中国记忆：南极科考强国之路

2020-03-17张青松

知识就是力量 2020年12期

自1980年起至今，中国南极考察已历经40载。40年来，中国南极考察从初始学习准备阶段（1980—1984年），到建站独立自主考察阶段（1984—2009年），再到快速发展阶段（2009—2020年），取得了令国人骄傲、令世界瞩目的成就。这期间，无数科学家在这片大陆上挥洒着血汗和青春，为国人逐渐掀开南极神秘面纱的一角，也见证了中国突飞猛进的发展。然而你知道南极考察背后的意义吗？你了解南极大陆的前世今生吗？让我们打开这本属于中国的南极科考成长记录，一起寻找答案！

南极冰盖

南极是探索地球奥秘的窗口

在一般人的印象中，南极是位于地球南端的寒冷地带，与人类生活的绿色世界隔着千山万水，似乎没有必要开展全球合作式的大规模科学考察活动。其实不然，随着人类对南极考察的深入，越来越认识到南极大陆与人类生存和发展密切相关。

南极大陆是地球上最好的天然实验室。南极冰盖隐藏着气候与环境变化信息，是研究全球变化的重要区域;南极大陆是冈瓦纳古陆的一部分，自然资源丰富，是研究地球演化的关键所在;南极地区磁场强度最大，是揭示电离层、高空大气物理和外太空的最佳观测场所;南极冰盖富集的陨石，是研究太空星系的最佳实物。

1985年4月，首次南极考察队返回上海，中国科学院领导登船欢迎队员胜利归来（前排左3起：叶笃正、张青松、孙鸿烈、孙玉科、滕吉文，后2王勇、后3刘小汉、后4贺长明）

在资源利用方面，南大洋以磷虾为中心的生物资源特别丰富，在保护好南大洋生态系统的前提下，捕捞磷虾和其他生物资源为人类所用，也是南极考察的目标之一。同时，南极大陆煤、铁的储量巨大，迄今已发现的矿种有铜、钼、锰、镍、铬、铂、锡、铅、锌、金、银、铀、石墨、金刚石、云母、石英和绿柱石等50多种。罗斯海等陆架区域的油气资源丰富。南极考察是为将来的资源开发利用做准备。

中国的南极科考之路

南极大陆是没有定居人口的无主之地，直到1961年生效的南极条约规定，冻结了所有对南极大陆领土主权的诉求，12个南极条约缔约国达成一致，为和平利用南极协同开展工作。

登上南极洲是中国几代科学家的夙愿。1957—1958年国际地球物理年，美英法苏等12国进行规模宏大的南极考察。当时中国正处于特殊的时代，与南极考察失之交臂。直至1980年1月，中国科学家有幸迎着改革开放的大潮，应澳大利亚南极局邀请，第一次踏上了南极考察的征程。

经过近5年的学习和自我摸索的过程，1984年10月，由向阳红10号船和J121号船组成的中国首次南极考察编队，横跨太平洋，向着南极洲乔治王岛奋力前进。

1985年2月20日，中国第一个南极考察站——长城站宣布落成。该站位于南极洲西南部的乔治王岛，站区平均海拔高度10米，距北京17501.949千米。长城站现已初具规模，有各种建筑25座，建筑面积4200平方米，各种运输工具17台。长城站每年可接纳越冬考察人员40名，度夏考察人员80名。长城站的建立，填补了中国科学事业上的一项空白，从此中国进入独立自主的南极考察阶段。

然而，在偌大的南極州，仅建立一个考察站还远远不够。为深入南极大陆冰盖，中山站、昆仑站、泰山站相继成功建立。

中山站建干1989年2月26日，位于东南极大陆拉斯曼丘陵，站区平均海拔高度11米，建筑面积2700平方米，各种运输工具19台，除先进的通信设备、舒适的生活条件外，还拥有较为完备的科学实验室，配备有供科学研究使用的各种仪器设备。中山站每年可接纳越冬人员25名，度夏人员60名。

南极上空绚丽的极光

昆仑站于2009年1月27日在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区落成，目前建成的昆仑站主体建筑为钢结构，工程的建筑面积为236平方米，包括生活区和科研区，可供15至20人进行夏季科考。以昆仑站为依托，我国将有计划地在南极内陆开展冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域的科学研究。

泰山站是继长城站、中山站、昆仑站之后中国的第四个南极科学考察站。其名称寓意坚实、稳固、庄严、国泰民安等，代表了中华民族巍然屹立于世界民族之林含义。2014年1月3日，“泰山站”完成主体封顶。2月8日上午11点国家海洋局宣布，中国南极泰山站正式建成开站。泰山站位于中山站与昆仑站之间的伊丽莎白公主地，距离中山站约520公里，海拔高度约2621米，总建筑面积1000平方米，使用寿命15年，配有固定翼飞机冰雪跑道，该站将成为中国昆仑站科学考察的前沿支撑，对进一步拓展中国南极考察的领域和范围有重大意义。

南极征战的国之重器

随着综合国力的提升，中国南极考察装备不断更新。1993年中国从乌克兰购进了雪龙号极地考察运输船，雪龙号从1994年10月执行首航任务以来，到2020年已先后26次赴南极、10次赴北极执行科学考察与运输任务，创下中国航海史上多项纪录。

2016年，中国正式投入使用雪鹰601固定翼飞机，为南极内陆运输和空中探测提供了极大帮助，使中国南极考察进入“航空时代”。

2019年10月15日，伴随一声长鸣，中国首艘自主建造的极地科学考察破冰船—雪龙2号从深圳启航，开启中国第36次南极科考之旅。作为又一国之重器，雪龙2号与雪龙号携手“双龙探极”，结束了中国长期单船开展极地考察的历史。2020年雪龙2号和雪龙号首次“双龙探极”的圆满实施，奏响了中国南极考察新篇章。

中国南极考察的快速进展，得益于改革开放取得的巨大成就。40年来，中国社会稳定，重视科教兴国、科技创新，经济繁荣、国力大增，极地科学俊才辈出，设备和装备不断更新，从“一船二站”到“一船四站”，再到“二船五站”，“陆海空”立体推进，做到了考察手段一体化，南北极研究全球化。

盘点南极考察硬核“成绩单”

40年来，中国科学家在南极磷虾与海洋生态学、冰川学、地磁与高空物理和极地环境与全球变化等领域取得了重要研究成果，交出了一份份满意的成绩单。

以孙松教授为代表的中国科学院海洋研究所磷虾与极地海洋生态学研究团队，在南极磷虾年龄鉴定与种群年龄结构、南极磷虾生殖生物学领域取得国际一流水平的成果，由此推算出被国际认可的南极磷虾的储藏量为7亿～8亿吨。这项研究成果为今后科学利用南极磷虾资源提供了依据。

1981年2月，张青松在澳大利亞南极戴维斯站区采集湖泊沉积物和化石标本

中国科学院地磁与高空物理的研究，对提升极区地磁和空间物理的研究水平和国际影响具有十分重要的意义。并为子午工程承担的神州九号发射期间探测计划、神舟十号保障探测计划、嫦娥三号发射任务保障探测计划、2014年子午圈国际联合探测计划、风云二号G星保障探测计划、2015年子午圈国际联合探测计划和暗物质粒子探测卫星保障探测计划等提供了完整可靠的高质量数据。

中国极地研究所通过长期观测，首次获得极隙区纬度电离层漂移特性，揭示了行星际磁场By分量对电离层等离子体对流的控制作用;提出了“南北极共轭位置的极低频数据推定算法”，提出了极区电离层电流结构和强度的“关键点模型”，适用于空间天气预报。建立了极区电离层的三维时变模型。

以中国科学院兰州冰川所秦大河横穿南极为代表的极地冰川学研究，揭示了南极冰盖表层雪冰的物理过程和现代气候环境记录，把中国的极地冰川学提高到国际先进水平。中国极地研究所在Dome A累计钻取冰芯超过800米，获得了一批原创性成果。

中国天文学家研制的南极望远镜，在昆仑站连续四年的全自动越冬观测，获得了星体的连续光变曲线，发现了一批具有重要研究价值的变星等天体。昆仑站CSTAR的成功观测，开启了人类在南极冰盖之巅探索宇宙奥秘的新的里程。

回望近半个世纪的中国南极科考之路，四十年风雨历程，四十年探索奋进，中国南极科考事业一步一个脚印，逐步成为今天的南极科考大国、强国。也吸引了越来越多的青年学生开始关注和投身南极考察事业中，现如今，中国极地研究与欧美等发达国家的差距依旧不小，但放眼未来，中国的极地考察事业的前景一片光明。你是否也想去这个“天然的科学圣地”看一看呢？从现在开始行动起来吧！

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南极大陆的“前世今生”

南极大陆被称为揭开地球奥秘的钥匙，意义重大。那么南极大陆的“前世今生”你了解过吗？

在大约1亿5千万年以前，南极洲同澳大利亚、印度、非洲和南美洲是紧密相连的，这一个大陆被称为冈瓦纳古陆。

资料显示冈瓦纳大陆存在的证据有四点：首先，这几个大陆的地质构造相似;其次，二叠纪早期（距今约2.7亿年前），南极大陆和澳大利亚南部、印度、非洲和南美洲都被冰川覆盖;再有，在南极横断山脉和其他地方的二叠纪晚期（大约2.3亿年前）的煤层中含有一种叫舌羊齿的植物化石，这是南半球特有的热带和亚热带的树木。这种化石在澳大利亚、印度、非洲和南美洲的二叠纪煤层里都大量存在;最后，三叠纪和侏罗纪（离现在2.25亿～1.3亿年），是地球上以恐龙为代表的爬行动物繁衍时代。在南极横断山脉和南极半岛找到一种水龙兽恐龙化石和其他一些小的爬行动物化石。