世界盡頭的奇跡

◆本刊綜合

南極和北極作為地球的極巔，遙相呼應(yīng)、各據(jù)一方。極地不僅有著令人神往的景色，還是生物的基因庫、自然資源的儲備地和地球氣候環(huán)境演變的航向標，更是科學的殿堂、創(chuàng)新的源泉。

自1984 年首次南極科學考察以來，中國南極科學考察隊40 次赴南極執(zhí)行科學考察任務(wù)，皚皚冰雪之下埋藏著地球數(shù)百萬年的秘密，蘊藏著數(shù)不盡的生態(tài)系統(tǒng)寶藏。自1999 年執(zhí)行首次大規(guī)模北極科學考察任務(wù)起，我國先后開展了13 次北冰洋科學考察和19 個年度的北極黃河站科學考察。北極科學考察不僅有助于我們更好地了解全球氣候變化的趨勢和規(guī)律，還能推動科學研究的發(fā)展和國際合作，為構(gòu)建人類命運共同體作出貢獻。

在全球變暖和人類活動強度急劇增加的背景下，極地生態(tài)環(huán)境面臨前所未有的挑戰(zhàn)。本期，我們將走進關(guān)乎全球可持續(xù)發(fā)展和人類命運的“窗口”，探索冰封世界。

南極科學考察：“后來者”變身“領(lǐng)先羊”

南極位于地球最南端，被稱為地球的“冷源”，對全球氣候變化與生態(tài)環(huán)境影響顯著。在南極約1400 萬平方千米的占地面積中，98%以上的面積常年被冰雪覆蓋，最低氣溫可達約-88.3 ℃。作為地球上最高的大陸，南極也有“冰雪高原”之稱。

圖1 在南極大陸邊緣威德爾海拍攝的海上冰山（圖/新華社）

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海洋可吸收人類活動產(chǎn)生的二氧化碳，其中有近40%的二氧化碳被南大洋吸收。全球氣候變化影響著南極大陸，圍繞南極開展的科學研究可為全球控制二氧化碳排放、探求新的發(fā)展空間提供科學依據(jù)。

南極嚴酷的自然條件導(dǎo)致大陸地區(qū)生物稀少，但圍繞大陸的南大洋生物資源豐富。南極是企鵝、海鳥的天堂，在此常年或季節(jié)性棲息的鳥類約有41種。在約200 種的魚類資源中，有約四分之三為南極鱈魚。南極磷蝦作為南大洋最大的漁業(yè)資源，總藏量常年維持在約50 億噸。南極陸地上幾乎沒有高等植物，僅有一些地衣和苔蘚，被稱為“無花的世界”。極端環(huán)境下的南極特種微生物資源，有著較高的研究價值。

人類在南極發(fā)現(xiàn)了煤、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、石墨、金剛石等礦產(chǎn)資源220 多種，其中煤、鐵的儲量均為世界第一，石油、天然氣資源儲備也很豐富。風能、潮汐能和地熱能等清潔能源也是這里的“特產(chǎn)”。此外，南極作為地球最大的淡水資源庫，其冰蓋平均厚度約為2350 米，儲存了全世界約80%的可用淡水。

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隕石是探索太陽系起源和演化的珍貴“原始資料”。南極大陸常年冰封，寒冷干燥，是保存隕石的極佳場地。被冰封的隕石難以風化，居地年齡最高可達280 萬年。

圖2 中國第30 次南極科學考察隊收集的最大一塊南極隕石（圖/新華社）

我國是世界上為數(shù)不多的能夠在南極獨立開展科學考察工作并建立科學考察站、持續(xù)進行科學觀測的國家之一。幾十年來，在極地冰川學、海洋學、地質(zhì)學、大氣科學、日地物理學等領(lǐng)域獲得了一系列重要的科學發(fā)現(xiàn)，取得了一批高水平的科研成果。

我國的南極科學考察站知多少

在我國改革開放之初，全球已有18 個國家在南極洲建立了40 多個常年科學考察基地和100 多座夏季站。而中國作為聯(lián)合國安理會常任理事國卻從未踏足南極。

之后40 年間，從繪制世界第一張南極內(nèi)陸地形圖、探尋冰蓋最高點，到作為發(fā)展中國家建起第一個南極內(nèi)陸科學考察站……我國在對南極的考察中實現(xiàn)了一個又一個突破。

長城站

建站時間：1985 年2 月20 日

1984 年11 月20 日，由全國各地60余個單位、591人組成的科學考察隊，搭乘中國自行設(shè)計制造的第一艘萬噸級遠洋科學考察船——“向陽紅10”號開啟了首次南極科學考察。長城站僅用了約40 天時間建成，這在當時來說就是一個奇跡。不久，我國也從《南極條約》中的締約國正式轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)商國。長城站的建立是中國極地考察事業(yè)發(fā)展的起點。

圖3 在南極洲喬治島民防灣的中國“向陽紅10”號南極考察船（圖/新華社）

中山站

建站時間:1989 年2 月26 日

中山站是由一座座分布在南極大陸拉斯曼丘陵上造型新穎、色彩明快的建筑共同組成的設(shè)備完善、技術(shù)先進的科學考察站，同時也是中國極地科學考察史上規(guī)模最大的科學考察基地。

圖4 “六角樓”空間物理觀測棟是中山站的標志性建筑（圖/新華社 劉詩平 攝）

昆侖站

建站時間：2009 年1 月27 日

昆侖站是我國第一座、世界第六座南極內(nèi)陸科學考察站。2004 年12 月12 日，中國第21 次南極科學考察隊在歷經(jīng)40 天的艱苦跋涉后，首次在南極冰蓋最高點、海拔4093 米的冰穹A 這一“不可接近之極”留下人類的足跡。昆侖站是南極內(nèi)陸冰蓋最高點上的科學考察站，中國也是首個在南極內(nèi)陸建站的發(fā)展中國家。

圖5 南極格羅夫山地區(qū)的最高峰——梅森峰（圖/新華社）

泰山站

建站時間：2014 年2 月8 日

泰山站位于東南極內(nèi)陸冰蓋伊麗莎白公主地區(qū)域，這一區(qū)域具有典型的內(nèi)陸氣候，風大，吹雪嚴重。為減小風阻，便于大風吹走積雪，泰山站主體建筑整體架空于雪面。作為中山站和昆侖站之間的中轉(zhuǎn)樞紐站，泰山站內(nèi)還配有固定翼飛機冰雪跑道，可滿足20 人開展度夏科學考察。

羅斯海新站

2023 年11 月21 日，中 國 第40次南極科學考察隊的32 名隊員飛抵羅斯海新站，啟動建設(shè)我國第五個南極科學考察站的準備工作。羅斯海新站是繼長城站、中山站后的第三個常年科學考察站，也是首個面向太平洋扇區(qū)的科學考察站。

一路向北，“魔力”何在

北極是以北冰洋為中心的廣闊區(qū)域，包括北極圈以內(nèi)的所有陸地和島嶼。作為全球氣候變化的敏感區(qū)，相對南極，北極地區(qū)的氣候較溫和，生態(tài)系統(tǒng)較豐富，特有的動物包括馴鹿、北極狐、雪鸮等，植物主要有矮灌木、禾草、地衣和苔蘚等。

圖7 在位于北極圈內(nèi)的挪威特羅姆瑟附近拍攝的極光（圖/新華社 張鋮 攝）

北極升溫速率是地球其他地區(qū)的2倍以上。自1979 年以來，北極夏季海冰范圍呈下降趨勢，對北極變暖放大效應(yīng)、極地渦旋破壞、海洋環(huán)流、大氣化學變化及植物、動物和微生物生命的變化等造成影響。此外，北極的動物向低緯度海島遷徙，植被帶開始向北延伸。探索極地的變化，有助于我們深入了解氣候變化對高緯度地區(qū)的影響。

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2004 年7 月28 日，我國建成了擁有全球極地科學考察中規(guī)模最大的空間物理觀測點的中國首個北極科學考察站——黃河站，我國成為第8 個在挪威斯匹次卑爾根群島建立北極科學考察站的國家。

氣候變暖會對全球的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠影響，比如珊瑚礁白化、部分物種滅絕、新物種入侵等，北極地區(qū)出現(xiàn)了大陸地區(qū)加速“綠化”、亞北極種類北移等顯著變化。北極科學考察可以更好地預(yù)測生態(tài)環(huán)境變化，系統(tǒng)掌握北極生態(tài)系統(tǒng)特征并預(yù)測潛在變化，為北極熊等關(guān)鍵物種的保護提供科學依據(jù)。

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2018 年10 月18 日，與冰島合作建成的我國第二個北極科學考察站——中—冰北極科學考察站正式運行。它是我國開展北極環(huán)境、氣候變化長期監(jiān)測研究的重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

圖8 科考隊員在北極點附近的冰站調(diào)查作業(yè)（圖/新華社 魏弘毅 攝）

此外，北極科學考察有利于掌握航道氣象、海流和海冰等關(guān)鍵要素，為我國北極航道利用提供預(yù)報服務(wù)。收集的各類信息還能為破冰船破冰參數(shù)的設(shè)定提供科學依據(jù)。對冰基浮標、冰下潛航器等研發(fā)裝備進行現(xiàn)場試驗和應(yīng)用，可提升我國自主研發(fā)極端裝備的能力，為我國北極科學考察的無人化觀測提供新的手段。

自首次執(zhí)行北極科學考察任務(wù)起，這25 年間，我國在綜合考察研究、觀測平臺建設(shè)和國際科技合作等方面取得了顯著成果，進一步提升了我國北極科學研究水平和創(chuàng)新能力，以及在國際北極事務(wù)中的影響力。

上天、入地、登極、下海，這不僅是人類探索自然奧秘的極致挑戰(zhàn)，更是一個國家綜合國力的體現(xiàn)。今年是我國開展極地科學考察的40 周年，在一代代科學考察隊員們遠赴險地的奮戰(zhàn)中，我們正努力實現(xiàn)從“認識極地”到“保護極地”再到“利用極地”的跨越。未來，隨著全球人口的增長，人類活動對兩極地區(qū)的影響必將擴大，極地科學考察研究的重要性也將越發(fā)凸顯。