自工业革命以来,大气中CO2增长迅速,同时海洋吸收大气中的CO2,引起海洋酸化。尽管海洋酸化是全球化现象,但是高纬度海域海洋酸化相对低纬度海域更为明显。北冰洋表层海水p CO2较低,表层水温较低,夏季海冰融化加剧,都会进一步加剧北冰洋酸化。本文基于中国北极科考数据以及CARINA数据库的数据,对北欧海和楚科奇海的海洋酸化状况进行研究,并使用正交偏最小二乘判别法(OPLS-DA)做相关性分析。得出的结论如下:(1)楚科奇海海洋酸化正在发生。随着北极海冰快速退缩,以及无冰期时间的增长,表层海水暴露在高CO2浓度大气的时间有所增加。楚科奇海北部海域表层水2012年开始出现文石不饱和(Ωarag<1)的情况。在楚科奇海次表层水发现两个来源不同的Ωarag<1的水团,分别是在100 m水深的陆架坡折处的水团,以及陆坡区200 m深处由白令海和楚科奇海陆架的冬季变性水形成的水团,在1994年两个水团分界明显,但是在2008年中国第三次北极科考期间发现两个Ωarag<1的水团已经扩大并相融合成一个更大的Ωarag<1的水团,在2012年中国第五次北极科考中又一次观测到了此情形。此外,从1994年到2012年在表层海水和断面上的原位p H分布也可以看出海水原位p H正逐渐下降。(2)相比之下,北欧海海洋酸化不明显。整个海区都处在文石过饱和状态,从1993年到2012年的四个航次的观测文石饱和度最低值为1.77。北欧海深层水是多水团混合而成,深层水的性质几乎相同,差异不明显,碳酸钙饱和度随深度减小。深层水的文石饱和补偿深度约为2000 m,文石饱和补偿深度线深度多年都没有明显变化。北欧海表层500 m以浅的水团特征明显,没有海冰与河流径流的影响,在夏初格陵兰海近岸海域存在融冰水的稀释作用,仅对近岸海域的碳酸盐系统产生影响。(3)两海区表层海水海洋酸化的主控因素是生物因素、海水对大气CO2的吸收能力、温度和盐度。初级生产力极高的表层海水具有较高的p H值和Ω,该变化符合“浮游植物—碳酸盐饱和度”(Phytoplankton Carbonate Saturation State,Phy CASS)模型。楚科奇海夏季时受海冰融水和周边大陆冰雪融水以及径流的影响,楚科奇海海洋酸化受生物生产和淡水稀释影响极大。北欧海水团来源稳定,周边没有河流径流,仅有格陵兰沿岸海域受融冰水稀释作用影响。(4)随着北极增温,北极海冰融化加剧,多年的观测数据显示:海洋酸化的程度与当年的北冰洋冰情具有明显的相关关系。2008年和2012年是自1980年以来北极海冰后撤最为严重的两个年份,同时这两年楚科奇海海洋酸化程度比其他年份更加严峻。