第八次北极科考实现三个突破:穿越中央航道等

刘诗瑶/人民日报

2017-11-10 09:13

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科考队进入北极圈后,科考队员在“雪龙”号上围成圆圈合影。 人民日报 图
日前,中国第八次北极科学考察队圆满完成任务,实现多项历史性突破。自1999年首次开展北极科考以来,我国北极考察事业实现了从无到有、从小到大、从弱到强的跨越式发展。为什么要加快探索北极?北极航道现状如何?北极科考还有哪些方面亟待加强?近日,记者采访了相关极地专家。
我们比以往任何时候都更加迫切地想知道北极变暖带来的影响
从地缘上看,比起南极,中国离北极更近。
“北极地区被确认为全球变暖最强烈的地区,北极快速变化产生的影响,势必传导到中国,我们比以往任何时候都更加迫切地、想量化地知道这种影响的程度。”国家海洋局极地考察办公室主任秦为稼说。
“南北极就像冰箱的制冷机,是全球气候的冷源。如果北极海冰持续融化,会大大削弱原本冰面反射光线热量的能力,海水不断吸收热量,破坏了原有热量平衡,可能会引起区域乃至更大范围的气候异常。”中国极地研究中心极地海洋学研究室主任、中国第八次北极科考副领队何剑锋说。
“目前人类对两极地区的观测相对匮乏,两极变化的机理研究不够充分,气候变化预估趋势的能力与其他区域相比也很滞后。”秦为稼说,因此必须加强现场的业务化观测,努力获取更多第一手连续的北极气候环境资料。
北冰洋也是研究极端环境下生态系统的最佳实验室。“比如,海豹是北极熊的主要食物来源,但海豹依赖海冰生存。海冰融化将冲击整个生物群落,这是非常值得关注的生态问题。”何剑锋说。
我国是全球贸易体系中最重要的国家之一,北极航道是连接东北亚、欧洲和北美三大经济圈距离最短的海上通道。“科研人员能够为该地区的经贸活动提供相应科学支撑,比如海冰预报、路线规划和环境保护等。”何剑锋说,这就需要进一步增加对北极的认知。
都是奔赴世界寒极,北极科考和南极科考却不尽相同。对此,参加过9次北极考察和2次南极考察的何剑锋深有感触,“在南极考察不涉及主权问题,科考相对自由。但北极多处区域主权已定,科考区域受限制约了科考内容。”
此外,位于北冰洋中央区的公海恰好是海冰最密集的地带,对现有科考船的破冰能力形成了挑战。我国自主建造的极地科考船“雪龙2”号具有较强的双向破冰能力,有望于2019年交付使用。
尽管困难不少,我国仍然从1999年就启动了北极的科学考察,获得了宝贵而详实的数据资料,为中国人充分了解、和平利用北极作出了贡献。从第八次科考开始,北极考察将正式进入1年1次的常态化运行。目前,中国在北极拥有一座黄河科学考察站,随着科研需求增加,不排除将来建造其他综合考察站的可能。
第八次北极科考开创多个“第一次”
本次科考接近尾声时,科考队员们兴奋地走出舱门,在甲板上站队组成了环状的环北冰洋航迹图,纪念中国人第一次完成环北冰洋考察。
这个图案来之不易。摊开地图,以北极点为中心,顺时针航行“环形”始自上海,穿白令海峡至楚科奇海,经中央航道抵达北欧海,随后经拉布拉多海到巴芬湾,直达西北航道,重新返回白令海。历时83天,总航程逾2万海里,科考队开展了以海洋基础环境、海冰、生物多样性和海洋塑料垃圾等为重点的多学科综合调查,填补了我国在多处海域的调查空白,为北极航道、生态和污染环境的系统分析与评价积累了第一手珍贵资料。
这条美丽的轨迹还串起了其他多个“第一次”。
科考队第一次穿越了中央航道。从东北亚航行至欧洲,以往较优线路是走东北航道,顺着俄罗斯专属经济区前行。中央航道则直接穿过东北航道北部的280万平方公里公海区域,距离和航行时间都大大缩短。
这项突破性创举,原本不在考察计划中。何剑锋介绍,科考队原计划走东北航道至北欧海,在航程中综合考虑实际冰情和考察效率,决定启用《第八次北极科学考察实施方案》中的中央航道备选航线来穿越北冰洋。
“这是一次勇敢的尝试。中央航道有‘三道坎’,即三个海冰密集区。8月7日,在完成第五个冰站作业后,考察队实际上已穿越了第一个海冰密集区。我们当时就想,能不能尝试走中央航道,获取更多新的科考数据。”尽管做了精心筹备,包括何剑锋在内的科考队员们心理压力依然很大。
“第二个海冰密集区纬度高、冰层厚,是最难啃的硬骨头。”何剑锋回忆,有的海冰甚至厚达4米。高纬度网络不畅,无法及时收到冰情预报。夏季海雾弥漫,很容易失去方向,一旦道路不通,需要马上寻找另外一条新路。“我们对预设航线的冰情进行细致分析,有把握穿越中央航道。”凭借扎实专业的操作,科考队又顺利通过了第二、第三个海冰密集区。
穿越成功时,全船人员非常兴奋。因为此举不仅证明“雪龙”号可以穿越中央航道,也为后续科考积累了丰富经验,同时“抄近路”省出来的时间,也让科考队在北欧海区开展了更充分的考察作业。
科考队完成了第一次试航西北航道。这条路线是连接大西洋和太平洋的最短航道。科考队有效应对了航路曲折和冰区夜航等种种挑战,为后续研究打下坚实基础。
首次在北极开展系统性业务化调查
第八次北极科考,是首次在北极开展的系统性业务化调查。
什么是业务化?就是要定时间、定地点、定参数、定指标,对区域进行常年、连续的观测。何剑锋说,这可以完整了解观测区域各指标的年际变化情况。
“科考队员可以换,但观测指标不能断。气候环境并不是去一两次、观测三五年就能掌握其内在变化规律,往往需要长期而持续的观测。”何剑锋说,我国前7次北极科学考察主要围绕重点科学问题展开,从第八次北极科学考察开始,进一步强调把服务国家需求和科学探索结合起来,建立长期持续的考察机制,来探寻关系国家战略和人类生存命题的答案。
加紧制定科考行业标准,是推进北极业务化科考的重要内容。何剑锋说,“业务化就是要正规,就是要有标准。无论是今年你做,还是明年他做,都能确保得到可进行比对的数据。”比如,冰区作业方式和无冰区作业方式有很大差别,要根据基本规范制定出更加具体的细则。
美国、加拿大、德国等国家是当前国际北极科考的“第一梯队”,他们科考历史悠久,科考船破冰能力一流,科考范围也更广泛。一些国外的极地科学考察船,本身就是开放的国际合作平台,会邀请很多外国科学家参与考察。通常,国外一个航次包含若干航段,每个航段有不同的科学目标和科学任务。比如,研究海冰的科学家做完海冰航段即可下船,让研究其他学科的科学家上船。
专家认为,这种灵活高效的科考资源配置方式,值得我国借鉴,以吸纳更多优秀的国际科学家参与我国的极地科考活动,实现优势互补。
“国家海洋局正在组织实施雪龙探极工程,也在为北极科考创造更好的条件。”秦为稼介绍说,从第八次北极科考开始,启动新的北极观测监测研究模式,进行相关基础设施建设,从初期的零散认知性研究阶段向大范围系统性立体化的观测监测研究转变。
“随着国家北极观测网的建成,我们对北极的认识将会产生飞跃,国家重大战略需求将有更多的科技支撑。”秦为稼说。
(原标题:第八次北极科考实现三个突破)
责任编辑:王心馨澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
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