首页  >   海洋工作

极地考察40年 | 勇斗极寒建新站 坚韧不拔立新功——中国第40次南极考察成果综述

发布时间:2024-05-09
4月10日,“雪龙”号极地考察破冰船停靠青岛奥帆基地码头,标志着中国第40次南极考察队圆满完成考察任务返回国内.

本次考察历时5个多月,首次由“雪龙”号、“雪龙2”号、“天惠”轮3船保障实施,累计总航程8.1万海里,完成中国南极秦岭站建设.实施“五海五站”科学考察,围绕南极重点海域对气候变化的响应和影响等重大科学问题,开展了大范围、多学科、系统化综合调查,取得了丰硕成果.

捕获

“雪龙2”号抵达香港。中国极地研究中心供图

2

“雪龙”号停靠青岛码头。崔家乐 摄

战风斗雪 南极之上起“秦岭”

2月7日,中国第5个南极考察站——秦岭站开站,填补了我国在南极罗斯海区域的考察空白。

极昼、狂风、大雪、强紫外辐射……南极恩克斯堡岛自然环境恶劣。为保障秦岭站按期完成建设,由32名队员组成的先遣队于2023年11月21日提前抵达秦岭站建设现场,开展前期准备工作。

3

中国南极秦岭站。祝贺 摄

2023年12月6日,“雪龙2”号和“天惠”轮抵达罗斯海海域,新站建设攻坚战正式打响。


物资卸运是考察站建站的关键。100多名建设队员、约9300吨建设物资、总物资超过500件……人员、材料和机械的协同登岛是考察队面对的第一个挑战。考察队多次专题讨论、修改完善卸货方案,将卸货任务细化到每一环节。经过十几天的艰苦奋战,2023年12月19日,随着最后一件货物安全离船,驳运至罗斯海枢纽站,新站建设物资运输任务顺利完成。


新站建设充分考虑了南极特殊的自然环境条件,采用了装配式、模块化的建造体系。第一步是搭建钢结构。在国内量身定做的装配式钢结构件,到南极现场拼装后即可搭起“骨骼”。第二步是安装功能模块。根据功能划分,模块分为度夏、越冬、办公室、实验室、厕所等5大类,所有功能模块均采用国内加工、现场安装的方式完成。最后一步是安装幕墙板。幕墙板外面是一层不锈钢板,背面是铝型材复合板,里面是一层聚氨酯泡沫板,不但坚固美观,还兼具保暖功能。


1月13日,最后一根钢梁成功吊装,秦岭站主楼主体结构实现封顶。同时,84个功能模块全部安装完毕。


“在秦岭站建设过程中,考察队员分成钢结构、水电、外墙板、土建、机械、综合管理和后勤保障等7个班组,每天工作13个小时左右,克服了极端艰苦环境的挑战和影响,历时52天顺利完成秦岭站施工。”中国南极秦岭站项目副总指挥王哲超说。


秦岭站建设秉持绿色理念,执行“工完、料净、场地清”等一系列措施,确保站区周边生态环境不污染、不破坏。同时,秦岭站充分考虑南极特定的自然环境条件和后勤保障特点,采用绿色技术和集成化空间体系,各功能区高度集成、彼此衔接,可接待度夏考察人员80人、越冬考察人员30人,是一座智能先进、低碳环保的科学考察站。


“秦岭站面向太平洋扇区,具有重要的科研价值。”中国极地研究中心主任刘顺林说,未来秦岭站将承担海洋生态、海冰、冰川、海平面、大气、地球物理、高空大气物理、陆地生态等业务化观测,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。

4

考察队员架设冰钻。谢陈雨 摄

五海五站 开展立体化“体检”

“考察队在时间紧、任务重,不断受绕极气旋影响的严峻考验下,围绕生态系统、近岸海洋、土壤环境、地质环境、大气环境、冰雪环境、空间环境等要素开展综合调查监测,完成了长城站、中山站、昆仑站、泰山站、秦岭站度夏调查监测任务,取得了一批重要进展和成果。”中国第40次南极考察队领队张北辰说,“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,考察队完成了南极宇航员海、阿蒙森海、南极半岛邻近海域、普里兹湾、罗斯海的大洋调查,极地生态系统评估和海陆空立体观监测能力全面提升。”

5

考察队员进行全球导航卫星系统测量。褚馨德 摄

2023年12月16日,中国第40次南极考察队昆仑站(泰山站)队出征,向着南极内陆腹地挺进。考察队员经受了最严酷环境的考验,抵达位于冰穹A地区的昆仑站,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,冰穹A地区太赫兹天文谱线观测首次实现了谱线成图观测,获取表层雪、雪坑、地层大气气溶胶和浅冰芯等样品,并对我国自主研发的昆仑站无人值守能源系统进行升级改造。在格罗夫山区域,考察队通过旋翼无人机和复合翼无人机对梅森峰、哈丁山等进行航测,采集了裸岩、积雪和冰裂隙等数据,为研究格罗夫山陨石分布及地形提供宝贵的资料。

6

考察队员开展地质调查。谢陈雨 摄

在长城站和中山站,考察队分别开展了近岸海洋生态、湖泊生态和土壤生态环境调查、植被样方调查、鸟类与哺乳类动 物调查等,获取了大量宝贵的数据资料。

7

南极企鹅。王娜 摄

“考察队在南极半岛邻近海域和普里兹湾主要开展了海洋、海底底质、大气、海冰、污染物等环境调查,以及生物群落、生物资源和海洋酸化监测。同时,还在罗斯海成功回收、布放了潜标。”中国第40次南极考察队“雪龙”号大洋队队长范高晶告诉记者,通过获取南极重点海域关键环境长期观监测数据,可准确评估气候变化下南极海洋生态系统状况和变化趋势。

8

考察队向南极内陆行进。曲南 摄

在宇航员海和阿蒙森海科考中,考察队以营养级结构和生物资源调查为重点,系统开展了水文环境、水体化学、大气环境、海冰环境、沉积环境等基础环境要素调查。首次在阿蒙森海布放国产生态潜标,逐步构建潜标阵列,通过长期锚系潜标观测手段,揭示南大洋海冰与环流等基础环境变化对全球大洋物质循环、海—气—冰相互作用格局的影响。

“本次考察充分发挥自主创新主导作用,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、‘雪豹2’ 极地特种载具、无人智能载具等多种自主创新技术仪器装备在南极现场开展应用和测试。”中国第40次南极考察队副领队谢健说。


9

南极内陆考察队员正在维护天文望远镜。张通 摄

三船携手 驰骋南极“八万里”

此次考察首次由“雪龙”号、“雪龙2”号、“天惠”轮3船保障实施,总航程达8.1万余海里。其中,“雪龙”号航程约3.2万海里,“雪龙2”号航程约3.3万海里,“天惠”轮航程约1.6万海里,为各项考察任务的顺利完成提供了重要保障。


“‘雪龙’号成功保障了长城站、中山站物资和人员卸运,南极半岛海域、宇航员海、普里兹湾大洋作业。”“雪龙”号船长张旭德对记者说,“雪龙”号先后4次穿越“西风带”,面对绕极气旋密集、强气旋多且覆盖范围广等情况,积极研判天气和海浪形势,及时制定和优化航行方案,选择合适窗口择机穿越,有力保障了航行安全。中山站第一阶段卸货期间,遭遇了历史罕见的复杂环境:固定冰融化、碎裂程度严重,无法为周转货物提供海冰作业面,“雪龙”号首次大规模利用船舶舱盖、直升机平台等有限空间完成卸货任务。


“雪龙2”号此次考察的一项重要任务是保障秦岭站的建设。“雪龙2”号先后8次穿越西风带,成功保障了“天惠”轮冰区航行、秦岭站人员转运、物资卸运和阿蒙森海、罗斯海大洋调查工作。尤其是在南极罗斯海密集冰区,通过无人机和直升机方式探冰,合理规划航行线路,在重冰区提前开辟并拓宽航道,确保“天惠”轮顺利通行。在秦岭站卸货作业中,“雪龙2”号与“天惠”轮共计完成约9500吨建设物资和燃油等保障物资的卸运,为秦岭站顺利建设奠定了坚实基础。


此次南极考察还有一支重要的“空中力量”,他们飞越长空,俯瞰海冰,为船舶航行探路;他们往返穿梭,运送队员,为科学考察助力;他们起降频繁,吊挂物资……此次南极考察,直升机组充分利用飞行窗口,共计完成64个飞行日、428架次。

10

KA—32直升机在“雪龙”号吊运考察物资。特派记者 王少勇 摄

其间,我国首架极地固定翼飞机“雪鹰601”圆满完成了国际合作、后勤保障、科学调查、应急救援、工程装备验证等飞行任务,总飞行时间302.6小时,总飞行距离9.2万公里。考察队首次完成在南极地区利用固定翼飞机开展航空陆表调查任务,成功获取了格罗夫山和查尔斯王子山区域高清影像和精细化地形数据,填补了我国在该区域地理信息资料的空白。

11

准备起飞的极地固定翼飞机“雪鹰601”。裴文悦 摄

“本次考察期间,通过船、站运行保障支撑,完成38个高校和科研院所承担的国家‘五大类’科研项目,涉及极地海洋、极地生物圈、极地土壤与岩石圈、极地冰冻圈、极地观测探测等领域,提高了认识极地、保护极地、利用极地的基础水平。”张北辰说。


图文来源:兰圣伟、赵建东、崔宇晨.中国第40次南极考察成果综述[N].中国自然资源报,2024-04-11