中國驕傲丨第13次北冰洋科考圓滿完成 中國極地科考踏上新的起點

【導(dǎo)語】中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊日前乘坐“雪龍2”號極地科考破冰船返回上海，圓滿完成了為期78天的北極探索任務(wù)。在此次科考中，中國科考船首次抵達(dá)北極點開展相關(guān)調(diào)查和科學(xué)研究工作，填補了中國北冰洋考察在該區(qū)域的資料空白，拓展了中國北冰洋調(diào)查范圍。此次科考也在國際合作方面取得突破，不僅首次開展了中泰合作，為全球微塑膠污染的研究和治理提供借鑒和參考，也進(jìn)一步深化了中國與俄羅斯的加克洋中脊地球物理合作調(diào)查，為雙方共同開展北冰洋地質(zhì)構(gòu)造研究合作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

多項科考項目首次在北冰洋展開

9月27日，“雪龍2”號極地科考破冰船停泊在中國極地考察國內(nèi)基地碼頭。（圖源：新華社）

7月12日，中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊，乘坐“雪龍2”號極地科考破冰船，從上海出發(fā)，前往北冰洋執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)。9月5日，“雪龍2”號極地科考破冰船成功抵達(dá)北極點，這是我國科考船首次抵達(dá)北極點，填補了中國極地科考的空白，刷新了中國航海最北紀(jì)錄。9月27日，隨著“雪龍2”號極地科考破冰船抵達(dá)上海，標(biāo)志著本次北冰洋科考各項任務(wù)圓滿完成，考察順利結(jié)束。

這次北冰洋科考?xì)v時78天，總航程1.5萬余海里，除去往返路途時間，總共有40多天可以開展科考作業(yè)。本次任務(wù)有別以往，考察聚焦中北冰洋太平洋扇區(qū)、加克洋中脊和北極點區(qū)域，執(zhí)行環(huán)境關(guān)鍵要素長期觀監(jiān)測、洋中脊地質(zhì)和地球物理調(diào)查、國家科技計劃項目和國際合作四大任務(wù)；實施大氣、海冰、海洋和底質(zhì)環(huán)境調(diào)查、生物群落和資源調(diào)查以及污染物監(jiān)測，在冰區(qū)擇機開展海冰綜合調(diào)查。

中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊首席科學(xué)家陳陟介紹，這次科考，無論是在長期業(yè)務(wù)化的觀測監(jiān)測方面，還是國家的重大科研計劃方面，都取得了大量的數(shù)據(jù)和樣品。海冰內(nèi)應(yīng)力浮標(biāo)、海冰光學(xué)的剖面浮標(biāo)，還有次網(wǎng)格尺度的浮標(biāo)陣列，都是首次在北冰洋試驗。有助于我們精細(xì)化地了解海冰的動力學(xué)、熱力學(xué)過程，對我國海冰模式的進(jìn)一步優(yōu)化完善，都很有意義。

7月26日，中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊隊員在執(zhí)行氣象探空氣球布放作業(yè)。（圖源：新華社）

據(jù)了解，此次北冰洋科考成果豐碩，在自主裝備研發(fā)、新型技術(shù)應(yīng)用等方面取得多項新突破。在環(huán)境關(guān)鍵要素長期觀監(jiān)測方面，共計完成49個站位的海洋綜合調(diào)查，完成6個短期冰站和1個長期冰站作業(yè)，開展了海面氣象、冰區(qū)海冰和船舶應(yīng)力測試等工作，取得了大量有效數(shù)據(jù)。

在洋中脊調(diào)查方面，開展了地質(zhì)地球物理海底定點觀測、地球物理海面走航觀測等內(nèi)容，完成海底地震測量、地質(zhì)取樣等在內(nèi)的8項作業(yè)。同時，成功完成布放回收7臺海底大地電磁儀和5臺海底地震儀，其中地震儀回收率100%，刷新高緯密集冰區(qū)回收紀(jì)錄。

在科學(xué)研究方面，完成海冰、環(huán)流等國家科技計劃項目44項。首次開展海冰厚度無人化智能觀測；首次開展多波段合成孔徑雷達(dá)海冰觀測；獲取了長時間連續(xù)的高分辨率生態(tài)環(huán)境信息，為北極快速變化下北冰洋生態(tài)系統(tǒng)快速響應(yīng)提供科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

在國際合作方面，首次在北冰洋考察中開展了中-泰合作，為全球微塑料污染的研究和治理提供借鑒和參考；圍繞重力磁力等多種測量方式，進(jìn)一步深化了中-俄加克洋中脊地球物理合作調(diào)查，為雙方共同開展北冰洋地質(zhì)構(gòu)造研究合作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊領(lǐng)隊王金輝表示，第13次北冰洋科學(xué)考察任務(wù)的圓滿完成以及取得的突破，進(jìn)一步提升了我國在北冰洋的環(huán)境保護(hù)、污染物評估，以及北極快速變化響應(yīng)的這方面的能力，進(jìn)一步提升我們國家在認(rèn)識北極、保護(hù)北極方面的能力。

“雪龍2”號：國產(chǎn)科考船極地破冰

這是7月25日從“雪龍2”號極地科考破冰船駕駛臺拍攝的景色。（圖源：新華社）

對極地科考來說，破冰船是不可或缺的承載工具。第13次北冰洋科學(xué)考察隊搭乘的“雪龍2”號極地科考破冰船，是我國繼“向陽紅10”號、“極地”號和“雪龍”號之后的第四艘極地科考船，也是我國第一艘自主建造的極地科考破冰船，全球第一艘采用船艏、船艉雙向破冰技術(shù)的極地科考破冰船。

作為一艘智能化的極地科考船，“雪龍2”號有著多項技術(shù)創(chuàng)新：搭載雙向破冰技術(shù)，可以在1.5米厚冰層中連續(xù)破冰前進(jìn)，可原地360度自由轉(zhuǎn)動，裝備各種國際先進(jìn)的海洋和考察設(shè)備，可執(zhí)行多樣化科學(xué)考察任務(wù)。

據(jù)介紹，“雪龍2”號總長約122.5米，寬22.3米，吃水7.85米，排水量近1.4萬噸，總裝機功率23.2兆瓦，定員101人?！把?”號在每小時12海里的情況下，續(xù)航力在2萬海里以上，接近地球的南極點到北極點距離的兩倍。

破冰船，顧名思義就是要能在冰區(qū)破冰航行。“雪龍2”號船體強度滿足PC3級破冰船結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，能在1.5米厚度冰、0.2米厚度雪的海況下，以2至3節(jié)航速連續(xù)破冰行駛。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，“雪龍2”號安全性大大提高，在極地的低溫環(huán)境下具有很強的防寒能力，同時也很環(huán)保。

9月5日13時55分，由自然資源部組織的中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊搭乘“雪龍2”號極地科考破冰船在作業(yè)期間抵達(dá)北緯90度暨北極點區(qū)域。（圖源：新華社）

雙向破冰是“雪龍2”號的最大亮點。所謂雙向破冰，是指船艏和船艉均可破冰。一般的破冰船是由船艏向前破冰，可一旦遇到較厚的冰脊需要轉(zhuǎn)向時，容易被冰脊卡住、難以突破。但“雪龍2”號船艉的兩個大型吊艙推進(jìn)器，能夠360度自由轉(zhuǎn)動，形成很強的冰層切削力，在多冰脊的海域，就可以讓船艉進(jìn)行破冰，“啃硬骨頭”。

目前國際上絕大多數(shù)基于考察船的極地科考工作在極地的11月到次年3月間進(jìn)行。但擁有更強破冰能力和抗寒能力的“雪龍2”號可以更早進(jìn)入極地，更晚離開?？瓶甲鳂I(yè)的范圍也一并擴(kuò)大，科學(xué)家可以選擇在以前無法設(shè)立站位的位置布放儀器，開展更充分的調(diào)查和研究。

作為探索極地的利器，“雪龍2”號上的“黑科技”還有很多?！把?”號的船體和設(shè)備上共安裝了7000多個智能感應(yīng)點，智能機艙能通過傳感器等設(shè)備進(jìn)行船體全壽命監(jiān)測，智能船體可以自動進(jìn)行“健康體檢”，并收集船體鋼板與冰面的摩擦數(shù)據(jù)，為今后設(shè)計制造新船型提供參考。

“雪龍2”號還裝備有國際先進(jìn)的海洋調(diào)查和觀測設(shè)備，能在極地冰區(qū)海洋開展物理海洋、海洋化學(xué)、生物多樣性調(diào)查等科學(xué)考察，能實現(xiàn)船舶和科考的智能化運行和輔助決策。船中部設(shè)計了“月池”，相當(dāng)于在船肚子挖了一個通海井，當(dāng)船周圍都是冰的情況下，可以從通海井釋放設(shè)備，提高了安全性。還搭載一架AW169型直升機，具備出色的應(yīng)急保障支撐能力。

中國極地科考取得顯著進(jìn)展

9月27日，中國第13次北冰洋科學(xué)考察隊乘坐“雪龍2”號極地科考破冰船凱旋。（圖源：新華社）

極地有如一個天然實驗室，極地考察能力體現(xiàn)著一個國家的科研實力，持續(xù)深入地開展極地科考，離不開強大的國力支撐。我國是世界上為數(shù)不多的能夠在極地獨立開展科考工作并建立科考站、持續(xù)進(jìn)行科學(xué)觀測的國家之一，在國際極地事務(wù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

從1984年國務(wù)院批準(zhǔn)組成我國首次南極考察隊至今，中國南極科學(xué)考察隊已39次赴南極執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)。我國相繼在南極建成了長城站、中山站、昆侖站和泰山站。其中，昆侖站建在南極內(nèi)陸冰蓋最高點冰穹A附近，海拔4087米，是目前南極海拔最高的考察站。今年，還將在西南極羅斯海恩克斯堡島建立新的考察站。屆時，中國南極科考站數(shù)量將在建立科考站的31個國家中位居第五。

與此同時，我國對北極的考察也在持續(xù)推進(jìn)。1999年，我國首次開展北冰洋科考。2004年，我國第一個北極考察站黃河站在斯匹次卑爾根群島的新奧爾松建成。2018年，在冰島建成中國—冰島聯(lián)合極光觀測臺(后更名為中冰北極科學(xué)考察站)。截至2022年底，我國極地考察船已在北極東北航道通行56個航次。

這是7月25日在挪威斯瓦爾巴群島新奧勒松拍攝的中國北極黃河站。（圖源：新華社）

在這個過程中，我國建立起日趨完善的極地立體監(jiān)測體系。在海上，我國有“向陽紅”號、“極地”號、“雪龍”號、“雪龍2”號考察船。2019年，“雪龍2”號和“雪龍”號共同執(zhí)行南極科考任務(wù)，首次實現(xiàn)“雙龍?zhí)綐O”；2021年，我國首次利用自主水下機器人“探索4500”在北極高緯度地區(qū)成功開展近海底科考，獲取了寶貴的數(shù)據(jù)資料，為北極環(huán)境保護(hù)提供有力科學(xué)支撐。在空中，2015年中國首架極地固定翼飛機“雪鷹601”在南極成功試飛，從此加入極地科考隊伍中來。

目前，我國極地科考調(diào)查了南北極陸地和海洋的生態(tài)環(huán)境和氣候演變，研究了南北極地質(zhì)背景，繪制了南極內(nèi)部陸地第一張地形圖，在一定程度上掌握了南北極擁有的能源和資源信息。截至2016年，我國在南極收集的隕石達(dá)12665塊，擁有量居世界第三位，對研究地球及其他天體的形成演化具有重要價值。這些來自兩極科考的研究成果除了本身的科研意義外，還為我國社會發(fā)展、維護(hù)海洋權(quán)益等提供了科學(xué)依據(jù)。

與此同時，國際上對極地的研究也在不斷推進(jìn)。比如，有的國家已在南極和北極都獲取了深度3000米以上的冰芯用于氣候變化研究，建立起比較成熟的研究方法。2022年，我國也成功在青藏高原不同海拔高度同時段獲取冰芯樣品，以期破解氣候環(huán)境變化的密碼。矚目未來，相信隨著國家科技事業(yè)持續(xù)發(fā)展，通過加強專業(yè)人才培養(yǎng)、加快學(xué)科建設(shè)等途徑，我們必將實現(xiàn)極地研究的更大發(fā)展。

(資料來源：新華社、央視新聞、人民日報、科技日報)