中國第40次南極考察成果綜述

4月10日，“雪龍”號極地考察破冰船停靠青島奧帆基地碼頭，標(biāo)志著中國第40次南極考察隊(duì)圓滿完成考察任務(wù)返回國內(nèi)。

本次考察歷時5個多月，首次由“雪龍”號、“雪龍2”號、“天惠”輪3船保障實(shí)施，累計(jì)總航程8.1萬海里，完成中國南極秦嶺站建設(shè)，實(shí)施“五海五站”科學(xué)考察，圍繞南極重點(diǎn)海域?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)和影響等重大科學(xué)問題開展了大范圍、多學(xué)科、系統(tǒng)化綜合調(diào)查，取得了豐碩成果。

“雪龍2”號抵達(dá)香港。中國極地研究中心供圖

“雪龍”號停靠青島碼頭。崔家樂 攝

戰(zhàn)風(fēng)斗雪 南極之上起“秦嶺”

2月7日，中國第5個南極考察站——秦嶺站開站，填補(bǔ)了我國在南極羅斯海區(qū)域的考察空白。

極晝、狂風(fēng)、大雪、強(qiáng)紫外輻射……南極恩克斯堡島自然環(huán)境惡劣。為保障秦嶺站按期完成建設(shè)，由32名隊(duì)員組成的先遣隊(duì)于2023年11月21日提前抵達(dá)秦嶺站建設(shè)現(xiàn)場，開展前期準(zhǔn)備工作。

中國南極秦嶺站。祝賀 攝

2023年12月6日，“雪龍2”號和“天惠”輪抵達(dá)羅斯海海域，新站建設(shè)攻堅(jiān)戰(zhàn)正式打響。

物資卸運(yùn)是考察站建站的關(guān)鍵。100多名建設(shè)隊(duì)員、約9300噸建設(shè)物資、總物資超過500件……人員、材料和機(jī)械的協(xié)同登島是考察隊(duì)面對的第一個挑戰(zhàn)。考察隊(duì)多次專題討論、修改完善卸貨方案，將卸貨任務(wù)細(xì)化到每一環(huán)節(jié)。經(jīng)過十幾天的艱苦奮戰(zhàn)，2023年12月19日，隨著最后一件貨物安全離船，駁運(yùn)至羅斯海樞紐站，新站建設(shè)物資運(yùn)輸任務(wù)順利完成。

新站建設(shè)充分考慮了南極特殊的自然環(huán)境條件，采用了裝配式、模塊化的建造體系。第一步是搭建鋼結(jié)構(gòu)。在國內(nèi)量身定做的裝配式鋼結(jié)構(gòu)件，到南極現(xiàn)場拼裝后即可搭起“骨骼”。第二步是安裝功能模塊。根據(jù)功能劃分，模塊分為度夏、越冬、辦公室、實(shí)驗(yàn)室、廁所等5大類，所有功能模塊均采用國內(nèi)加工、現(xiàn)場安裝的方式完成。最后一步是安裝幕墻板。幕墻板外面是一層不銹鋼板，背面是鋁型材復(fù)合板，里面是一層聚氨酯泡沫板，不但堅(jiān)固美觀，還兼具保暖功能。

1月13日，最后一根鋼梁成功吊裝，秦嶺站主樓主體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)封頂。同時，84個功能模塊全部安裝完畢。

“在秦嶺站建設(shè)過程中，考察隊(duì)員分成鋼結(jié)構(gòu)、水電、外墻板、土建、機(jī)械、綜合管理和后勤保障等7個班組，每天工作13個小時左右，克服了極端艱苦環(huán)境的挑戰(zhàn)和影響，歷時52天順利完成秦嶺站施工。”中國南極秦嶺站項(xiàng)目副總指揮王哲超說。

秦嶺站建設(shè)秉持綠色理念，執(zhí)行“工完、料凈、場地清”等一系列措施，確保站區(qū)周邊生態(tài)環(huán)境不污染、不破壞。同時，秦嶺站充分考慮南極特定的自然環(huán)境條件和后勤保障特點(diǎn)，采用綠色技術(shù)和集成化空間體系，各功能區(qū)高度集成、彼此銜接，可接待度夏考察人員80人、越冬考察人員30人，是一座智能先進(jìn)、低碳環(huán)保的科學(xué)考察站。

“秦嶺站面向太平洋扇區(qū)，具有重要的科研價(jià)值。”中國極地研究中心主任劉順林說，未來秦嶺站將承擔(dān)海洋生態(tài)、海冰、冰川、海平面、大氣、地球物理、高空大氣物理、陸地生態(tài)等業(yè)務(wù)化觀測，為評估南極生態(tài)環(huán)境和氣候變化提供基礎(chǔ)支撐，為了解羅斯海區(qū)域自然特征提供重要保障。

考察隊(duì)員架設(shè)冰鉆。謝陳雨 攝

五海五站 開展立體化“體檢”

“考察隊(duì)在時間緊、任務(wù)重，不斷受繞極氣旋影響的嚴(yán)峻考驗(yàn)下，圍繞生態(tài)系統(tǒng)、近岸海洋、土壤環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)境、冰雪環(huán)境、空間環(huán)境等要素開展綜合調(diào)查監(jiān)測，完成了長城站、中山站、昆侖站、泰山站、秦嶺站度夏調(diào)查監(jiān)測任務(wù)，取得了一批重要進(jìn)展和成果。”中國第40次南極考察隊(duì)領(lǐng)隊(duì)張北辰說，“圍繞氣候變化對南極生態(tài)系統(tǒng)的影響和反饋等前沿科學(xué)問題，考察隊(duì)完成了南極宇航員海、阿蒙森海、南極半島鄰近海域、普里茲灣、羅斯海的大洋調(diào)查，極地生態(tài)系統(tǒng)評估和海陸空立體觀監(jiān)測能力全面提升。”

考察隊(duì)員進(jìn)行全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)測量。褚馨德 攝

2023年12月16日，中國第40次南極考察隊(duì)昆侖站（泰山站）隊(duì)出征，向著南極內(nèi)陸腹地挺進(jìn)。考察隊(duì)員經(jīng)受了最嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，抵達(dá)位于冰穹A地區(qū)的昆侖站，首次開展了近紅外天文觀測以及近地空間環(huán)境全時段監(jiān)測，冰穹A地區(qū)太赫茲天文譜線觀測首次實(shí)現(xiàn)了譜線成圖觀測，獲取表層雪、雪坑、地層大氣氣溶膠和淺冰芯等樣品，并對我國自主研發(fā)的昆侖站無人值守能源系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。在格羅夫山區(qū)域，考察隊(duì)通過旋翼無人機(jī)和復(fù)合翼無人機(jī)對梅森峰、哈丁山等進(jìn)行航測，采集了裸巖、積雪和冰裂隙等數(shù)據(jù)，為研究格羅夫山隕石分布及地形提供寶貴的資料。

考察隊(duì)員開展地質(zhì)調(diào)查。謝陳雨 攝

在長城站和中山站，考察隊(duì)分別開展了近岸海洋生態(tài)、湖泊生態(tài)和土壤生態(tài)環(huán)境調(diào)查、植被樣方調(diào)查、鳥類與哺乳類動 物調(diào)查等，獲取了大量寶貴的數(shù)據(jù)資料。

南極企鵝。王娜 攝

“考察隊(duì)在南極半島鄰近海域和普里茲灣主要開展了海洋、海底底質(zhì)、大氣、海冰、污染物等環(huán)境調(diào)查，以及生物群落、生物資源和海洋酸化監(jiān)測。同時，還在羅斯海成功回收、布放了潛標(biāo)。”中國第40次南極考察隊(duì)“雪龍”號大洋隊(duì)隊(duì)長范高晶告訴記者，通過獲取南極重點(diǎn)海域關(guān)鍵環(huán)境長期觀監(jiān)測數(shù)據(jù)，可準(zhǔn)確評估氣候變化下南極海洋生態(tài)系統(tǒng)狀況和變化趨勢。

考察隊(duì)向南極內(nèi)陸行進(jìn)。曲南 攝

在宇航員海和阿蒙森海科考中，考察隊(duì)以營養(yǎng)級結(jié)構(gòu)和生物資源調(diào)查為重點(diǎn)，系統(tǒng)開展了水文環(huán)境、水體化學(xué)、大氣環(huán)境、海冰環(huán)境、沉積環(huán)境等基礎(chǔ)環(huán)境要素調(diào)查。首次在阿蒙森海布放國產(chǎn)生態(tài)潛標(biāo)，逐步構(gòu)建潛標(biāo)陣列，通過長期錨系潛標(biāo)觀測手段，揭示南大洋海冰與環(huán)流等基礎(chǔ)環(huán)境變化對全球大洋物質(zhì)循環(huán)、海—?dú)狻嗷プ饔酶窬值挠绊憽?/p>

“本次考察充分發(fā)揮自主創(chuàng)新主導(dǎo)作用，自主研發(fā)的近紅外望遠(yuǎn)鏡、可移動太赫茲望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)、南極無人值守智慧能源系統(tǒng)、‘雪豹2’ 極地特種載具、無人智能載具等多種自主創(chuàng)新技術(shù)儀器裝備在南極現(xiàn)場開展應(yīng)用和測試。”中國第40次南極考察隊(duì)副領(lǐng)隊(duì)謝健說。

南極內(nèi)陸考察隊(duì)員正在維護(hù)天文望遠(yuǎn)鏡。張通 攝

三船攜手 馳騁南極“八萬里”

此次考察首次由“雪龍”號、“雪龍2”號、“天惠”輪3船保障實(shí)施，總航程達(dá)8.1萬余海里。其中，“雪龍”號航程約3.2萬海里，“雪龍2”號航程約3.3萬海里，“天惠”輪航程約1.6萬海里，為各項(xiàng)考察任務(wù)的順利完成提供了重要保障。

“‘雪龍’號成功保障了長城站、中山站物資和人員卸運(yùn)，南極半島海域、宇航員海、普里茲灣大洋作業(yè)。”“雪龍”號船長張旭德對記者說，“雪龍”號先后4次穿越“西風(fēng)帶”，面對繞極氣旋密集、強(qiáng)氣旋多且覆蓋范圍廣等情況，積極研判天氣和海浪形勢，及時制定和優(yōu)化航行方案，選擇合適窗口擇機(jī)穿越，有力保障了航行安全。中山站第一階段卸貨期間，遭遇了歷史罕見的復(fù)雜環(huán)境：固定冰融化、碎裂程度嚴(yán)重，無法為周轉(zhuǎn)貨物提供海冰作業(yè)面，“雪龍”號首次大規(guī)模利用船舶艙蓋、直升機(jī)平臺等有限空間完成卸貨任務(wù)。

“雪龍2”號此次考察的一項(xiàng)重要任務(wù)是保障秦嶺站的建設(shè)。“雪龍2”號先后8次穿越西風(fēng)帶，成功保障了“天惠”輪冰區(qū)航行、秦嶺站人員轉(zhuǎn)運(yùn)、物資卸運(yùn)和阿蒙森海、羅斯海大洋調(diào)查工作。尤其是在南極羅斯海密集冰區(qū)，通過無人機(jī)和直升機(jī)方式探冰，合理規(guī)劃航行線路，在重冰區(qū)提前開辟并拓寬航道，確保“天惠”輪順利通行。在秦嶺站卸貨作業(yè)中，“雪龍2”號與“天惠”輪共計(jì)完成約9500噸建設(shè)物資和燃油等保障物資的卸運(yùn)，為秦嶺站順利建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

此次南極考察還有一支重要的“空中力量”，他們飛越長空，俯瞰海冰,為船舶航行探路；他們往返穿梭，運(yùn)送隊(duì)員,為科學(xué)考察助力；他們起降頻繁，吊掛物資……此次南極考察，直升機(jī)組充分利用飛行窗口，共計(jì)完成64個飛行日、428架次。

KA—32直升機(jī)在“雪龍”號吊運(yùn)考察物資。特派記者 王少勇 攝

其間，我國首架極地固定翼飛機(jī)“雪鷹601”圓滿完成了國際合作、后勤保障、科學(xué)調(diào)查、應(yīng)急救援、工程裝備驗(yàn)證等飛行任務(wù)，總飛行時間302.6小時，總飛行距離9.2萬公里。考察隊(duì)首次完成在南極地區(qū)利用固定翼飛機(jī)開展航空陸表調(diào)查任務(wù)，成功獲取了格羅夫山和查爾斯王子山區(qū)域高清影像和精細(xì)化地形數(shù)據(jù)，填補(bǔ)了我國在該區(qū)域地理信息資料的空白。

準(zhǔn)備起飛的極地固定翼飛機(jī)“雪鷹601”。裴文悅 攝

“本次考察期間，通過船、站運(yùn)行保障支撐，完成38個高校和科研院所承擔(dān)的國家‘五大類’科研項(xiàng)目，涉及極地海洋、極地生物圈、極地土壤與巖石圈、極地冰凍圈、極地觀測探測等領(lǐng)域，提高了認(rèn)識極地、保護(hù)極地、利用極地的基礎(chǔ)水平。”張北辰說。

文章轉(zhuǎn)載自：自然資源部微信公眾號