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南极之巅的中国“梦之站”

2021-12-21李院生

知识就是力量 2021年12期
关键词:冰芯冰盖内陆

1999年,笔者带领中国第15次南极科考队内陆冰盖队,挺进南极内陆冰盖1100千米,第一次进入冰盖(Dome)区域。那一次,五星红旗第一次插在了南纬79度16分的冰盖腹地。从1996年开始至1999年,中国南极科考队成功实施了3次中山站-冰穹A的内陆冰盖考察,建立了1000多千米内陆冰盖冰川学综合观测断面,取得大量珍贵的雪冰样品和观测资料。2004年1月,第4次中国内陆科学考察队成功登顶冰穹A最高点,这也是人类首次从地面进入冰穹A,创下人类极地科考的新纪录。

 南极冰穹A观测站的标志(供图/李院生)

极地考察困难重重,不止一次地出现了惊心动魄的“意外”。但每一次,科考队员们都能沉着应对,凭借坚韧的毅力,创造了中国南极科考最佳的安全纪录。他们建立起1250千米的冰川学综合考察断面,获取了该区域内的冰芯样品,包含有近3000年气候记录,并首次测得冰穹A最高点区域的10米深雪温度为零下58.8摄氏度,10米深雪温度可以代表当地平均气温。

南极被称为第七大陆,整个南极大陆被一个巨大的冰盖覆盖,平均海拔为2450米,是平均海拔最高的大陆。冰穹A又是南极冰盖最高区域,在这里气温低、气压低、氧含量低,自然环境非常严酷。要在这里建立科学考察站,科考队员们要克服诸多困难,面临严峻的考验。

昆仑站深冰芯第一钻(供图/ 史贵涛)

那么,这里为什么被选择为首个内陆科考站的驻地呢?

其实,南极的冰盖下面有什么,是南极考察中极为重要的研究点。比如冰下湖、冰下山脉和平原、冰下水系、冰下可能存在的远古生命等,都是南极科学研究的前沿领域,有著重要科学意义。南极有4个重要的点,分别是南极点、冰点、磁点和高点。冰盖高点的冰穹A(又叫Dome-A)尚无人涉足,我们就把它选为中国第一个南极内陆冰盖建设科考站建站站址。

 南极昆仑站全貌(供图/崔鹏惠)

冰穹A位于甘伯采夫冰下山脉上方。甘伯采夫冰下山脉相当于南极大陆的青藏高原,是东南极的核心陆块。由于其地理位置的特殊性,这里是为数不多的重要地球环境动力学观测点。冰穹A地区的冰厚超过了3000米,很有可能找到超过100万年的更古老冰芯,重建反映100万~150万年连续气候记录。这里也有极佳的大气视宁度,是天文观测的最理想台址。冰穹A具有极其丰富的科学资源,昆仑站的建成让中国在世界南极科学研究领域占据了关键位置。

依托昆仑站,在2013年1月21日,中国深冰芯第一钻在昆仑站冰芯房正式开钻,成功获取一支长达3.83米的冰芯。随后,科考队员将钻探深度推进至800米,为南极冰盖最高区域冰川学、气候学等研究提供了珍贵样品。

首先,运送的物资量巨大,昆仑站建站的总物资共570吨,几百吨的钢结构、组合式舱体、保温材料,包括车队2500千米路途所用的燃料和零配件、科学调查装备、20多名队员生活保障设施与2个多月的生活物资等等。这些物资要分门别类装在雪橇上,再编组分配给各雪地车拖运。我们当时面临的困难之一就是运输量大,车辆和雪橇的运力不足。

 运输建站物资的车队像个村庄 (供图/李院生)

其次,运输的道路极其难走,有些路段遍布大小不等的雪丘;在海拔高的地方,还不时遇到软雪带。

南极冰盖上,冰川学观测是一个重要的科考内容,主要是为研究雪气界面降雪、积雪沉积过程、冰芯气候记录提取等收集基础资料,其中挖雪坑又是最基本的工作。提到挖雪坑,大家是不是都觉得很简单?然而笔者认为,这是冰川野外工作中难度不大,但是最艰苦的工作。挖雪坑是剧烈的体力劳动,挖好一个雪坑,基本上是满头大汗。但在后续进行的几个小时雪坑观测取样则完全站在雪坑里慢慢进行。这个时候,满身大汗湿透的内衣又没有时间去换,在零下几十摄氏度严寒中很快就变得冰凉,我们要在这么一种情况下完成雪坑的工作,的确很艰难。一次挖雪坑的作业就要七八个小时,遇到风大的时候,挖的速度很可能还没有风吹雪埋雪坑的速度快,我们也曾经为此放弃过几个雪坑。

 从雪橇装卸物资(供图/崔鹏惠)

在冰穹A建站,除了环境极端严酷外,最大的困难是缺乏施工机械,仅有的吊机是卡特雪地车上的折臂吊。这个吊机爬伸超过3米,仅有几百公斤的起吊能力。

工程机械的缺乏,使得施工变得异常困难。先安装好钢结构,再将各功能舱吊上去,拼接到位、固定,再包保温层。功能舱的拼接基本上是靠人工一点一点挪到位的,在低温、缺氧的环境下,可以想象有多么艰难。

 挖雪坑是冰川野外工作中最具挑战的事(供图/李院生)

2009年1月27日,中国第一个南极内陆冰盖科学考察站——昆仑站主体工程建设完成。2009年2月2日举行了开站仪式。昆仑站的建成,标志着中国迈入世界极地考察的第一方阵。

 中国南极考察队在昆仑站的合影(摄影/ 侯书贵)

昆仑站,作为人类南极科考史上一个里程碑式的南极考察站,标志着中国南极科学考察研究实现从南极大陆边缘向内陆的跨越。随着国家各项科研条件的发展、科考设备不断更新完善,相信未来会有越来越多的科学考察和研究,为人类探索南极奥秘作出更重要的贡献。

(责任编辑 / 王佳颖  美术编辑 / 周游)

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