加拿大海盆，曾经是多年冰密布的海域，多年冰坚固如铁，其力学和热学性质与一年冰完全不同，往往持续多年不融化。在全球变暖的背景下，加拿大海盆的多年冰越来越少，代之以脆弱稀疏的一年冰。厚冰统治时，不允许外来海水轻易进入冰区，厚冰之下是寒冷、贫瘠的海水。而海冰大幅度变化之后，稀疏的海冰再也阻挡不了来自南方的暖水，暖水携带大量营养物质和远方的生物长驱直入，北冰洋的生态系统随之发生了沧桑巨变。生物过程反作用于海冰，导致海冰以更快的速度融化，一系列连锁反应正在发生。据此，加拿大组织了海冰与海洋联合研究（JOIS），探索加拿大海盆正在发生的深刻变化。中国海洋大学参加了JOIS航次2006和2009年的考察，向北冰洋深处进军。

图1 加拿大Louis S. St-Laurent号破冰船

图2 海冰边缘区海洋光学观测

2006年8月，中国海洋大学史久新教授和矫玉田高工第一次参加了JOIS航次，登上加拿大Louis S. St-Laurent号破冰船，开展海洋光学考察。这是实验室成立后第一次参加极地现场考察，也是中国第一次在极地开展光学观测。本次考察任务异常艰巨，考察队员在一个月的时间里共进行了51个光学剖面观测，3次冰面观测，178小时的走航观测，200余个过滤样品，以求深入研究海水光学变化的原因。同时本次考察也提供了学习国外先进极区海洋观测技术的机会，如在浮冰区布放和回收潜标，冰下海洋剖面观测浮标等多种海冰浮标的布放。在海冰大范围融化的加拿大海盆西部，上层海水几乎全被来自太平洋的水体占据，生物繁殖旺盛。而在海盆东部，则无明显水体入侵。

图3海洋光学观测现场

2009年9月，中国海洋大学赵进平教授及其硕士研究生王维波再次登上LSSL号破冰船，进行海洋光学考察（包括光学剖面观测、冰面观测、走航观测及采样观测等）。本次考察虽只比2006年晚1个月，但加拿大海盆气候已是深秋，阳光不再充足，气温已至零下20度，海冰大范围冻结。然而，即使到了北纬80多度，除了四周常见的新冰，难见多年冰。水下叶绿素浓度减小，生物丰富度降低。本次考察取得的数据用于研究加拿大海盆海冰边缘区和开阔水域的上层海洋加热过程，以证实次表层暖水的形成机制，并探讨生物过程对气候变化的贡献。

（通讯员：王鑫）