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北极与全球的呼应
1986年9月，在瑞士伯尔尼举行的会议上，国际科学联合会理事会批准了国际地圈－生物圈计划。该计划的目的在于“描述和认识对整个地球系统起调节作用的相互作用着的物理、化学和生物过程，地球为生命提供的独特环境，发生在该系统中的变化以及人类活动对这些变化的影响”。
现代科学的发展和空间技术的进步已经使人类对地球的认识达到了这样一个高度：地球是一个整体，它的各部分之间的相互作用紧密联系，构成了有机的地球系统。该系统中的任何一部分发生变化，都会对地球系统产生影响；反之整个地球系统的微小变化，也会对局部地区产生不同程度的影响。这种在地球系统内各部分之间、部分与整体之间的相互作用和影响，构成了现代地球系统科学的基础，也是目前推行的全球变化研究计划的理论依据。
北极是研究全球环境变化的重点区域之一，也是地球系统的一个重要组成部分。北极同南极、青藏高原（最高极）一样是反映全球环境变化最灵敏的区域，共称地球的三极。北极是地球的两大冷源之一（另一在南极），大气环境最活跃，是全球气候的驱动区。大气对流和大洋环流将北极和地球系统的其他部分联系在一起，通过物质和能量的传输相互作用，形成北极与全球环境的响应和反馈。这不仅是现代环境科学的重大前沿问题，也是与人类生存息息相关的公众关注的焦点。
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