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40周年,“雪龙兄弟”再掀极地热 中国极地考察正青春
时间:2024-05-02 14:23 来源:北京青年周刊

编辑 王雅静  文 王雅静 康荦  美编 崔洪洋




  2024年是中国极地考察40周年。值此之际,中国迎来第40次南极考察。本次考察首次由“雪龙”号、“雪龙2”号与“天惠”轮三船保障实施。历时5个多月,总航程8.1万余海里,中国第40次南极考察以一段非凡的航程、丰硕的成果圆满结束。这是在中国极地考察走过40年光辉历程的重要时刻开展的一次承前启后、继往开来的重要考察。40年,中国极地考察正青春!这定将激励更多极地赤子扬帆起航,为认识极地、保护极地、利用极地做出新的贡献。

考察成果闪耀时


  2024年4月16日,执行中国第40次南极考察的“雪龙”号、“雪龙2”号全部返回上海母港。于中国极地考察40周年之际开展的这次考察,在时间紧、任务重、恶劣环境频发的情况下,围绕气候变化对南极生态系统的影响与反馈等前沿科学问题,完成对宇航员海、阿蒙森海、罗斯海、南极半岛邻近海域、普里兹湾等海域的调查监测;开展了生态系统和近岸海洋、土壤、地质、大气、雪冰、空间等环境的综合调查监测,取得一批重要科研成果。



能力全面提升


  在中国第40次南极考察的众多成果中,建成一座新站——秦岭站可谓备受瞩目。
  2月7日,经过52天奋战,秦岭站建设完成。据了解,秦岭站是继长城站、中山站之后我国第三个南极常年考察站,同时也是我国在南极的第五个考察站。可以说,建设中国南极秦岭站是中国第40次南极考察最突出的亮点之一。
  新考察站外观呈南十字星造型,一体式设计别具一格;采用高效便捷的模块化安装,模块化率达到45%;新能源占比超60%等。可以说,秦岭站为极地建筑树立了新标杆。新考察站也新在科研价值。罗斯海被认为是地球上最后一个海洋原始生态系统,历来是南极考察的热门区域。美国、新西兰、意大利、韩国等在此纷纷建站,足以窥见其重要性。
  展望未来,融新理念、新技术于一体的秦岭站,将为评估南极生态环境和气候变化提供基础支撑,为了解罗斯海区域自然特征提供重要保障,为更好地“认识极地、保护极地、利用极地”发挥重要作用,为造福人类,推动构建人类命运共同体作出新的更大贡献。
  同时,本次极地考察探秘了“5站5海”。考察队完成了5个考察站度夏调查,取得一批重要进展和成果。其中,昆仑站首次开展了近红外天文观测及近地空间环境全时段监测,为开展全年空天观测提供了坚实基础。此外,本次考察队围绕气候变化对南极生态系统的影响和反馈等前沿科学问题,开展了一系列研究。特别是布放了我国在极地的首个生态潜标,有助于更好分析南极主要生物种群状态及气候变化潜在影响。“极地生态系统评估和海陆空立体观监测能力全面提升。”考察队领队、首席科学家张北辰如是总结。



南极考察中的“中国智造”


  冰雪大陆上时常能见到“中国智造”,本次极地考察尤其多。在内陆腹地,测试和应用自主研发的近红外望远镜、可移动太赫兹望远镜系统、南极无人值守智慧能源系统等。在大洋考察中,生态潜标的主要生态传感器是自主研发。在秦岭站建设现场,国产机械设备占比超90%……
  其中,中国科学院国家天文台派出的两名队员,在现场维护更新了能源通讯平台和三套台址监测设备,维护调试了南极红外双筒望远镜,并首次获得了近红外J、H双波段观测图像,同时还首次开展了南极内陆的低频射电天文观测。
  据介绍,南极红外双筒望远镜AIRBT是国家天文台与中山大学的合作设备,是昆仑站的首台近红外望远镜。自去年中国第39次南极科考队安装,已经积累了一年的近红外H波段的天光亮度数据,数据已由科考队员取回。此次的维护调整了最佳焦距,修复了J波段望远镜,在两个波段可以同时观测更暗的天体,不仅可以更精确地确定昆仑站近红外天光背景的台址条件,也可以进行近红外双色同时的时域天文研究。
  同时,我国提出的破解南极科考钻探污染难题方案被高度关注。“此次南极科考期间,我国已成功完成进出麒麟冰下湖的实地探路,初步选定进出路线,并开展了多项冰下湖钻探选址调查工作。”中国地质大学(北京)校长、中国第40次南极科学考察队队员、中国工程院院士孙友宏在接受采访时表示,麒麟冰下湖钻探设备测试和正式钻探作业将在2025—2027年的南极工作季展开,计划采用热水钻与热融探测器联合作业的方式,以实现清洁钻探目标。



将“极地精神”带到香港




  4月8日,“雪龙2”号首次到访香港,船上多名顶尖科学家进行了一系列科研交流、科普讲座活动,掀起一场“极地热”。正如“雪龙2”号访港筹备委员会主席马逢国所言,原本陌生的“雪龙2”号和“极地科考”成了香港市民熟悉的词语,尤其是激发了年轻人对极地科研的兴趣和热情。
  据了解,“雪龙2”号是中国第一艘自主研发并拥有知识产权的破冰船,也是全球第一艘双向破冰极地科考船。它全长122.5米,宽22.3米,排水量近1.4万吨。续航力达2万海里,足够环绕地球一圈。破冰船十分庞大,共有5层,每一层都有可供参观的亮点,包括海洋采样室、实验室、数据管理库、船长舱及停机坪等。
  早在2019年,“雪龙2”号正式下水,至今已在极地完成多项任务,包括去年首次穿越北极点,收集大量气象、海冰和其他航行环境的信息数据。香港极地研究中心创办人何建宗表示,“雪龙2”号在完成国家第40次南极科考任务后,回国的首个港口就是香港,令港人充满认同感。同时船上90多名顶尖科学家随船来港交流,发挥“一国两制”作为对外交流对接窗口的作用,实属美事。
  南极虽万里之遥,考察成果离我们却并不远。比如,广受关注的南极磷虾。它是南大洋最大的潜在渔业资源,蛋白质含量也远高于牛肉和一般鱼类,目前主要制作成精饲料和虾油。一系列磷虾调查,能更好地了解和开发磷虾资源。再比如,海洋中微塑料的危害之一,是通过食物链进入海洋生物体内,如果人类食用这些生物,身体健康将受到威胁。本次考察队南大洋业务化调查项目之一就是分析海洋中微塑料含量。此外,气象保障员每天定时记录气象数据,能够有效丰富数值模式,提高气象预报准确度;一些设备在极端环境中测试和应用,相关技术未来可能出现在你我身边……
  8.1万余海里,相当于绕地球赤道约四圈,“雪龙兄弟”船舱和储存盘里更多的宝贝,未来的日子将陆续为我们揭晓。

第四十次南极考察队队员
勇攀科技高峰讲述科考故事


资料来源 人民日报




“雪龙”号大洋队队长范高晶
在困难和考验面前结下深厚情谊


  尽管第四十次南极考察已经结束,但与队友们共度的时光仍历历在目。
  本次大洋科考部分,我们主要开展了以营养级结构为重点的南极周边海域海洋生态要素调查监测和科学研究,项目来自高校或科研院所等单位的国家自然科学基金项目、国家重点研发项目等,涵盖海洋技术、海洋生物、海洋化学等多学科研究内容。
  大洋科考往往“计划赶不上变化”,随时可能遇到气旋频繁、海况恶劣的情况。原本我们规划了一个半月的作业时间,受各种环境因素影响,耽误了6天船时。但大洋队队员们以坚忍不拔的工作作风,克服各种困难,仍提前4天完成任务。
  还记得,我们刚到现场作业,就遭遇了强气旋的状况,最大涌浪达到4米,最大阵风直抵9级。大洋队共计31名队员,其中21人首次参加南极航次。面对这样复杂的海况和气象条件,老队员发挥“传帮带”作用,带着新队员一起不断优化调整作业计划,细化每项作业步骤。面对严峻的考验,有的队员肌肉拉伤、皮肤冻伤,疲惫到随时可能倒头睡着,但没人有怨言,最终大家齐心协力地完成了大洋科考任务。比如,圆满完成所有潜标回收和布放作业,采集到了关键长时间序列数据和样品,为后续研究南大洋海冰与环流等基础环境变化对生源元素循环、碳源汇格局的影响提供重要支撑。在困难和考验面前,大家结下了深厚情谊。
  从我接触南极科考算起,至今已10年。这10年,随着保障能力的提升,我国极地考察从零散多学科调查向聚焦科学目标转变,从单船考察到“双龙探极”,航次大洋作业时间从最初的不到一个月逐步增长到两个多月……我觉得自己很幸运,赶上了我国南极考察事业快速发展的时期,相信我们一定能取得更多的成绩。

内陆考察昆仑站(泰山站)队队长姚旭
每次到南极都有不同的收获


  南极大陆古老而神秘,尽管我已经参加了16次南极考察,但每次来,我都像第一次一样对待,不敢有半分松懈,也都有不同的收获。
  在刚刚过去的第四十次南极考察中,我和队友们不仅要驾驶重型雪地车往返于中山站和昆仑站之间执行科考任务,还要提前在中山站周边的海冰上探路,以协助站区卸货和其他有关作业。
  内陆考察起初探索距离约300公里、400公里的区域,慢慢延伸到1100公里,一点点深入南极大陆。本次科考又进一步延伸了南极大陆的探索路线,拓展了120公里左右的距离。为了确保拓展作业的安全顺利,我们精心准备,进行了卫星影像分析、路线选择规划等大量工作,借助科技手段对陌生区域的地形地貌进行辨别。
  南极的天气可以说是“喜怒无常”。这次科考中,我们经历了一场比较大的暴风雪。当时降雪量极大,在风吹雪的作用下,生活舱外的积雪有两个成年人高,停在雪地里面的4台雪地车全部被埋。由于没有专业的挖掘设备,我们只能人工手动挖车,足足用了一天的时间才把车挖出来。
  内陆考察的工作量很大,尤其野外作业中,一名队员的工作往往需要三四个人团结协作完成。但没有人喊苦喊累,大家都主动抢着干。我们成功在昆仑站首次开展了近红外天文观测以及近地空间环境全时段监测,成功测定了昆仑站全天空的近红外天光背景等关键数据,为昆仑站开展全年空天观测提供了坚实基础——我想,所有的辛苦和付出都是值得的。
  团队里除了我这样的“老南极”,更有许多新加入的年轻人。看着他们努力拼搏的身影,我对南极科考事业的未来充满了信心!



秦岭站建筑设计师祝贺
为科考队员们营造温暖的家


  2月7日,秦岭站宣布开站。秦岭站是我国在南极建设的第五个科学考察站,也是我国首个面向太平洋扇区的南极考察站。作为秦岭站驻场建筑师,我与100多名建设队员共同迎接这片冰封大陆上的挑战,为科考队员们营造一个温暖的家。
  秦岭站所在区域是南极著名“风口”之一。为了保证秦岭站在“风口”安全伫立,我们充分考虑地形、洋流、风向、太阳高度角和雪影区等要素,多次开展模拟试验,不断优化造型与结构。
  经过科学研判,秦岭站主体建筑最终采用集中式布局,分为主楼和后勤中心两部分。主楼伫立在临海岩壁之上,下部牢牢锚固于地面;后勤中心匍匐在侧,与原生基岩共同构成主楼的基座。主楼与后勤中心内部联通,队员们日常生活和工作可以实现足不出户,免受风雪侵袭……
  建站过程充满挑战与感动。比如,南极大陆通常只在每年12月至次年2月有短暂的夏季,这段时间是物资运输和施工作业的最佳窗口期。考察队必须在3个月内完成物资卸运、临时生活设施建设、主体建筑钢结构搭建等工作。今年1月下旬,经过气象观测,12级飓风即将袭击秦岭站,尚未封闭的幕墙可能会受到影响。考察队当即决定对迎风面进行紧急作业。40多名建设队员被分成5队,用牵引绳与吊车配合,艰难地控制幕墙板的移动轨迹。经过十几个小时的奋战,终于在飓风来临前完成了施工。
  7年前,随中国第三十三次南极考察队抵达罗斯海参与优化选址工作时,我就被这里优美的景色所深深触动;7年后,以建筑师的身份再次踏足这片土地,见证秦岭站顺利建成,我更感到责任在肩、使命光荣。我们将继续努力,为认识极地、保护极地、利用极地作出新的贡献。



固定翼飞机队队长程绪宇
在天气变化中抢抓科考时间窗口


  固定翼飞机队的工作主要包括两个方面:一是开展基于固定翼飞机“雪鹰601”的科学调查、应急救援、国际合作、后勤保障等飞行任务,二是维持中山冰雪机场的正常运行。
  我是一名90后,但已经参加了6次南极考察,参与了4次固定翼飞机运行工作。在第四十次南极考察中,作为固定翼飞机队队长,一方面,我要负责组织好队员们落实各个指令、执行各项任务;另一方面,我们队员年龄梯度很大,最小的24岁,最大的68岁,保证每名队员健康地工作和生活,也是我的重要职责。
  天气是制约飞行的关键因素。有时尽管是晴天,一阵风吹来,扬起地面的积雪,能见度瞬间下降,会给飞机起降带来很大风险。我们要在天气变化中抢抓科考时间窗口。
  在这样严酷的作业环境中,队员们展现出的精神状态让我特别感动。
  2月4日,中山冰雪机场遭遇风雪,“雪鹰601”和机场营地一天内就被雪埋了起来。2月6日,大风过后,
  大家使用挖掘机、雪地车、小装载机、铁锹,花了半天时间才把飞机挖了出来,然后抓住天气窗口,快速起飞采集数据。还有一次,我们需要连夜拆除机载科考设备,南极夜晚温度很低,队员们冒着受伤的危险去触碰大量金属设备,但没人停下手里的工作,为后续任务争取了更多时间。
  这次科考期间,“雪鹰601”以中山冰雪机场为基地,共计起降了44次,获取的科研数据填补了东南极沿岸冰下地形关键数据空白,可为评估南极冰盖物质总量变化、冰盖不稳定性及其对全球海平面上升的影响提供依据。值得一提的是,中山冰雪机场首次被俄罗斯、澳大利亚作为备降机场,我国作为发起国顺利开展了“雪鹰601”参与的南极“环”国际合作计划,能够完成这一项项极具挑战性的任务,让我们感到非常自豪。

回溯极地考察四十载


1.1984年11月20日至1985年4月10日 中国开启南极科考之路




  中国首次派出科学考察队乘“向阳红10”号科学考察船和海军J121打捞救生船,从上海赴南大洋和南极洲进行科学考察和建立考察站。图为“向阳红10”号科学考察船模型。

2.1985年2月20日

中国首个南极考察站中国南极长城站落成




3.2005年11月18日10点25分第22次南极科考




  参加我国第22次南极科考队的145名科考队员乘坐雪龙号科考船离开上海,奔赴南极。

4.2009年10月10日
首架自备载重直升机加入南极考察




  “雪龙”号极地科考船为首架自备载重直升机举行了隆重的“入列”仪式,标志其正式成为中国极地科考专业直升机,加入第26次南极考察。

5.2011年4月1日上午
中国第27次南极考察队凯旋




  中国第27次南极考察队历经142天的南极考察,完成各项度夏科考任务后,乘坐“雪龙”号极地考察船凯旋,返回位于上海的极地考察国内基地码头。据了解,中国第27次南极考察队由来自73个单位的190名队员组成,其中外国及港澳台地区4人。考察队顺利完成了预定的31项科学考察任务,25项后勤保障任务和1项国际合作项目。本次考察,“雪龙”号总航程约2万海里,冰区航行2000海里。

6.2015年4月10日
中国第31次南极考察队归来




  在历经长达163天惊涛骇浪、冰雪交加的洗礼和考验后,中国第31次南极考察队完成了各项预定考察任务,乘坐“雪龙”号极地考察船,返回位于上海的极地考察国内基地码头。中国第31次南极考察队于2014年10月30日出发,开始执行“一船三站”科学考察任务。“雪龙”号船从上海起航后,经由澳大利亚霍巴特到达中国南极中山站。“雪龙”号船在停靠澳大利亚期间,习近平总书记亲自登船视察并慰问科考队员,高度肯定了我国极地考察工作30年来取得的各项成就。

7.2017年7月16日“雪龙”号极地科考船首次用上中国石化清洁油品1900吨




  在美丽壮观的上海港,中国石化燃料油上海分公司为中国最大的极地科考船“雪龙”号首次供应1900吨船用轻质燃料油。这批低硫、清洁、高品质的船用轻质燃料油,是由中国石化燃料油公司向青岛炼化定制的达到国际标准的清洁船舶燃料,将伴随“雪龙”号科考轨迹,驶向南极和北极,为中国科考事业扬帆远航加油助力。“雪龙”号极地科考船,是中国唯一能在极地破冰前行的船只,也是世界上最为先进的科考船之一,对油品质量和服务水平要求高、标准严。

8.2019年9月24日“伟大历程辉煌成就——庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”




  在北京,“伟大历程辉煌成就——庆祝中华人民共和国成立70周年大型成就展”展览展出的中国南极长城站模型。

9.2019年10月15日
中国第36次南极科学考察队启航




  在广东深圳,中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航,前往南极执行科考任务,自然资源部与深圳市人民政府共同举行欢送仪式。

10.2024年4月8日“雪龙2”号访港




  香港特区政府和“雪龙2”号访港筹委会在尖沙咀码头举行欢迎仪式,欢迎中国首艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2”号和中国第40次南极考察队抵达香港。

11.2024年4月10日
“雪龙”号极地考察船驶入青岛




  “雪龙”号极地考察船缓缓驶入青岛奥帆中心,自然资源部与山东省人民政府在青岛奥帆基地码头举行欢迎仪式并举办为期三天的开放日活动。

12.2024年4月16日
中国第40次南极考察圆满结束




  上海外高桥的中国极地科考国内基地码头,“雪龙2”号极地科考船于上午8时45分顺利返航“回家”。此前,与“雪龙2”号共同执行中国第40次南极科学考察任务的“雪龙”号已于4月15日18时30分返沪。中国第40次南极科考任务圆满完成。