走進(jìn)南極
可能大家最關(guān)心的是：如何去長城站?對于無緣登上雪龍?zhí)柕奈覀儊碚f，如果從北京出發(fā)，需要在飛機上輾轉(zhuǎn)42個小時。途經(jīng)法國巴黎、智利圣地亞哥、世界最南端的城市蓬塔阿雷納斯，最后才能抵達(dá)南極?，F(xiàn)在，南極的旅游業(yè)日漸火熱，甚至在長城站邊上還有南極馬拉松比賽，不過報名費就高達(dá)1萬美元。作為駐扎在長城站的科考人員，大概每三天就要接待一次來自國內(nèi)的游客。
不過，一般人可能不方便來這樣一次說走就走的極地旅行，那不妨來欣賞一下程教授親自拍攝的畫面，看看可愛的南極企鵝。
程教授提供
中國南極科考站
南極是被海洋所環(huán)繞的一片白色大陸，陸地總面積約1400萬平方公里，占地球陸地面積的1/10，大于中國與印度面積之和，等于一個半美國的面積。我國目前在南極半島建有長城站，在東南極建有中山站、泰山站以及冰穹A附近的昆侖站。其中長城站與中山站之間的直線距離達(dá)到4800公里。目前，我國正計劃在羅斯海區(qū)域籌建第五個科考站——維多利亞地。
南極洲平均海拔高達(dá)2350米，為世界最高。據(jù)推測，南極冰蓋之下存在著全球最大的一條大峽谷，不過還需要更多數(shù)據(jù)的確認(rèn)。全世界冰雪總量的90%都在南極洲上，如果南極冰蓋全部融化，全球海平面將上升近60米，這已經(jīng)超過了北京的海拔。
1984年11月20日，中國南極考察隊首次登上南極半島，并于次年2月20日建成長城站。在今年剛剛完成的南極考察中，程曉的學(xué)生張媛媛利用無人機對長城站進(jìn)行了航拍。她是北京師范大學(xué)派出的第一位女科考隊員，也成為了國際上第一位在極地進(jìn)行無人機作業(yè)的女性科學(xué)工作者。
張媛媛利用無人機拍攝的長城站
極地的自然環(huán)境雖然艱苦，但也為科考隊員們帶來了獨有的福利。讓我們再看看美妙的午夜太陽和絢麗的南極極光。
一直以來，各國科考站多位于南極大陸的外圍。隨著世界對南極考察要求的提高，國際上提出了ITASE計劃 (國際橫穿南極計劃)。不過單靠一國之力難以實現(xiàn)，于是各國分配了各自區(qū)域。中國負(fù)責(zé)從中山站到南極冰蓋最高點 (冰穹A) 這條斷面，中間路過泰山站和格羅夫山。對于中國南極科考隊來說，這1300公里的冰雪之路，需要近20天時間才能抵達(dá)。
內(nèi)陸冰蓋考察隊的發(fā)展
中國南極考察隊首次成功登頂冰穹A
2005年1月，由李院生帶領(lǐng)的中國第21次南極考察隊冰蓋隊成功登頂冰穹A。2008年1月，中國第24次南極考察隊冰蓋隊二次登頂冰穹A并做了精密立體測繪。2009年1月，我國緯度最高的南極考察站昆侖站建成，位于冰蓋最高點冰穹A西南方向約7.3公里。
昆侖站
目前，我國正在籌備建立第五個南極科考站，選址于維多利亞地難言島，用一句美麗的話來說，那是維多利亞地上的“一片葉子”。讓我們來看看那里的廬山真面目。
維多利亞地上的“一片葉子”
雪龍?zhí)?/h3>
作為我國目前唯一一艘極地破冰船，雪龍?zhí)柤缲?fù)著重要的責(zé)任。全船長167米，寬22.6米，排水量2萬噸左右，最高航速17.9節(jié)/小時左右，能以每小時3公里航速沖破1.1米厚的冰層。船體1-6層可以安排隊員住宿，頂層為駕駛臺。讓我們來欣賞一段雪龍破冰的精彩畫面。
程教授提供
冰蓋之巔的“生死時速”
2008年1月12日，我國第24次南極科學(xué)考察17名內(nèi)陸冰蓋考察隊員經(jīng)過長達(dá)21天、1286公里的艱難跋涉，成功登上了南極內(nèi)陸冰蓋最高點----海拔4093米的冰穹A。然而就在那之后的幾天，程曉教授親身經(jīng)歷了一次性命攸關(guān)的南極救援。
14日上午，PB240雪地車單獨外出，按計劃沿途執(zhí)行三維地形測繪、地下冰層探測等多種科考任務(wù)。但在行進(jìn)到距離大本營約100公里處，車輛電瓶電壓迅速降低，勉強維持了兩個多小時后，車輛電力系統(tǒng)徹底癱瘓，5名科考隊員被困。
15日清晨7點，臨時大本營接到求救電話。要知道，幾名隊員正身處南緯81度地帶，目前到過這個區(qū)域的人全世界大概不會超過20個。即使在白天，南極冰蓋上的溫度也要零下三、四十度。雪地車失去動力，意味著接下來的每一分每一秒，隊員們都在忍受嚴(yán)寒的威脅。這是生命與時間的賽跑，刻不容緩。
徐霞興和金波、曹建西交待大本營注意事項
7點30分，救援方案制定完畢，開始物資準(zhǔn)備和集結(jié)，派出1臺PB300和2臺卡特。
9點23分，大本營由6名隊員組成的營救車隊出發(fā)，另6名隊員留守。程教授身負(fù)導(dǎo)航通訊及駕駛?cè)蝿?wù)，前往救援。
區(qū)區(qū)100公里征程，對于營救隊員來說卻困難重重。營救路線是全新的，他們手中也沒有可用的GPS;南極冰蓋區(qū)域積雪很厚很軟，幾臺車輛很容易陷入雪中，前車剛把后車?yán)?，自己卻又陷了進(jìn)去;松軟的雪很容易飛揚到空中，堵塞并凍住車輛進(jìn)氣管，導(dǎo)致動力喪失;一路上，營救隊拖著自己要用的油桶，深深潛行，氣氛凝重……
卡特車拖著油桶前行
當(dāng)天18點30分，經(jīng)過近10小時的跋涉，營救車隊與被困人員成功匯合!
看到前來營救的隊友，受困隊員激動不已
相信在那一刻，隊友的擁抱，手中的熱水，對受困的5名隊員來說已經(jīng)是最大的幸福。安頓了隊友后，救援人員三車協(xié)力，將失去動力的PB240吊到雪橇上，以拖回大本營。盡管疲憊，但科考隊員不忘使命，選擇了原定科考路線返回大本營，完成了預(yù)定工作任務(wù)。
三車協(xié)力，將PB240吊上雪橇
相信每個人讀到這里都有這樣的感覺，我們的南極科考隊真正是一支技術(shù)可靠、心理過硬的精銳之師。
“雪龍?zhí)?rdquo;的脫困歷險
也許有人覺得到南極考察是件很浪漫的事，其實并非完全如此，危險可以說是家常便飯，時刻伴隨著科考隊員。2013年底，雪龍?zhí)栐跒橹猩秸具M(jìn)行物資補給后，前往長城站。途中巧遇俄羅斯極地考察船“紹卡利斯基院士號”受困于浮冰，當(dāng)即決定前往救援。在隨后的幾天內(nèi)，天氣條件瞬息萬變，雪龍?zhí)栐诮咏芾Т坏耐瑫r，自身也處于險境。
2014年1月2日，天氣轉(zhuǎn)好，雪龍?zhí)柹系目瓶缄爢T及時利用直升機將俄羅斯船只上52名乘客運往外部清水區(qū)的澳大利亞“南極光”號。然而，雪龍?zhí)栕约簠s仍牢牢地困在海冰之中。
雪龍?zhí)柨瓶缄犛弥鄙龣C轉(zhuǎn)運俄羅斯受困乘客
之后，該區(qū)域天氣情況出現(xiàn)了一個“空窗期”。1月7日，由于強風(fēng)等因素，海面冰體出現(xiàn)松動和裂解，我國科學(xué)家對衛(wèi)星圖像進(jìn)行分析，果斷決定調(diào)轉(zhuǎn)船頭，突破海冰薄弱區(qū)，最終成功脫險。
1月6日至1月7日衛(wèi)星圖，可見新冰斷裂瓦解
據(jù)說，當(dāng)時世界最強的破冰船美國“北極星”號已從悉尼出發(fā)，趕赴南極支援，不過在其到場以前，俄羅斯船只和雪龍?zhí)栆呀?jīng)順利回到清水區(qū)。
此次多國救援受到了全世界人民的關(guān)注，我國科考隊也充分表現(xiàn)出了大國的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。
南極的現(xiàn)在與未來
也許大家對災(zāi)難片《后天》中的可怕場面記憶猶新，但目前主流觀點認(rèn)為南極冰蓋的變化機制存在很大的不確定性，對于未來海平面變化的趨勢預(yù)測也存在相當(dāng)大的不確定性。IPCC第四次評估報告 (AR4, 2007) 認(rèn)為，一些重要的物理過程 (冰架崩解、消融) 在冰蓋模型中不能被很好地模擬;IPCC第五次評估報告 (AR5, 2013) 則指出，由于科學(xué)認(rèn)識的水平不夠，目前對于觀測到的南極冰蓋冰量損耗的歸因為低信度。
南極冰蓋冰架物理過程示意
2014年，國際南極研究科學(xué)委員會 (SCAR) 征集全球科學(xué)家意見，將南極科學(xué)的研究前沿歸為六大領(lǐng)域：1) 南極大氣和南大洋的全球影響力;2) 南極冰蓋如何、在哪里和為什么出現(xiàn)物質(zhì)損失;3) 揭示南極洲的歷史;4) 了解南極生命是如何進(jìn)化和幸存的; 5) 空間和宇宙觀測;6) 識別和減輕人類活動的影響。
就近幾十年來看，首先已經(jīng)形成共識的問題是：在全球變暖背景下，強烈的海洋環(huán)流導(dǎo)致冰架底部的融水增加。而從觀測數(shù)據(jù)看，北極海冰在逐年減少，南極海冰則在以每十年2%的速率增加。實際上，全球變暖并非會直接導(dǎo)致海冰消融、海平面上升等問題。正如人體一樣，地球也是一個可自我調(diào)節(jié)的有機系統(tǒng)，其中涉及到各個層面的正反饋和負(fù)反饋問題。目前北極海冰減少的機制已比較明確，而南極海冰的顯著增長則尚沒有清晰的解釋。
后記
我國的科研人員在南極大陸已經(jīng)取得了不小的成就，不過與世界發(fā)達(dá)國家相比還存在一定差距。這需要每名科研人員，以至整個國家的不懈努力。目前，程曉教授團(tuán)隊的工作主要集中在兩方面：一個課題是嘗試用無人機對北極冰川進(jìn)行測繪，另一個項目參與設(shè)計了立方體衛(wèi)星，其載有相機，專門用于極地觀測。（來源|知社學(xué)術(shù)圈）
2015年9月的北極測繪成果
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