一文读懂我们为什么要开展南极科考

2018-04-27 10:54:46    来源:中国矿业报

摘要:多少年来,人们一直对极地迷恋。为了进行地球、生物、物理和海洋科学方面的考察,南极吸引着许多探险家、科学家和各国政府。

       执行我国第34次南极考察任务的“雪龙”号顺利返抵上海。

  我国第 34 次南极考察任务由“雪龙”号船和“向阳红01” 号船联合组队执行。“雪龙”号船航次由257名队员组成,包括来自美国、加拿大、俄罗斯、泰国、新西兰等国的13名国际队员。“ 雪龙”号船自2017年11月8日从上海基地码头启程,于2018年4月21日返回,历时165天,总航程达3.8万余海里,冰区航行4100海里。

李廷栋院士告诉你为什么要开展南极科考?_南极科考资讯_勘测联合网

  考察队先后在罗斯海、中山站、普里兹湾、戴维斯海、阿蒙森海等区域开展了海陆空立体协同考察,取得了丰硕的考察成果。

  本次科考取得多个首次

  首先,考察队完成了我国第五个南极考察站——恩克斯堡岛新站临时建筑和临时码头的搭建,实现了发电、海水淡化、通信等功能,于2018年2月7日举行了新站选址奠基仪式,并按计划完成了新站基础测绘、工程地勘等任务。

  其次,开展了南大洋业务化调查。考察队在南极半岛海域、普里兹湾、戴维斯海、罗斯海等海域及沿“雪龙”号船航线开展了业务化调查。“向阳红01” 船与“雪龙”号船首次同步实施南大洋调查。

  考察队首次在西风带海域阿蒙森海51万平方千米范围内开展海洋站位综合调查,完成了5个断面37个站位的全深度、多学科综合调查,是我国南极考察史上最长的全深度海洋综合观测经向大断面。同时,考察队还在阿蒙森海陆架区实施了首次地球物理调查。

  本次南极考察首次实现“雪鹰601”固定翼飞机运载大规模人员进出南极中山站,“雪鹰601”总计执行80次起降。在科研观测方面,“雪鹰601”共完成19个架次的飞行观测,累计飞行超过4.5万千米,观测区域覆盖东南极冰架系统、冰下山脉、冰下湖泊及深部峡谷系统等。

  据悉,考察队还完成了中山站夏季考察,首次参与保护南极重要历史文化遗址国际合作。

  为什么要研究南极

  在一般人的印象中,南极是位于地球一隅的孤僻独立的白色大陆,与我们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,人类经过200多年坚持不懈的努力之后,随着对南极考察的深入,越来越认识到南极洲与人类生存和发展密切相关。

  多少年来,人们一直对极地迷恋。为了进行地球、生物、物理和海洋科学方面的考察,南极吸引着许多探险家、科学家和各国政府。

  早期,一些探险家、科学家是在各国政府、团体、个人的资助下从事南极探险活动的。而现代的南极考察则主要由各国政府有领导、有计划地组织进行,我国也不例外。我国进行南极考察具有深远的历史意义和重要的现实意义。

  中国科学院院士李廷栋从四个方面回答了我国研究南极的动机:

  第一,南极是一个资源库,具有丰富的生物、矿产与水资源,可作为长远的后备资源加以开发利用。

  第二,南极是气候的调节器,其冰雪气候的变化影响全球,也影响中国。

  第三,南极是地球科学研究圣地,冈瓦那古陆的演化、大量陨石遗存、巨量冰雪中气候环境信息,以及极光、极端条件下的生命等,都为地球科学研究提供了良好条件。

  第四,独特的地理位置、地貌特点和地质遗存,为发展地学旅游的理想之地,也是普及地学科学知识的良好场所。

  南极独特的地理位置

  “南极洲是我们这个星球上极为特殊的一块土地,是世界上发现最晚,科学研究程度最低的一个洲。”李廷栋院士说,“但由于它所处的特殊地质、地理位置,科学探索上的独特条件,自然资源的巨大潜力,近几十年来引起各国政府和科学界的高度重视。”

  据了解,目前,已有20多个国家在南极建立了80多个站进行科学考察,常年站近50个,其中以美国和俄罗斯最多。美、英、俄、法、意、日6国均有5个以上南极科考站。

  南极的地理位置比较独特,南极洲位于地球最南端,四周被南大洋所环绕,面积1400万平方千米,约占全球陆地面积的9.4%,其中岛屿面积为7.55万平方千米。

  南大洋由太平洋、印度洋、大西洋的南部组成,面积约为3800万平方千米,水深4000米~5800米,在南桑威奇群岛以东的海沟, 海水最深可达8428米。南大洋常年为海冰所覆盖,海冰面积冬季约为1880万平方千米,夏季最小为260万平方千米,有大小冰山22万座。

  南极大陆边缘海较少,主要有别林斯高晋海、阿蒙森海、罗斯海、威德尔海等。以横贯南极山脉为界,南极大陆分为东西两部分。

  东南极在地质上是一个典型的地盾区,是一个平均海拔4000米的巨大冰原区。冰下有高山与深谷,如果冰雪消融将变为多山地区。

  西南极主要由褶皱山脉组成,包括南极半岛及其外的南设得兰群岛等岛屿。如果冰雪消融将变为一系列孤立的岛群。

  据介绍,南极有6个“最”:世界最高的大陆,平均海拔2350米,最高峰为文森峰,海拔5140米;世界最寒冷、暴风雪最频繁、风力最强的大陆,年平均气温-25℃,最低-88.3℃,有“世界寒极”之称;沿岸风速17.18米/秒,最大风速100米/秒,为“世界风极”;世界最干旱的大陆,年降水量仅30毫米~50毫米,有“白色沙漠”之称,有的地方近200万年来滴水未降;冰雪(淡水)储藏量最大的大陆,冰层平均厚度1600米,总体积3000万立方千米,占全球冰雪储存量的90%;拥有全球最丰富的生物资源,特别是磷虾资源;是世界上最干净和最安静的大陆,无永久居民,少污染,除风声、浪声、海豹及企鹅叫声外,无其他声音。

  南极有“四库”之称,南极是一个淡水库,其淡水量占全球的72%;南极是一个陨石库,地球上90%的陨石采自南极,目前已采集到的陨石约5万块;南极是一个巨大的冰雪库,冰雪的体积300O万立方千米,占全球冰雪总量的90%以上;南极是一个磷虾库(蛋白质库),其蕴藏量为4亿~6亿吨,是地球上最大的单种生物资源。

  国际极地研究学界公认,南极有四个必争之点,即极点、冰点、磁点以及南极最高点——高峰点。极点即南极点,位于南极洲中心点,已被美国抢占,并建立了阿蒙森-斯科特科考站。冰点位于东南极腹地,前苏联率先考察,测到了-89℃全球最低温度,并于附近建立了“东方站”。磁点即磁极点,位于东南极沿海地区,已被法国抢占,并建立了迪蒙、迪维尔科考站。高峰点即西南极文森峰,中美联合登山科考队于1988年12月登上该峰,其海拔为5140米。这里即使在夏天,气温也在-40℃。

  东南极拥有巨大的冰下湖泊——东方湖。1996年,俄罗斯在东南极俄罗斯东方站发现一个面积广阔的淡水湖——东方湖。湖距海岸线1500千米,海拔3500米。湖泊长250千米,最宽处50千米,大小相当于北美安大略湖,为南极已发现冰下湖中最大的一个。有关钻探结果表明,东方湖可能是地球上水量变动最小的湖泊,其湖水是在约100万年前形成的,拥有世界上浓度最大的氧气。

  湖水为什么未结冰?这是因为湖面以上约4000米厚的冰壳像毛毯一样有效地保存了地热能,并把一些有机生命封盖了大约百万年。

  据《中国科学报》报道,2013年1月28日,以冰川学家John Priscu为首的美国科考队首次在800米以下惠兰斯湖取得沉积物及水样品,并首次在湖泊中发现生命。该湖位于西南极罗斯冰架边缘,湖水面积约60平方千米。经分析测试,在水体及沉积物中都含有大量微生物,每毫升湖水中含1000个细菌。这些细菌不需阳光而存活,其食物来源于有机质,或者类似在金矿和深海热泉口附近的“化能营养型”物质。冰层保护了这些湖泊与大气层隔绝数百万年的原始环境。

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