產(chǎn)而來(lái)的能量轉(zhuǎn)化，來(lái)維持其遠(yuǎn)洋帶的生命周期。它們是南極生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種，若以生物質(zhì)能來(lái)說(shuō)，它們可能是地球上最成功的動(dòng)物物種（大約共有5億噸）。南極磷蝦有生物熒光器官，可以產(chǎn)生光。這些器官分布在南極磷蝦的不同部位：一對(duì)在眼柱、另一對(duì)在第二至第七胸足的位置，及一個(gè)在腹片。這些發(fā)光器官能每隔2-3秒發(fā)出黃綠色的光。這些器官是高度發(fā)達(dá)，可以與電筒相比較。在器官的后面有一個(gè)凹反射體及在前方有一個(gè)晶體負(fù)責(zé)引導(dǎo)產(chǎn)生的光線，而整個(gè)器官可以用肌肉來(lái)旋轉(zhuǎn)。這些光的功能仍是未知，有些假說(shuō)認(rèn)為這些光是遮掩南極磷蝦的陰影，在捕獵者前“隱形”；另一些猜測(cè)指這些光對(duì)交配或夜間聚集有重要作用。南極磷蝦的生物熒光器官包含了幾種熒光物質(zhì)。主要成分的最大熒光激發(fā)光及發(fā)射光分別可達(dá)355納米及510納米。

南極磷蝦使用一種逃離反應(yīng)來(lái)避開(kāi)捕獵者，就是透過(guò)擺動(dòng)尾節(jié)向后快速游泳。南極磷蝦的這種游泳方式的速度可以超過(guò)每秒60厘米。視覺(jué)刺激的起動(dòng)時(shí)間只須55微秒，但在低溫時(shí)會(huì)稍慢。南極磷蝦的復(fù)眼是自然界其中一種最奇妙的視覺(jué)結(jié)構(gòu)。南極磷蝦主要的產(chǎn)卵季節(jié)是由1月至3月，在大陸棚之上及深海海洋的上區(qū)域產(chǎn)卵。就所有磷蝦目而言，雄性會(huì)將精子包附在雌性的生殖孔。為此，雄性的第一腹肢會(huì)作為交配工具。雌性每一次會(huì)產(chǎn)6,000–10,000個(gè)卵。這些卵在經(jīng)生殖孔排出時(shí)，會(huì)被附于此的精囊所排出的精子受精。南極磷蝦的食道可以從它那透明的外殼看到是呈現(xiàn)綠色的，由此可知它們主要是以浮游植物為主要食物，尤其是細(xì)小的硅藻（約20微米）。硅藻會(huì)被它的胃齒臼磨碎，并在肝胰臟消化。南極磷蝦亦可以捕食橈足類(lèi)、端足目及其他細(xì)小的浮游動(dòng)物。它的食道是一直管，而消化效能則不是太高，因而其糞便仍有大量的碳。

北極熊

北極熊是世界上體型最大的陸地食肉動(dòng)物，成年北極熊直立起來(lái)高達(dá)2.8 米，體型較大的雄北極熊體重為300 ～ 800 千克，在冬季來(lái)臨前由于大量積累脂肪，它們的體重可達(dá)800 千克以上。它們的活動(dòng)范圍主要在北冰洋附近有浮冰的海域。北極熊是非常出色的游泳健將，以至于曾被人認(rèn)為是海洋動(dòng)物。它們的軀體呈流線型，擅長(zhǎng)游泳，熊掌寬大猶如雙槳。北極熊極擅長(zhǎng)奔跑和游泳，但一般不會(huì)用在捕獵上。它們最常用的捕獵方法是“守株待兔”。它們會(huì)在冰面上尋找海豹的呼吸洞，然后耐心地趴在洞邊等候，為了不被海豹察覺(jué)，北極熊還會(huì)用掌捂住鼻子，讓呼吸聲音變小。只要海豹從呼吸洞中露頭，北極熊就會(huì)一掌拍暈它，然后用尖爪將其從洞中勾出來(lái)。

北極熊的聽(tīng)力和視力和人類(lèi)相當(dāng)，但它們的嗅覺(jué)極為靈敏，是犬類(lèi)的7 倍，其奔跑速度可達(dá)每小時(shí)60 千米，是人類(lèi)世界百米冠軍的1.5 倍。北極熊的皮毛不僅僅可以起到防寒作用，它們的毛呈透明的空心管狀，就好像是精巧的光導(dǎo)纖維，空心結(jié)構(gòu)有利于保溫。毛的顏色并不很白，比周?chē)谋┮昂凇钡枚啵虼?，能夠吸收高能量的紫外線，既能有效地保持體內(nèi)熱量不易散發(fā)，又能充分利用極地陽(yáng)光的能量，增加自身的體溫。同時(shí)這種毛還能把散射的輻射光傳遞到皮膚的表面，在那里被吸收并轉(zhuǎn)變成熱能，使北極熊在新陳代謝中所損耗的熱量得到補(bǔ)充。令人驚奇的是，北極熊這種天然的太陽(yáng)能收集器效率很高，能把90% 以上的太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)為熱能。北極熊的冬眠和蛇類(lèi)的冬眠不一樣。在嚴(yán)冬時(shí)，由于能夠?qū)ふ业降氖澄锖苌?，北極熊的活動(dòng)范圍大大縮小，加上北極熊沒(méi)有儲(chǔ)藏食物的習(xí)慣，所以為了保存體能，它們只能尋找避風(fēng)的地方臥地而睡，降低呼吸頻率，進(jìn)入局部冬眠。

鞍紋海豹

鞍紋海豹，又名格陵蘭海豹、豎琴海豹，因成年海豹背部有黑色豎琴狀圖案而得名。主要生活在北極海域。在加拿大北部浮冰上繁殖，幼崽因美麗的白色皮毛而遭到商業(yè)捕殺。

旅鼠

在北極有一種叫做旅鼠的動(dòng)物，它的繁殖能力十分驚人。但是當(dāng)它的種群發(fā)展到相當(dāng)規(guī)模，以至鼠群成災(zāi)的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)令人震驚的事情。平時(shí)膽小無(wú)比的旅鼠會(huì)主動(dòng)對(duì)天敵發(fā)出挑釁，并且變幻自己身體原本具有保護(hù)作用的顏色，故意暴露自己去吸引天敵。但是天敵的數(shù)量畢竟還是太少，最后成千上萬(wàn)只旅鼠竟然會(huì)浩浩蕩蕩的結(jié)伴來(lái)到海邊，集體相擁著跳到海水中死去，以減少種群的數(shù)量。真是令人難以置信，看似弱小的動(dòng)物竟然能有如此悲壯的行為。

重要意義

北極圈內(nèi)資源豐富，蘊(yùn)藏著巨大的未被開(kāi)發(fā)的油氣量。由于全球日益變暖，北極地區(qū)冰川加速融化，在全球經(jīng)濟(jì)布局以及北極資源開(kāi)發(fā)利用背景下，北極航道在全球航運(yùn)的分量不斷上升。

南極與北極蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源。南極已經(jīng)發(fā)現(xiàn)200多種礦產(chǎn)，例如煤炭、石油、天然氣乃至寶石。除了礦產(chǎn)資源，南極還有豐富的生物資源。

在極地開(kāi)展科學(xué)研究在天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、氣候變化等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域占有重要地位?！?a href="/hebeideji/7233264896871252005.html">南極條約》和《斯瓦爾巴條約》的簽訂為以和平為目的開(kāi)展南極和北極科學(xué)考察提供了重要依據(jù)和保障，使得世界各國(guó)的科學(xué)家們能夠在兩極地區(qū)“大展拳腳”，對(duì)于冰川變化、海冰消融等全球氣候變化問(wèn)題的研究，將持續(xù)為人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。

人類(lèi)活動(dòng)

極地科考

美國(guó)

早在1830年美國(guó)科學(xué)家就踏上了南極大陸，1956年以來(lái)，美國(guó)對(duì)南極的科學(xué)考察就從未間斷過(guò)，并于1959年正式出臺(tái)“美國(guó)南極計(jì)劃”，規(guī)定由聯(lián)邦政府下屬科學(xué)機(jī)構(gòu)全國(guó)科學(xué)基金會(huì)負(fù)責(zé)管理美國(guó)對(duì)南極的所有考察活動(dòng)。其宗旨是為“促進(jìn)與其他國(guó)家在南極的考察合作、保護(hù)南極環(huán)境、保證公平科學(xué)地利用南極資源”。具體到學(xué)科來(lái)看，美國(guó)在南極涉足的科研領(lǐng)域共有10個(gè)，包括天文學(xué)、大氣科學(xué)、生物學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、冰川學(xué)、海洋生物學(xué)、海洋學(xué)和地球物理學(xué)。2006年，整個(gè)美國(guó)科學(xué)基金會(huì)的預(yù)算大約為58億美元，其中“美國(guó)南極計(jì)劃”一項(xiàng)就占約3億美元。

中國(guó)

2003年1月15日至2月10日，中國(guó)首次進(jìn)行南極埃默里冰架綜合考察，鉆取一支300米左右的冰芯，并進(jìn)行冰架前緣物理海洋學(xué)觀測(cè)，整個(gè)冰架考察進(jìn)行了25天左右。該項(xiàng)目的實(shí)施提高人們對(duì)于南大洋與冰架/冰蓋相互作用動(dòng)力學(xué)機(jī)制的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而理解氣候變暖對(duì)冰架/冰蓋和南大洋穩(wěn)定性的影響機(jī)制，揭示全球氣候變化、南大洋動(dòng)力學(xué)過(guò)程、冰架/冰蓋穩(wěn)定性、全球海平面變化的相互關(guān)系和作用機(jī)制，使中國(guó)在國(guó)際極地科學(xué)研究領(lǐng)域的地位得到顯著提升，并為全球變化與人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2018年，極地研究中心組織實(shí)施了中國(guó)第9次北極考察；選派165人參加了中國(guó)第34次南極考察；2020年4月23日，“雪龍”號(hào)和雪龍2號(hào)極地考察船船圓滿完成中國(guó)第36次南極考察任務(wù)，順利返回國(guó)內(nèi)碼頭基地，標(biāo)志著中國(guó)極地考察正式進(jìn)入“雙龍?zhí)綐O”時(shí)代。2024年1月6日，中國(guó)第40次南極科學(xué)考察隊(duì)在阿蒙森海成功布放深水生態(tài)潛標(biāo)，這也是中國(guó)首次在極地布放生態(tài)潛標(biāo)。

英國(guó)

英國(guó)南極考察處在2020年11月發(fā)現(xiàn)南極冰山脫落跡象，當(dāng)時(shí)冰架上新出現(xiàn)的大裂縫“北裂谷”開(kāi)始向35千米外的另外一道大裂縫延伸。2021年1月，“北裂谷”穿透150米厚的冰架，以最快每天1千米的速度向東北方向延伸。2月26日上午，“北裂谷”的寬度在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)達(dá)到幾百米，最終導(dǎo)致一座面積比紐約還大的冰山從冰架上脫落。在2011至2021年的10年時(shí)間里，研究人員發(fā)現(xiàn)布倫特冰架上相繼出現(xiàn)若干大裂縫?！氨绷压取笔侨龡l最大裂縫中最新出現(xiàn)的一條。另外兩條裂縫，即“1號(hào)裂縫”和“萬(wàn)圣節(jié)裂縫”。由于擔(dān)心“1號(hào)裂縫”或“萬(wàn)圣節(jié)裂縫”突然加速斷裂，英國(guó)南極考察處于2016年將哈雷科考站向南極內(nèi)陸方向遷移32千米，2017年起只在南極洲的夏季派人去科考站工作。

極地考察站

長(zhǎng)城站建成于1985年2月20日，是中國(guó)在南極建立的第一個(gè)科考站。通過(guò)多年的建設(shè)和發(fā)展，長(zhǎng)城站已初具規(guī)模，有各種建筑25座，建筑面積4200平方米，各種運(yùn)輸工具17臺(tái)，除先進(jìn)的通信設(shè)備、舒適的生活條件外，還擁有較為完善的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，配備有供科學(xué)研究使用的各種儀器設(shè)備。長(zhǎng)城站每年可接納越冬考察人員40名，度夏考察人員80名。

中國(guó)北極黃河站是中國(guó)的首個(gè)北極科考站，成立于2004年7月28日，位于挪威斯瓦爾巴群島的新奧爾松小鎮(zhèn)。黃河站是中原地區(qū)繼南極長(zhǎng)城站、中山站兩站后的第三座極地科考站，中國(guó)也成為第8個(gè)在挪威的斯瓦爾巴群島建立北極科考站的國(guó)家。黃河考察站為一棟兩層樓房，總面積約500平方米，包括實(shí)驗(yàn)室、辦公室、閱覽休息室、宿舍、儲(chǔ)藏室等，可供20人同時(shí)工作和居住，并且建有用于高空大氣物理等觀測(cè)項(xiàng)目的屋頂觀測(cè)平臺(tái)。

環(huán)境問(wèn)題和保護(hù)

南極

1959年，12個(gè)在南極有基地的國(guó)家簽署了《南極條約》，禁止在此地進(jìn)行軍事和商業(yè)采礦活動(dòng)，有效保證了這片大陸僅為科學(xué)所用。另一項(xiàng)同時(shí)簽署的有關(guān)海洋資源的公約則限制了對(duì)南大洋磷蝦和魚(yú)類(lèi)的捕撈。

世界首個(gè)公海海洋保護(hù)區(qū)——南奧克尼群島南大陸架海洋保護(hù)區(qū)，以及世界上最大的受保護(hù)海洋區(qū)域——位于南極洲物種最豐富的海灣的羅斯海地區(qū)海洋保護(hù)區(qū)，這兩個(gè)保護(hù)區(qū)的建立表明對(duì)極地的保護(hù)已經(jīng)在逐步升級(jí)。自然資源保護(hù)論者同時(shí)呼吁在南極大陸周邊建立更多的海洋保護(hù)區(qū)，給予水體與當(dāng)前陸地同級(jí)的保護(hù)。這些建議包括將另一個(gè)大海灣——威德?tīng)柡?/a>以及南極半島也納入保護(hù)。

北極

由于全球氣候變暖，夏季的北極海冰正在逐漸消失。由于夏季海冰的減少，北極熊等動(dòng)物將失去天然的捕獵場(chǎng)所，這將嚴(yán)重威脅他們的生存，最終可能導(dǎo)致物種的滅絕。同時(shí)，極地生態(tài)環(huán)境的巨大改變也將對(duì)人類(lèi)的生存產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此保護(hù)環(huán)境、減少溫室氣體排放是重要的使命。

北極面臨的威脅則更為多樣和緊迫。與南極不同，北極幾乎沒(méi)有被正式保護(hù)起來(lái)。但在2017年末，各國(guó)達(dá)成了一項(xiàng)國(guó)際協(xié)定，針對(duì)北冰洋中部一片比地中海還要大的區(qū)域設(shè)置了16年的商業(yè)捕撈禁漁期。