冰雪奇緣——中國極地考察

自上世紀八十年代起,中國政府已經組織進行了36次南極科考和10次北極科考,並在南極和北極建立了五個科學考察站,形成了一支系統的國家極地科考隊。中國科考隊為何要千里迢迢前往極地?經過30多年的考察有何收穫?

2019年10月15日,深圳蛇口郵輪母港停泊着一艘紅白色相間的巨輪,船上彩旗飄飄。碼頭上人頭攢動,人們既激動又不捨。下午四點一過,伴隨一聲長鳴,巨輪緩緩起航,它的目的地是地球最南端那塊靜謐、廣闊的土地——南極大陸。

這艘巨輪是中國第一艘自主建造的極地科考破冰船「雪龍2」號,此次執行的是中國第36次南極科考任務,這也是「雪龍2」號的首航。因為它的加入,中國科考隊同時擁有了兩艘極地破冰船,參與科考工作。

中國科考隊為何要千里迢迢前往極地?中國是從何時開始進行極地考察工作?

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「雪龍2」號破冰船首航(來源:視覺中國)
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南極科考

南極通常指南緯60°以南的地區,包括南極大陸、南冰洋及其島嶼。南極大陸總面積約1,400萬平方公里,四周被海洋包圍着,常年覆蓋着極厚的冰層(稱為冰蓋)。南極州是現在唯一一片沒有主權歸屬的大陸,無人類定居。

南極的氣候寒冷,乾燥(因空氣中的水分直接凝結成冰),風暴頻繁。在這樣嚴酷的環境下,幾乎沒有細菌和病毒,所以去到南極的人很少感冒。也因為這樣的環境,南極是一片晶瑩的世界,通常只有白藍兩色。極夜時,天上的極光絢麗靈動,由於沒有大氣干擾,星星與月亮也異常清晰。

自十九世紀人類發現南極以來,各國探險家就沒有停止過探索南極的腳步。進入二十世紀後,許多國家政府亦紛紛組織科學考察活動。中國南極考察起步於上世紀八十年代,而當時已有18個國家在南極建立了科考基地和夏季站。這使得中國政府下定決心,加快推進南極科考的步伐。

1980年開始,多位中國科學家分赴澳大利亞、新西蘭、日本等國考察站訪問和協同工作。1983年,中國正式加入《南極條約》,成為締約國之一。但要成為協商國,才能在南極事務上擁有發言權和決策權,條件就是擁有自己的考察站。1984年11月,中國首次派出南極科學考察隊,目標就是建成中國第一座南極考察站。

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《南極條約》於1959年締結。條約規定:南極洲僅用於和平目的,禁止在南極地區進行一切具有軍事性質的活動及核爆炸和處理放射物,凍結目前領土所有權的主張,促進國際在科學方面的合作。

 

從中國出發到南極需時一個月。船隻須經過南冰洋西風帶,這一帶風浪特別大,船隻甚至會搖擺超過40°,船尾螺旋槳在顛簸中很容易露出水面,形成空轉導致主機停機(「飛車」現象)。所以,這一帶又被稱為「魔鬼西風帶」。考察隊經歷了海上風浪的痛苦折磨後,最終登上了南極洲喬治王島,第一次在南極洲插上了中華人民共和國國旗。

考察隊抓緊僅剩兩個月的南極夏季,勘探選址,卸載物資,搭建房屋。1985年2月20日,中國南極長城站正式落成,中國考察隊在南極有了第一個立足之地。八個月後,中國正式被接納為《南極條約》協商國。

此後,南極科考隊開始醞釀在東南極新建科考站,以作為向南極內陸進行科學考察的前進基地。1988年第五次中國南極考察隊搭乘「極地」號破冰船首次前往東南極陸地時,就遭遇了嚴重的冰崩,被困七天後,「極地」號才從冰隙中有驚無險地衝了出來。1989年2月,考察隊員在東南極大陸的拉斯曼丘陵上建起了中國第二個南極考察站——中山站。

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「雪龍」號破冰船在中山站附近的冰區破冰(來源:中新社)
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中山站建成後,中國南極科考的「八五」、「九五」、「十五」等計劃中的眾多項目、國際極地年(IPY)項目以及一部分國際合作項目都得到了這一平台的有力支撐。特別是中國科學家開展南極內陸冰蓋考察,以及前往南極格羅夫山採集隕石,中山站都發揮了大本營的重要作用。

2005年1月18日,中國第21次南極考察隊實現了人類歷史上首次通過陸路到達冰穹A(DOME-A,海拔4093米)。冰穹A是南極內陸冰蓋的最高點,這裡有地球上最好的大氣透明度和視寧度(望遠鏡顯示圖像的清晰度),是進行天文觀測、地球氣候環境研究和地質研究的極佳場所。為了鞏固考察成果,四年後,中國第三個南極科考站——崑崙站,在冰穹A地區建成。這也是中國第一個南極內陸科學考察站,將中國南極科考向前推進了一大步。

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中國南極科考隊乘坐雪地車進行內陸考察(來源:中新社)
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中國南極崑崙站(來源:中新社)

 

為了進一步支持南極內陸冰蓋地區的科考活動,2014年中國第四座南極科考站——泰山站建成使用。它位於中山站和崑崙站之間,也發揮着中繼站作用。另外,位於羅斯海沿岸的中國第五座南極科考站亦正在建設中,它將幫助中國積極參與羅斯海區域的科學研究。

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隨着極地考察日漸深入,科考隊所乘坐的考察船也進行了更新換代。從最早的「向陽紅10」號遠洋科考船,到「極地」號抗冰船,再到功能齊全的「雪龍」號破冰船,中國科考隊已經能適應愈來愈惡劣的環境。如今,各方面功能較雪龍號更進一步的「雪龍2」號也加入進來。

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北極科考

與南極洲不同,北極不是大陸,其核心區域是被冰雪覆蓋的北冰洋,在漂浮的海冰上並不適合建立常年有人值守的考察站。而北冰洋周圍的陸地,包括所有的島嶼早已被環北極國家併入了版圖。所以北極科考較南極會存在更多的限制。

1999年7月至9月,中國政府組織了對北極地區的首次大規模綜合科學考察,124名考察隊員搭乘「雪龍」號考察船,航行了71天。考察隊雖遭遇了陰霾、流冰、潛流、暗灘等種種困難,但仍收穫滿滿,掌握了北極海洋、大氣、生物、地質、漁業和生態環境等領域的第一手觀測數據與信息。

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中國首次北極科考隊隊旗(來源:fotoe)
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隨着首次北極科考的順利完成,在北極建設自己的考察站被提上日程。經過評估,中國北極科考站站址最終選在挪威斯瓦爾巴群島(Svalbard)的新奧爾松(Ny-Ålesund)。這裡由於較少受到人類活動的影響而受到科學家們青睞,並集中了挪威、德國、法國等多國的科學考察站,便於合作與交流。2004年7月28日中國第一個北極科學考察站——黃河站建成使用。黃河站是一座永久性的、功能完善的綜合科研平台,也使中國成為第八個在北極建立科考站的國家。

北極航道的開闢和使用是未來全球海運及貿易的焦點,同時也能收集到十分珍貴的北冰洋地形地貌資料。中國北極科考隊分別於2012年和2017年,乘坐「雪龍」號穿越北極東北航道、中央航道和西北航道,完成了航行北極三大航道。雖然時為夏季,北極航道仍遍佈浮冰,海霧嚴重,科考船甚至因信號關係無法及時收到海冰、氣象預報,但考察隊還是克服了困難,獲取了氣象、衛星遙感、海底地形地貌等數據資料,並積累了北極航道的航行經驗。

2017年,中國及冰島雙方極地研究中心同意將兩國共建的極光觀測台升級為中—冰北極科學考察站。考察站於2018年10月正式運行,具備多種科學考察能力,能夠開展極光觀測、大氣監測、冰川、遙感、海洋、地球物理、生物等學科的觀測研究,成為中國在北極地區除黃河站之外又一個綜合研究基地。

 

中國與極地

或許有人會問,中國並不屬於極地國家,而且極地考察伴隨着重重危險,為何中國仍積極探索極地?

首先,極地是研究全球氣候和地球演變的窗口。南北極的氣候變化,冰蓋和冰川面積,都與整個地球的氣候息息相關。研究表明,北極海水與海冰的相互作用是影響東亞季風的重要因素,只要東亞季風發生變異,就很容易在中國形成氣象災害。全球氣候變暖的情況下,兩極的冰融化,海平面上升,對各國沿海城市亦將帶來不可小覷的影響。南極的冰芯和地下河還能反映出人類歷史、地球起源等珍貴信息。

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極地海冰融化引起全球關注(來源:shutterstock)
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其次,極地是很好的天文觀測點。那裡沒有光污染,空氣純淨,光學望遠鏡可以充分發揮作用。受洋流和地形影響,南極還是隕石的聚集地。與其他地方相比,南極隕石地球年齡最長、保持原狀最好、類型最多、儲存量最大,具有很高的科學價值。目前中國科考隊員共發現南極隕石超過1.2萬件,位居世界第三。

極地還有着豐富的資源。北極地區豐富的資源早已為人們所認識和開發,而南極的資源則更為人矚目。這裡有世界上最大的鐵礦和煤田、豐富的海洋生物(特別是南極磷蝦)和油氣資源、地球上72%以上的天然淡水資源。如何和平利用極地資源成為世界的焦點,有待世界各國協商共計。

此外,北極航道具有巨大的經濟效益,較現有的傳統航道,航運時間和成本都將減少。中國作為貿易大國,非常看重北極航道的交通和經濟前景。

經過30多年的努力,中國政府已經組織進行了36次南極科考和10次北極科考,基礎平台和能力建設不斷加強,在南極和北極建立了五個科學考察站,擁有了兩艘極地破冰船和較完善的後勤支撐體系,形成了一支系統的國家極地科學考察隊。

如今,人類活動對氣候及生態系統已造成全球性影響。而南北極地區由於其原始性、敏感性、脆弱性和放大性,是科學研究的天然實驗室,也是與全球環境變化、經濟可持續發展、人類的命運休戚相關的。中國極地考察始終以科學認識極地、和平利用極地為目標,希望為此貢獻力量。

 

 

參考資料:

《聽「老南極」講述中國南極科考史》  大公報  2014/1/8

《回望中國七次北極科學考察崢嶸歲月》  中國海洋報  2017/7/20

《「雪龍號」政委:極地科考的每一步 都在文明史上留下一個足跡》  解放日報  2015/11/9

《我國極地科學考察的作用和意義》  趙福平  科技傳播  2010年第12期

《築夢南極》 中央電視台紀錄片 2013

上載日期:
2020年03月12日

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