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中国第40次南极科学考察

2024-04-29

光明少年 2024年2期
关键词:罗斯海考察站冰盖

南极冰川辽阔、气候寒冷,茫茫无际的冰雪世界是动物的乐园。种类繁多的鱼虾、憨态可掬的企鹅、慵懒的海豹、翻飞的海鸟,可爱的极地海洋动物们让南极有了生机勃勃的一面。

2023年11月1日上午, 南极科考队队员乘坐“雪龙”号和“雪龙2”号极地科学考察船,前往南极大陆,开启为期5个多月的科考征程。本次科考将重点开展三项工作:建设新的科考站、围绕气候变化对南极生态系统的影响与反馈开展调查和积极开展国际合作。

科考队将有哪些新发现?一起来看看吧!

南极考察站为什么长“脚”?

“罗斯海新站”位于南极罗斯海海域的恩克斯堡岛,是我国第五座南极考察站,建成后预计可容纳80名考察人员,开展大气环境、海洋基础环境、生物生态等多圈层、多学科的观测和科学研究。通过效果图,我们发现罗斯海新站长了“脚”——坚实的立柱将考察站的主体建筑架空。

为什么会这样设计呢?因为南极是地球上的“寒极”,也是“风极”。空旷的雪地狂风肆虐,在地面上插一根竹竿,一场大风过后,会在竹竿下风向形成大雪堆。将主体建筑架空,是一种防风与抗雪埋的南极建筑方式。当强风吹着雪来袭时,由于考察站的“脚”之间形成了类似通风管的通道,持续不停的大风将雪从考察站的“脚”间吹跑,考察站就不会被雪埋。

在极地布放首个生态潜标有什么用?

1月6日,考察队在阿蒙森海成功布放深水生态潜标,这是中国首次在极地布放生态潜标。

潜标布放水深约3000米,计划放置1年,通过光学和声学方式对上层海洋磷虾进行长周期探测,收集长周期序列的磷虾数据以及相关的生态环境参数数据。这有助于科研人员更好地掌握南极磷虾的季节分布特征,分析全球变暖背景下,南极主要生物种群状态及气候变化潜在影响,为南极海洋生态保护提供科学依据。

南极磷虾能吃吗?

科考队在南极观测的磷虾适宜被人类食用吗?实际上,南极磷虾富含高蛋白质,含量远高于牛肉和一般鱼类,还含有人体必需的多种氨基酸。但由于磷虾外壳氟含量较高,且磷虾死亡后其体内消化酶能在短时间内迅速分解虾肉,导致外壳所含的氟渗入虾肉,如果作为食品,必须在3小时内对磷虾进行脱壳处理,并加工成虾糜或虾仁。

受限于捕捞环境及食品加工技术,目前在国际上,与南极磷虾相关的主要产品还是冻虾、虾粉,以及后续加工成为磷虾油、水产养殖饲料或饲料添加剂等。

为何要测海水温度和盐度?

当执行第40次南极考察任务的“雪龙2”号行至西风带时,在艉甲板上,一个黑色椭圆形仪器被抛投入海,这是“抛弃式温盐深仪”,用于测量海水的温度、盐度等数据。

为什么要测量海水温度和盐度?因为海水在大洋中的流动构成一个循环往复的大输送带,使得热量和物质在各大洋中循环,是调节气候系统的关键纽带。

海水的温度、盐度好比人的体温、体重,是物理海洋最基础的数据,能直接反映海洋环境的变化,影响着海水下沉过程。如果极地海洋下沉过程减慢或停止,将对气候造成灾难性影响。因此,海水温度和盐度调查是一个长期且连续的过程。

史前巨猿灭绝竟与“挑食”有关

近日,来自中国、澳大利亚和美国的科学家团队解开了地球史上体形最大的灵长类动物步氏巨猿的灭绝谜题。研究发现,步氏巨猿对摄食行为和食物偏好的执着,使它们无力适应环境改变,在29.5万至21.5万年前走向灭绝。

步氏巨猿曾广泛分布于以广西为代表的中国南方喀斯特地区,如今,只有近2000颗牙齿和4件不完整的下颌能证明它们曾经存在。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所科研团队引领的一项国际合作多学科综合研究找到了步氏巨猿灭绝的答案。步氏巨猿偏好果实、花朵等食物,但随着森林的退化、草地的大幅增加,它们偏好的食物逐渐匮乏,只能依赖缺乏营养的备选食物,且食物的多样性大为减少。同时,它们的体形越来越大、越发笨重,摄食地理范围大幅缩小,导致了种群的萎缩。

座头鲸,人类喊你接电话啦

座头鲸非常聪明,有复杂的社会系统,会制造工具捕鱼,并能通过“歌曲”进行广泛的交流。美国科学家近日利用水下扬声器与一头名叫吐温的座头鲸成功“交谈”,并记录了回拨给座头鲸的“联系电话”。

吐温通过匹配20分钟内每个回放呼叫信号之间的间隔变化来回应研究人员的呼叫。听到水下扬声器播放的“联系电话”后,吐温会游近并绕着团队的船转一圈。研究团队表示,这种“交流”展示了一种复杂的理解和互动水平,反映了一种类似人类的对话风格。

人类与座头鲸之间的“对话”,为科学家研究非人类物种的智能通信提供了机会,也为人类未来与地外生命交流提供了宝贵经验。

1亿年前知了不会“高歌”

近期,中国、波兰、美国、澳大利亚等多国古生物学者运用光学显微镜、显微计算机断层扫描成像技术等,对蝉总科昆虫的早期演化历史、行为、形态演化规律等进行了较为系统的研究。

现生蝉科昆虫最大能发出近120分贝的响亮声音。此次研究却发现,早期的蝉总科昆虫虽然普遍具有鼓膜,但大多没有发现其他复杂的发声和听觉结构。这意味着它们的发声方式更为原始,可能仅通过树干等固体物质传递身体振动的信号,而不像现在的鸣蝉,通过腹部共振腔放大声音,并以空气为媒介传声。

月球为何偶尔会“身披”光环

凝视夜空中的满月,你可能会注意到它周围有巨大的光环。为什么月球有时会“身披”光环呢?美国哥伦比亚大学地球与环境工程系副教授卡拉·兰姆指出,这是由大气中的冰晶引起的。这些冰晶堆积在卷云中,会折射月球发出的光。

英国科普工作者解释道,六边形柱状冰晶以特定方式弯曲光线。当光线进入六边形冰晶的一条边时,会稍微弯曲或折射。当这束光线从六边形冰晶的另一边射出时,它会再次弯曲,弯曲度总是22度。无论冰晶朝向哪个方向,这一点都不变。结果是:从月球发出的光通过冰晶,最终与它的起点之间的夹角呈22度,并在月球周围形成了一个发光的环。

南极冰盖或将崩溃

西南极冰盖是否会是导致海平面上升的“定时炸弹”?科学家一直想找到答案。近来,一只生活在南大洋的小型章鱼的DNA新证据表明,西南极冰盖比之前认为的更接近崩溃。如果人类无法将人为导致的升温控制在1.5℃以内,海平面将面临上升3.3~5米的威胁。

南极洲周围水域生活着不同的图奎特章鱼,位于罗斯海和韦德尔海的种群被不可逾越的西南极冰盖隔开。它们在大约12万年前就混合并交换了DNA。那是地球历史上最后一个间冰期,当时的温度与今天相似。

研究人员表示,只有当西南极冰盖不横亘在中间,以及整个大陆相对开放的航道允许章鱼在罗斯海和韦德尔海之间自由旅行,章鱼基因库中观察到的模式才可能出现。这表明,南极西部冰盖在末次间冰期内崩塌了,两个地理上彼此分离的章鱼种群才进行了混合。这提示我们,西南极冰盖崩溃的临界点已经接近。

全球运力最大固体运载火箭成功首飞

1月11日午间,在我国山东海阳附近海域,引力一号运载火箭成功首飞,将云遥一号18-20星共3颗卫星送入预定轨道,圆满完成中国航天新年“海上首秀”。

引力一号的高度约为30米,足有十层楼房那么高。它的起飞质量达到405吨,起飞推力为600吨,比世界上现役推力最大的固体火箭欧空局“织女星-C”的起飞质量和推力还高出百余吨,可一次发射30颗百公斤级的小卫星。它的成功发射刷新了全球运力最大固体运载火箭、我国运力最大民营商业运载火箭的纪录。

地震频发,地球是否进入“震动模式”?

中国地震台网发布的统计显示,2023年,全球共发生6级以上地震129次,呈现出7级以上大震活动由弱转强的特点。地球是否进入了“震动模式”?

中国地质大学(北京)地球科学与资源学院教授徐锡伟解释道:“2023年全球发生了7级以上地震19次,没有8级以上地震发生,地震的频度和强度并没有明显偏离平均值,地震新闻增多不等于地震进入了活跃期。”中国地质科学院研究员苏德辰也表示,地震的发生规律比较复杂,地震活动趋势不能只按照地震发生的次数来研判,还要注意地震释放的总能量。依据地震总释放能量来研判地震趋势更加合理。

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