我国第5个南极考察站:“冰工厂”上的“南十字星座”
南方都市报 2023-11-02 12:07

11月1日上午,在雄浑悠长的汽笛声中,由自然资源部组织的中国第40次南极科学考察队出征,踏上为期5个多月的科考征程。

我国南极科考任务首次由3船保障,“雪龙”号和“雪龙2”号极地科学考察破冰船从上海出发,主要执行科学考察、人员运送和后勤补给任务;“天惠”轮货船从江苏张家港出发,主要承担新科考站建设物资运送任务。

本次考察最突出亮点,是建设罗斯海新站。新站是新时代我国建立的第1个常年科考站,是继长城站、中山站之后第3个常年考察站,是我国在南极的第5个考察站,也是首个面向太平洋扇区的考察站。考察队由来自国内80余家单位的460多人组成。

南极考察

建新科考站、调查气候生态系统

一是建设新的科考站。该站位于东南极罗斯海沿岸区域,是我国第五个南极考察站,是继长城、中山站之后的第3个常年考察站,也是首个面向太平洋扇区的考察站,将开展大气环境、海洋基础环境、生物生态等多圈层、多学科的观监测和科学研究工作。建成后预计可接待度夏考察人员80人,越冬考察人员30人。

二是围绕气候变化对南极生态系统的影响与反馈开展调查。依托“雪龙”号和“雪龙2”号船分别在东南极普里兹湾、宇航员海,西南极罗斯海、阿蒙森海及南极半岛临近海域开展生物生态、水体环境、沉积环境、大气环境及污染物分布综合调查监测;依托昆仑站、中山站、长城站开展生态系统、近岸海洋环境、土壤环境、地质环境、大气环境、雪冰环境、空间环境综合调查监测,深入研究南极在全球气候变化中的作用。

三是积极开展国际合作。开展国际南极科学前沿领域合作研究,实施与挪威、澳大利亚等多国合作的恩德比地航空调查任务,探究南极冰盖接地带这一关键数据空白区域的冰-海-基岩相互作用,支持冰盖物质平衡的精确评估和不稳定性研究。与美国、英国、澳大利亚、意大利、韩国、俄罗斯、智利等国开展后勤保障方面的国际合作。

亮点

新站为何选址南极气候最恶劣的地方?

揭示南极生成海冰关键区域的过程

中国极地研究中心(中国极地研究所)党委书记孙波解释,新科考站位于东南极罗斯海沿岸区域,因为这里对人类认识南极、保护南极、利用南极至关重要。

孙波介绍,罗斯海的西海岸,就是“冰工厂”,是南极海冰生成地,最关键的区域之一。海冰对整个地球系统变化产生重大的影响,我们一定要揭示南极生成海冰关键区域的这个过程,这是第一个吸引人的地方;第二点就是南极的底层水,全球40%多的深海水源都是来自南极,是南极底层水的起源地;罗斯海这个地方生物非常丰富,是全球重要的生态安全保障地,要去了解南极生物生态系统的功能、群落和演化,这是理想的地方;这又是地球系统圈层相互作用最为集中和最为强烈的关键区域之一。四大科学前沿问题吸引着世界的科学家,所以人们总是希望能在这些关键的地方,通过建站,来支撑科学前沿探索。

新科考站长什么样?

南十字星座造型

孙波介绍,该站的主体设计为南十字星座造型,南十字星座是只有在南半球才可以看到的、用来判断正南方向的星座。熟悉地理或者是航海的人们都会知道南十字星座被誉为是南半球的“璀璨之光”。

此次设计理念源自中国航海家郑和下西洋使用的南十字星导航,中国跟南十字星座关联度还是非常密切的,代表着中国在南极的发展,考察站的设计理念就是源自这些方面。中国长城站、中山站是第一代考察站,再接续是冰盖的昆仑站、泰山站第二代考察站,这是我们在南极第三代现代化的考察站。

公开材料显示,1405年开始,郑和先后七次率领船队远航西太平洋和印度洋,拜访了30多个国家和地区,其主要导航技术有两个:海道针经和过洋牵星术。其中,过洋牵星术与西方的等纬度航行法类似,通过北极星之类的标志星体高度来确定纬度。麦哲伦在环球航行中利用了该技术,此后他发现了南半球的标志性导航天体南十字星,让人类第一次能在南半球导航。

南十字星并不在南天极,用南十字星的长边往南延伸4.5倍才是南天极。由于南天极附近没有亮星,南十字星才被用于定位。

建立新科考站的意义是什么?

为评估南极生态环境和气候变化提供基础支撑

新站是新时代我国建立的第一个常年科考站,也是继长城站、中山站之后第三个常年考察站,同时是我国在南极的第五个考察站。从新站所处区域看,具有岩石圈、冰冻圈、生物圈、大气圈等典型自然地理单元集中相互作用的特征。

建立新科考站的重要意义主要体现在四个方面。首先,是通过开展海洋生态、海冰、冰川、海平面、大气、地球物理、高空大气物理、陆地生态、陆地和海洋地质、鸟类等调查、观测监测,为评估南极生态环境和气候变化提供基础支撑。

其次,通过开展罗斯海区域陆、海、冰川以及干谷、横贯山脉等南极关键内陆区域等多学科综合科学调查,将为了解上述区域自然特征提供支撑。

我国还可以积极履行《南极条约》体系相关责任和义务,与有关国家一道对恩克斯堡岛南极特别保护区进行管理、开展罗斯海海洋保护区生态监测,为保护南极生态环境做出贡献,也为我国参与南极国际治理提供支撑。最后,是与周边其他国家考察站开展南极科学考察及保障的国际合作,努力为人类和平利用南极做出新的更大贡献。

新科考站预计多久建成?

12月中旬科考队员将抵达,计划60天内完成

孙波表示,按照自然资源部统一安排,中国极地研究中心承担新站建设工作,成立专门项目工程部,细化各阶段建设目标、关键路线、关键工艺、实施方案,以完成新站主体建筑为目标,根据南极现场特殊的海冰、气候、工程机械、作业窗口等实际情况提前制定预案演练。

他告诉记者,截至目前,已完成物资的国内定制加工、预拼装、检查验收、装船等工作。12月中旬,科考队员将抵达罗斯海枢纽站区域开展卸货和安装工作,计划60天内完成建设任务。

在建设过程中,还将践行“绿色考察”理念,在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过一体化设计统筹各系统关系,国内装配化定制及预拼装,集约化管理建筑所需材料,实现节能、节水、节材,最大限度地节约资源,保护环境。通过减少扰动南极现场的区域面积,减少临时设施和现场施工人员数量,并最大限度地控制施工活动范围,以达到绿色环保建站的目的。

南极报告

南极冰架25年里 体积缩小40%以上

近日,英国研究人员发布的一份最新报告显示,1997年之后的25年里,南极冰架的体积缩小了40%以上,这进一步加剧了全球海平面上升的风险,并对海洋环流产生影响。该报告发表于《科学进展》杂志,作者为英国利兹大学等机构的研究人员。

研究人员在分析了10万多张卫星图像后发现,从1997年到2021年,在南极大陆的162个冰架中,有71个冰架体积缩小,29个冰架体积增长,还有62个冰架体积没有明显变化。这些体积缩小的冰架,一共向海洋释放了7.5万亿吨的水,导致全球海平面上升了约6毫米。

此外,研究人员还发现,由于南极洲西侧海洋温度较高,这一侧几乎所有的冰架都经历了萎缩,但东侧海洋温度较低,因此大部分冰架保持不变或体积增加。

研究人员称,人类活动引起的全球变暖可能是冰架体积变小的关键因素。如果冰架继续萎缩,未来海平面可能还将大幅上升。

《自然气候变化》杂志曾披露,在过去30年间,南极的变暖速度是世界其他区域平均值的3倍,南极地区每10年会变暖0.6℃左右。

南极覆盖了大量冰川,如果全部融化的话,将可能导致地球海平面大规模上升,从而导致地球上部分土地被淹没。

文/黄亚岚

供图/视觉中国

编辑/倪家宁

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