漫談我國南極科考站“五朵金花”

趙曰飛

一、長城站

中國南極長城站建于1985年2月20日，坐落在南設得蘭群島喬治王島，地理坐標為62°12′59″S，58° 57′52″W。長城站所在的喬治王島，是南設得蘭群島中最大的一個島嶼。北面鄰德雷克海峽，與南美洲的合恩角相距960千米；南面隔著布蘭斯菲爾德海峽與南極半島相望，距離約130千米。長城站占地面積約2.5千米。站區系火山巖組成的丘陵地形，呈臺階型，西高東低，平均海拔高度10米。地表由卵礫石和砂石組成，平均1.2米以下為永久凍土層。長城站的氣溫據1985年以來觀測資料表明：夏季代表月一月平均氣溫為1.3℃，最高為11.7℃，最低為-2.7℃；冬季代表月七月平均氣溫-8℃，最高為2.6℃，最低為-26.6℃。年降水量630毫米左右，以降雪為主。暴風雪頻繁是長城站的最大特點，每年大風（17米/秒）日數在60天以上，最大風速可達40.3 米/秒。長城站現有大型永久建筑10座，包括生活棟、科研棟、氣象棟、文體棟、發電棟、綜合庫、食品庫等。

二、中山站

中國南極中山站建成于1989年2月26日，以中國民主革命的偉大先驅孫中山先生的名字命名。中山站位于東南極大陸伊麗莎白公主地拉斯曼丘陵的維斯托登半島上，其地理坐標為69°22′24″S，76°22′40″E。中山站所在的拉斯曼丘陵地處南極圈之內，位于普里茲灣東南沿岸，西南距艾默里冰架和查爾斯王子山脈幾百千米，是進行南極海洋和大陸科學考察的理想區域。

中山站位于南極大陸沿海，氣象要素的變化與長城站差別較大，比長城站寒冷干燥，更具備南極極地氣候特點，年平均氣溫-l0℃左右，極端最低溫度達-36.4℃。中山站地區受來自大陸冰蓋的下降風影響，常年吹東南偏東風，8級以上大風天數達174天，極大風速為43.6米/秒；降水天數162天，年平均濕度54%，全年晴天的天數比長城站多得多。中山站有極晝和極夜現象，連續白晝時間54天，連續黑夜時間58天。中山站設有實驗室，配備有相應的分析儀器設備，可供科學考察人員對現場資料和樣品進行初步分析研究。站上的氣象觀測場、固體潮觀測室、地震地磁絕對值觀測室、高空大氣物理觀測室等均配備有相應的科學觀測設備和儀器。中國南極考察隊員在中山站全年進行的常規觀測項目有氣象、電離層、高層大氣物理、地磁和地震等。

三、 昆侖站

中國南極昆侖站于2009年1月27日建成，是我國第一個南極內陸科學考察站，位于南極內陸冰蓋的最高點冰穹A地區。昆侖站建筑分為內部功能倉與外部保溫層兩部分，內部功能倉由若干可獨立運輸的工程艙拼接組成。中國南極昆侖站站區總建筑面積558.56平方米，本次南極考察主要實施建設236平方米的主體建筑。考察站建成后，我國已逐步在南極內陸開展冰川學、天文學、地質學、地球物理學、大氣科學、空間物理學等領域的科學研究，實施冰川深冰芯科學鉆探計劃、冰下山脈鉆探、天文和地磁觀測、衛星遙感數據接收、人體醫學研究和醫療保障研究等科學考察和研究。

四、 泰山站

中國南極泰山站2014年2月8日正式建成開站，規模跟昆侖站大體相當。它是一個三層高架結構，高度大概20多米，外形很像中國燈籠的造型，位于中山站與昆侖站之間的伊麗莎白公主地，海拔高度2 600米，年平均溫度-36.6℃，可滿足20人度夏考察生活，總建筑面積1 000平方米，使用壽命15年，配有固定翼飛機冰雪跑道，與泰山站一樣是度夏站。該站的建成不僅將成為中國昆侖站科學考察的前沿支撐，還將成為南極格羅夫山考察的重要支撐平臺，進一步拓展中國南極考察的領域和范圍。泰山站所在地正好處于格羅夫山、哈丁山考察區，這個區域是南極洲上的隕石富集地。這些隕石來自太陽系中的其它星球，是地球人了解有關太陽系早期信息、演變奧秘的鑰匙，甚至還可以知道其它星球上有無生命存在。據專家介紹，在南極采集到的隕石原始狀態最好，因長期在冷凍和無菌條件下保存，幾乎沒有受到地球上其它物質的污染，最有利于研究太陽系內外星體的歷史演變過程。

五、 墨子站

經過數年數次實地考察，綜合各方面信息，最終位于羅斯海特拉諾灣的恩克斯堡島（也稱難言島）被選擇為新科考站址。新站目前還未正式命名，筆者暫且稱它為墨子站。

羅斯海是南大洋深入南極洲的一個邊緣海，也是地球上船舶所能到達的最南部海域之一，分布著埃里伯斯火山等多座著名火山以及南極最大的羅斯冰架，被喻為研究地球系統中能量交換、物質交換和圈層相互作用、理解全球氣候變化的“天然實驗室”。同時，羅斯海擁有南半球最高緯度的海洋及其生態系統，是南極環境保護區體系最完備的地區。在此地建站，可以達到與本國已有科考站的差異化，填補在國際上南極考察重點、熱點區域的空白，促進南極科考國際合作。

按照設計，第五座南極考察站為常年考察站，建成后可滿足80人度夏、30人越冬，規模將達5 500平方米，輻射科考范圍300～500千米。建站工作主要包括站區建筑布局、設施布置、工程運輸裝備和航空保障系統完善、科考觀測設備設立等。

新站建設高度重視環境保護。科考隊將開展水質要素和環境污染物要素的監測、鳥類監測、企鵝分布格局和歷史變遷調查；開展擬建站區的實地踏勘、工程地質勘測和地形圖測繪、附近海域的水下地形測繪、擬建碼頭區域的資料勘測收集等工作，為新建站址周邊環境保護提供基礎資料。此外，科考隊還將開展基礎測繪、地質勘察、海域水深調查等，為建筑設計和施工圖設計提供數據支撐和基礎資料；通過現場工作，了解掌握施工難點，將為今后建設作業積累經驗。據悉，新站建設如果進展順利，最快2022年就可以建成。

五朵金花互相呼應，為我國南極考察工作提供了全方位的研究。就我國已有的南極考察站而言，在西南極，長城站區域生態系統活躍，更適合開展亞南極生態監測和研究；在東南極，中山站區域是觀測研究南極冰蓋演化過程、南極冰架海洋相互作用的理想之地，也是開展高空物理、地質學、地球物理等學科工作的優良位置；地處南極冰蓋地區的兩個度夏科學考察站——昆侖站和泰山站，則匯聚了冰芯科學、大氣科學和天文科學等學科的前沿領域。羅斯海區域新站的建成，將填補我國南極地區的考察空白，支撐我國在羅斯海以及南太平洋的海洋環境調查和保護工作。