科学家们在南极干啥?
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南极大陆是地球上海拔最高的大陆
平均海拔比拥有喜马拉雅山脉的亚洲大陆
还要高出近两倍
它也是地球上冰雪最多的大陆
98%的面积常年被冰雪覆盖
平均冰雪厚达2450米
它还是地球上最寒冷的大陆
已测出的最低气温为零下89.2摄氏度
在这块生存环境最为恶劣的大陆上
没有一棵树,没有一个本地常住居民
作为地球上最不为人类所了解的大陆
在它厚厚的冰盖下埋藏着无尽的科学奥秘
◎ 地图为目前不同国家车队行走的南极内陆考察路线示意图。在南极,建立内陆考察站越冬或度夏科考的国家都有内陆车队。美国阿蒙森-斯科特站、俄罗斯东方站、日本富士冰穹站、德国科嫩站、法国和意大利合建的康科迪亚站、中国昆仑站,是最著名的几个南极内陆考察站,分别拥有各自的车队,其中美、俄、中三个车队尤为知名,即从麦克默多站到南极点阿蒙森-斯科特站的美国车队,从进步站到南极寒点东方站的俄罗斯车队,以及从中山站到南极冰盖最高点昆仑站的中国车队。
2018年12月18日
中国第35次南极科考队的37名内陆队员
分乘11辆雪地车
从距离中山站10公里左右的内陆出发基地起程
向着茫茫冰原的内陆腹地进发
21名泰山队队员将在泰山站
建设我国在南极的首个雪下工程
16名昆仑队队员将挺进冰盖之巅
开展多学科综合考察
行进途中,考察队员驾驶或搭乘雪地车
拉着的雪橇上分别是
绿色的住宿舱、蓝色的生活舱和厕所舱、
红色的发电舱和 白色的食品及配件舱
其他便是油罐、科考设备和建站物资
◎ 我国南极内陆考察车队在行进途中扎营
队员们住在有8个床位、分上下铺的住宿舱内
生活舱是厨房兼餐厅
每天早晚两餐加热提前准备好的冷冻食品
午餐则在行进的车上吃面包、饼干
生活饮用水靠化雪而来
50多天里洗脸时用湿巾擦洗,洗澡免谈
这次让考察队员开心的是
解决了冰天雪地里露天上厕所的“大事”
有了新添的厕所舱
队员可免受露天风吹寒冷之苦
同时可以更好地保护环境
衣食住行中
“行”最艰险
“食”“住”凑合
“衣”最讲究
除了有特制的保暖“企鹅服”
(一种连体工作服)
更有配了内胆、重达两三公斤的保暖靴
以应对寒冷袭击
不过即使武装到牙齿
冻伤、强紫外线晒伤也在所难免
◎ 一片极难通行的冰丘密集区
2018年12月25日
经过8天风雪跋涉,到达泰山站
这里风雪频吹,堪称“暴风雪之家”
此次考察队承担的泰山站配套工程建设
是我国首个在南极建设的雪下工程
12月26日,泰山站雪下工程正式开工
昆仑队员继续向冰穹A前进
当一个多月后返回泰山站时
雪下工程已经完成
◎ 在泰山站,建成我国南极首个“雪下站”。泰山站于2014年2月建成开站,主体建筑形如一个悬在空中的飞碟,是为了减小风阻和有利于大风吹走积雪。此次兴建的二期工程,藏于5米深的雪下,同样是为了应对南极内陆冰盖风吹雪堆积灾害问题。此次的雪下工程,包括了供配电、供暖、融雪及污水处理、消防、监控等系统。(供图/中国第35次南极科考队)
基础设施的完善
再加上地处交通要道
泰山站毫无疑问是中山站
通往冰穹A和格罗夫山等地区科考的
中继站和应急保障基地
与此同时,位于伊丽莎白公主地的泰山站
也是揭示东南极气候变化和冰盖演化的
理想科考之所
◎ 考察不怕远征难,暴风冰雪只等闲。南极内陆天气恶劣、冰情复杂,暴风雪、白化天、下降风、地吹雪、软雪带、冰丘陵、冰裂隙……各种困难、风险和挑战,在考察队从中山站挺近冰穹A的一路上轮番出现。图中展示的是内陆车队在挺近泰山站途中,遇到一次地吹雪时的场景。所谓地吹雪,是指狂风将地面浮雪扬起,以铺天盖地之势席卷而来。从泰山站前往700多公里外的冰穹A和昆仑站的旅程更加艰险,海拔越来越高、气温越来越低,冰雪地貌更加复杂。
2019年1月4日
到达昆仑站
之后来到海拔4093米的冰盖最高点
——冰穹A
曾经这里与世隔绝
方圆上千公里内没有任何人类和动植物存在
但对中国人而言,冰穹A的诱惑是巨大的:
除了最高峰文森峰(5140米)
南极有4个标志性的地点——
极点、寒点、磁点和冰盖最高点
南极极点有美国建立的阿蒙森-斯科特站
南极磁点有法国建立的迪蒙·迪维尔站
南极寒点有苏联时期建立的东方站
而在相当长一段时期内
南极冰盖最高点没建考察站
甚至还没有哪一个国家的人从地面抵达
因此,从1997年开始
中国考察队沿着中山站-冰穹A的考察断面
向冰穹A发起了一次又一次的冲击
直到2005年
终于实现人类历史上的首次地面到达
4年后建成昆仑站
◎ 昆仑站,屹立于南极冰盖之巅。我国在2005年,实现了人类历史上首次从地面到达南极冰盖最高点——冰穹A,并于四年后在其所在区域建成了昆仑站。在冰穹A,方圆上千公里都是无人区,景观极其单调,全是白茫茫一片,只有昆仑站傲立于风雪之中。通过无人机从空中俯瞰,昆仑站主体建筑的顶部被绘上了五星红旗的图案,在一片冷寂的冰雪世界中显得分外鲜明夺目。
冰穹A是南极冰盖最高点
也被认为是南极科研制高点
登顶冰盖之巅14年来
中国有哪些科学上的发现?
中国科学家利用车载冰雷达探测发现
冰穹A地区冰面平坦
冰下地形则呈现出高山深谷交错的壮观景象
甘布尔采夫山脉
保存着不同地质年代的地貌图景:
早期流水作用形成的
溪谷河床群构成的树枝状地貌
后经冰川作用叠加出冰斗状、刃脊状地貌
继而受强烈冰川侵蚀产生巨大U形主干谷地貌
谷底与谷肩垂直落差达432米
此后,用深部雷达探测发现
甘布尔采夫山脉存在“水向高处流”的现象
冰川学家、中国第35次南极考察队领队孙波
解释道
甘布尔采夫山脉地势越低的地方冰层越厚
冰盖越重,压力越大
地势越高的山峰,冰层越薄,压力越小
因而冰盖底部的水体在压力作用下
从低处向高处“流”
到达山顶后又形成新的冰盖
这也意味着
南极冰盖不只是降雪等使其从上部变厚
也从底部快速“生长”
随着我国南极考察航空时代到来
近年用“雪鹰601”上的
机载冰雷达、重力仪、磁力计等科考设备
对中山站-冰穹A考察断面进行探测
获得了许多新的认识
冰盖之下的隐秘世界
更多地进入人类视野并得到揭示
◎ 在冰芯钻探、天文观测等领域,问鼎“昆仑”。昆仑站建在南极冰盖最高点冰穹A所在区域内。冰穹A不只是南极冰盖的最高点,也是南极冰盖科学研究的制高点。在这里,向下进行钻探,有可能获得地球上最古老的冰芯,获取最长时间序列的冰芯气候环境记录;向上观测天空,洁净稳定的大气可使天体观测更清晰,寒冷和干燥的气候条件有利于红外和亚毫米波段的观测,因此被认为是地球上最好的天文观测场所。此次科考主要是对深冰芯场地和钻机进行维护。
钻取深冰芯
是当初昆仑站选址和建站考虑的一个重要方面
南极冰盖上的冰处在运动之中
冰流动的速度与冰盖表面地形和坡度密切相关
昆仑站位于冰穹A西南7.3公里
冰层厚、冰流速小
是不可多得的深冰芯钻取地点
科学家期望从这里的深冰芯中
找到中更新世气候转型的证据
为地球气候变化机制提供更充分的证据
从搭建昆仑站深冰芯房
到安装好深冰芯钻机系统
科考队员花去了3个科考年度
2013年1月,中国深冰芯第一钻正式开钻
随后各次科考接续,将钻探深度推进至800米
800米远非昆仑站的冰芯钻进极限
未来将会继续向3200米冰下钻进
以揭示
百万年时间尺度的地球气候和环境变化信息
从深冰芯房建设至今已经十个年头
昆仑站的深冰芯只钻进802.8米
冰川学家、本次科考陆基首席科学家康世昌
对这种钻取进度表达了忧虑
国际上深冰芯钻取
5—6个野外季节就能达到3000米左右
昆仑站7个野外季节却只钻进了800米
……
本文选摘自《中国国家地理》2019年6月文章
《从中山站到冰穹A,挺进南极冰盖之巅》
撰文 / 刘诗平,摄影 / 刘诗平 等
责任编辑/张璇
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