中國記憶：南極科考強(qiáng)國之路

自1980年起至今，中國南極考察已歷經(jīng)40載。40年來，中國南極考察從初始學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段（1980—1984年），到建站獨(dú)立自主考察階段（1984—2009年），再到快速發(fā)展階段（2009—2020年），取得了令國人驕傲、令世界矚目的成就。這期間，無數(shù)科學(xué)家在這片大陸上揮灑著血汗和青春，為國人逐漸掀開南極神秘面紗的一角，也見證了中國突飛猛進(jìn)的發(fā)展。然而你知道南極考察背后的意義嗎？你了解南極大陸的前世今生嗎？讓我們打開這本屬于中國的南極科考成長記錄，一起尋找答案！

?南極冰蓋

南極是探索地球奧秘的窗口

在一般人的印象中，南極是位于地球南端的寒冷地帶，與人類生活的綠色世界隔著千山萬水，似乎沒有必要開展全球合作式的大規(guī)?？茖W(xué)考察活動(dòng)。其實(shí)不然，隨著人類對(duì)南極考察的深入，越來越認(rèn)識(shí)到南極大陸與人類生存和發(fā)展密切相關(guān)。

南極大陸是地球上最好的天然實(shí)驗(yàn)室。南極冰蓋隱藏著氣候與環(huán)境變化信息，是研究全球變化的重要區(qū)域;南極大陸是岡瓦納古陸的一部分，自然資源豐富，是研究地球演化的關(guān)鍵所在;南極地區(qū)磁場強(qiáng)度最大，是揭示電離層、高空大氣物理和外太空的最佳觀測(cè)場所;南極冰蓋富集的隕石，是研究太空星系的最佳實(shí)物。

1985年4月，首次南極考察隊(duì)返回上海，中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)登船歡迎隊(duì)員勝利歸來（前排左3起：葉篤正、張青松、孫鴻烈、孫玉科、滕吉文，后2王勇、后3劉小漢、后4賀長明）

在資源利用方面，南大洋以磷蝦為中心的生物資源特別豐富，在保護(hù)好南大洋生態(tài)系統(tǒng)的前提下，捕撈磷蝦和其他生物資源為人類所用，也是南極考察的目標(biāo)之一。同時(shí)，南極大陸煤、鐵的儲(chǔ)量巨大，迄今已發(fā)現(xiàn)的礦種有銅、鉬、錳、鎳、鉻、鉑、錫、鉛、鋅、金、銀、鈾、石墨、金剛石、云母、石英和綠柱石等50多種。羅斯海等陸架區(qū)域的油氣資源豐富。南極考察是為將來的資源開發(fā)利用做準(zhǔn)備。

中國的南極科考之路

南極大陸是沒有定居人口的無主之地，直到1961年生效的南極條約規(guī)定，凍結(jié)了所有對(duì)南極大陸領(lǐng)土主權(quán)的訴求，12個(gè)南極條約締約國達(dá)成一致，為和平利用南極協(xié)同開展工作。

登上南極洲是中國幾代科學(xué)家的夙愿。1957—1958年國際地球物理年，美英法蘇等12國進(jìn)行規(guī)模宏大的南極考察。當(dāng)時(shí)中國正處于特殊的時(shí)代，與南極考察失之交臂。直至1980年1月，中國科學(xué)家有幸迎著改革開放的大潮，應(yīng)澳大利亞南極局邀請(qǐng)，第一次踏上了南極考察的征程。

經(jīng)過近5年的學(xué)習(xí)和自我摸索的過程，1984年10月，由向陽紅10號(hào)船和J121號(hào)船組成的中國首次南極考察編隊(duì)，橫跨太平洋，向著南極洲喬治王島奮力前進(jìn)。

1985年2月20日，中國第一個(gè)南極考察站——長城站宣布落成。該站位于南極洲西南部的喬治王島，站區(qū)平均海拔高度10米，距北京17501.949千米。長城站現(xiàn)已初具規(guī)模，有各種建筑25座，建筑面積4200平方米，各種運(yùn)輸工具17臺(tái)。長城站每年可接納越冬考察人員40名，度夏考察人員80名。長城站的建立，填補(bǔ)了中國科學(xué)事業(yè)上的一項(xiàng)空白，從此中國進(jìn)入獨(dú)立自主的南極考察階段。

然而，在偌大的南極州，僅建立一個(gè)考察站還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。為深入南極大陸冰蓋，中山站、昆侖站、泰山站相繼成功建立。

中山站建干1989年2月26日，位于東南極大陸拉斯曼丘陵，站區(qū)平均海拔高度11米，建筑面積2700平方米，各種運(yùn)輸工具19臺(tái)，除先進(jìn)的通信設(shè)備、舒適的生活條件外，還擁有較為完備的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，配備有供科學(xué)研究使用的各種儀器設(shè)備。中山站每年可接納越冬人員25名，度夏人員60名。

南極上空絢麗的極光

昆侖站于2009年1月27日在南極內(nèi)陸冰蓋的最高點(diǎn)冰穹A地區(qū)落成，目前建成的昆侖站主體建筑為鋼結(jié)構(gòu)，工程的建筑面積為236平方米，包括生活區(qū)和科研區(qū)，可供15至20人進(jìn)行夏季科考。以昆侖站為依托，我國將有計(jì)劃地在南極內(nèi)陸開展冰川學(xué)、天文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、大氣科學(xué)、空間物理學(xué)等領(lǐng)域的科學(xué)研究。

泰山站是繼長城站、中山站、昆侖站之后中國的第四個(gè)南極科學(xué)考察站。其名稱寓意堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)固、莊嚴(yán)、國泰民安等，代表了中華民族巍然屹立于世界民族之林含義。2014年1月3日，“泰山站”完成主體封頂。2月8日上午11點(diǎn)國家海洋局宣布，中國南極泰山站正式建成開站。泰山站位于中山站與昆侖站之間的伊麗莎白公主地，距離中山站約520公里，海拔高度約2621米，總建筑面積1000平方米，使用壽命15年，配有固定翼飛機(jī)冰雪跑道，該站將成為中國昆侖站科學(xué)考察的前沿支撐，對(duì)進(jìn)一步拓展中國南極考察的領(lǐng)域和范圍有重大意義。

南極征戰(zhàn)的國之重器

隨著綜合國力的提升，中國南極考察裝備不斷更新。1993年中國從烏克蘭購進(jìn)了雪龍?zhí)枠O地考察運(yùn)輸船，雪龍?zhí)枏?994年10月執(zhí)行首航任務(wù)以來，到2020年已先后26次赴南極、10次赴北極執(zhí)行科學(xué)考察與運(yùn)輸任務(wù)，創(chuàng)下中國航海史上多項(xiàng)紀(jì)錄。

2016年，中國正式投入使用雪鷹601固定翼飛機(jī)，為南極內(nèi)陸運(yùn)輸和空中探測(cè)提供了極大幫助，使中國南極考察進(jìn)入“航空時(shí)代”。

2019年10月15日，伴隨一聲長鳴，中國首艘自主建造的極地科學(xué)考察破冰船—雪龍2號(hào)從深圳啟航，開啟中國第36次南極科考之旅。作為又一國之重器，雪龍2號(hào)與雪龍?zhí)枖y手“雙龍?zhí)綐O”，結(jié)束了中國長期單船開展極地考察的歷史。2020年雪龍2號(hào)和雪龍?zhí)柺状巍半p龍?zhí)綐O”的圓滿實(shí)施，奏響了中國南極考察新篇章。

中國南極考察的快速進(jìn)展，得益于改革開放取得的巨大成就。40年來，中國社會(huì)穩(wěn)定，重視科教興國、科技創(chuàng)新，經(jīng)濟(jì)繁榮、國力大增，極地科學(xué)俊才輩出，設(shè)備和裝備不斷更新，從“一船二站”到“一船四站”，再到“二船五站”，“陸海空”立體推進(jìn)，做到了考察手段一體化，南北極研究全球化。

盤點(diǎn)南極考察硬核“成績單”

40年來，中國科學(xué)家在南極磷蝦與海洋生態(tài)學(xué)、冰川學(xué)、地磁與高空物理和極地環(huán)境與全球變化等領(lǐng)域取得了重要研究成果，交出了一份份滿意的成績單。

以孫松教授為代表的中國科學(xué)院海洋研究所磷蝦與極地海洋生態(tài)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)，在南極磷蝦年齡鑒定與種群年齡結(jié)構(gòu)、南極磷蝦生殖生物學(xué)領(lǐng)域取得國際一流水平的成果，由此推算出被國際認(rèn)可的南極磷蝦的儲(chǔ)藏量為7億～8億噸。這項(xiàng)研究成果為今后科學(xué)利用南極磷蝦資源提供了依據(jù)。

1981年2月，張青松在澳大利亞南極戴維斯站區(qū)采集湖泊沉積物和化石標(biāo)本

中國科學(xué)院地磁與高空物理的研究，對(duì)提升極區(qū)地磁和空間物理的研究水平和國際影響具有十分重要的意義。并為子午工程承擔(dān)的神州九號(hào)發(fā)射期間探測(cè)計(jì)劃、神舟十號(hào)保障探測(cè)計(jì)劃、嫦娥三號(hào)發(fā)射任務(wù)保障探測(cè)計(jì)劃、2014年子午圈國際聯(lián)合探測(cè)計(jì)劃、風(fēng)云二號(hào)G星保障探測(cè)計(jì)劃、2015年子午圈國際聯(lián)合探測(cè)計(jì)劃和暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星保障探測(cè)計(jì)劃等提供了完整可靠的高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

中國極地研究所通過長期觀測(cè)，首次獲得極隙區(qū)緯度電離層漂移特性，揭示了行星際磁場By分量對(duì)電離層等離子體對(duì)流的控制作用;提出了“南北極共軛位置的極低頻數(shù)據(jù)推定算法”，提出了極區(qū)電離層電流結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的“關(guān)鍵點(diǎn)模型”， 適用于空間天氣預(yù)報(bào)。建立了極區(qū)電離層的三維時(shí)變模型。

以中國科學(xué)院蘭州冰川所秦大河橫穿南極為代表的極地冰川學(xué)研究，揭示了南極冰蓋表層雪冰的物理過程和現(xiàn)代氣候環(huán)境記錄，把中國的極地冰川學(xué)提高到國際先進(jìn)水平。中國極地研究所在Dome A累計(jì)鉆取冰芯超過800米，獲得了一批原創(chuàng)性成果。

中國天文學(xué)家研制的南極望遠(yuǎn)鏡，在昆侖站連續(xù)四年的全自動(dòng)越冬觀測(cè)，獲得了星體的連續(xù)光變曲線，發(fā)現(xiàn)了一批具有重要研究價(jià)值的變星等天體。昆侖站CSTAR的成功觀測(cè)，開啟了人類在南極冰蓋之巔探索宇宙奧秘的新的里程。

回望近半個(gè)世紀(jì)的中國南極科考之路，四十年風(fēng)雨歷程，四十年探索奮進(jìn)，中國南極科考事業(yè)一步一個(gè)腳印，逐步成為今天的南極科考大國、強(qiáng)國。也吸引了越來越多的青年學(xué)生開始關(guān)注和投身南極考察事業(yè)中，現(xiàn)如今，中國極地研究與歐美等發(fā)達(dá)國家的差距依舊不小，但放眼未來，中國的極地考察事業(yè)的前景一片光明。你是否也想去這個(gè)“天然的科學(xué)圣地”看一看呢？從現(xiàn)在開始行動(dòng)起來吧！

知識(shí)鏈接

南極大陸的“前世今生”

南極大陸被稱為揭開地球奧秘的鑰匙，意義重大。那么南極大陸的“前世今生”你了解過嗎？

在大約1億5千萬年以前，南極洲同澳大利亞、印度、非洲和南美洲是緊密相連的，這一個(gè)大陸被稱為岡瓦納古陸。

資料顯示岡瓦納大陸存在的證據(jù)有四點(diǎn)：首先，這幾個(gè)大陸的地質(zhì)構(gòu)造相似;其次，二疊紀(jì)早期（距今約2.7億年前），南極大陸和澳大利亞南部、印度、非洲和南美洲都被冰川覆蓋;再有，在南極橫斷山脈和其他地方的二疊紀(jì)晚期（大約2.3億年前）的煤層中含有一種叫舌羊齒的植物化石，這是南半球特有的熱帶和亞熱帶的樹木。這種化石在澳大利亞、印度、非洲和南美洲的二疊紀(jì)煤層里都大量存在;最后，三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)（離現(xiàn)在2.25億～1.3億年），是地球上以恐龍為代表的爬行動(dòng)物繁衍時(shí)代。在南極橫斷山脈和南極半島找到一種水龍獸恐龍化石和其他一些小的爬行動(dòng)物化石。

?南極大陸地質(zhì)構(gòu)造略圖

岡瓦納大陸的破裂時(shí)間和破裂方式目前還不得知。但現(xiàn)已查明，5500萬年前第三紀(jì)晚漸新世南美洲和南極半島的分裂是岡瓦納大陸破裂過程中最后一次重大事件。至此，南極就成了完全孤立的大陸。南大洋繞極流的形成阻止了赤道暖流向南流動(dòng)，使南極大陸變得越來越冷，逐漸形成巨大的冰蓋。

岡瓦納大陸的分裂是洋底擴(kuò)張的結(jié)果。如今，在太平洋、大西洋、印度洋和南極大陸四周的海洋，都有延伸幾千千米的大斷裂帶存在，上升的巖漿不斷把洋殼外推，這就是洋底擴(kuò)張。