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新的南极站啥模样

科普小知识2022-04-10 15:07:52
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随着第33次南极考察的胜利,中国第五次南极考察的选址工作圆满结束。

你为什么要建一个新的南极站?新站选址背后的故事是什么?南极科学研究未来将如何发展?如何实现从南极大国到南极强国的跨越?记者就这些问题采访了国家海洋局的相关专家。

即使建设困难,只要科学研究有重大意义,就不怕困难。

围绕中国第五个南极研究站的位置,科学家们进行了长时间的调查和激烈的讨论。

南极大陆面积超过1380万平方公里。中国现有的长城站、中山站、昆仑站和泰山站分别位于西南极乔治王岛、东南极拉斯曼山和南极冰盖的中心,相距数千公里。第五站应该在哪里?科学家们把目光转向了罗斯海地区。

罗斯海是南极大陆所有边缘海的最南端。它的湾顶纬度高达南纬78度左右,非常接近南极点。目前,中山站所在的普里兹湾底部大约在南纬70度。仅仅在八个纬度上,科学研究的价值就可能有很大的不同。据专家介绍,在西南极,长城站有一个活跃的区域生态系统,这更适合亚南极生态监测和研究。在南极,中山站地区是观察和研究南极冰盖演变过程以及南极冰架与海洋相互作用的理想场所,也是开展高空物理学、地质学、地球物理学等学科工作的绝佳场所。然而,位于南极冰盖最高点的冰穹A区汇集了冰核科学、大气科学、天文科学和其他学科的前沿领域。

“一切都在太阳上生长。越往南走,光线越弱。天气越冷,自然景观和生态条件就越特殊。”国家海洋局的专家说,罗斯海地区不同于中国现有的四个台站。其独特的地理位置可以带来更加差异化的科研价值,是对我国现有科研布局的有益补充,应投入更强大的综合科学观测力量。

在确定了总的范围之后,科学家和工程规划者都很担心。事实证明,在研究了大量的文件、地图和遥感信息之后,罗斯海的海岸布满了密集的保护区和管理区,美国、新西兰、意大利、韩国等国家已经建立了许多检查站。在现有的南极环境管理系统下,新来者既不能在保护区建立空间站,也不能在其他人现有的管理区建立空间站。没有几个合适的地方建这个车站。

“这是人类进行南极科学研究历史最悠久的地方,也是人类首次登陆南极大陆并进入南极点的地方。发达国家在建立自己的国家后,在其活动范围内实施了严格和完善的环境保护措施,建立了许多保护区和管理区。”专家说。

经过几次搜寻,中国科学家终于在罗斯海西岸找到了一个难言的岛屿。新的问题出现了。由于跨南极山脉附近的一个缺口,当冰原通过该缺口流入罗斯海时,这个难言的岛屿的自然条件变得极其恶劣,伴随着超强、超干燥和超寒冷的风。自从第29小组开始观测以来,由科学研究小组建立的自动气象观测站已经两次被强风掀翻。尽管自然条件越独特,科学研究就越有价值,但它确实会给工程建设带来巨大的挑战。

“在衡量工程难度和科研价值时,我们有一个相同的想法,即使施工难度大,只要科研意义重大,我们就不怕困难。”专家表示,最终的决定是:就是这样!

从第29队第一次选址开始到第33队成功完成选址收尾工作,科研人员坚持不懈地努力了五年之久。尽管过程曲折,毫无疑问,中国第五个探险站的诞生将为中国人更好地探索南极打下坚实的基础。

「在选址完成后,新车站将进入审批和建造阶段。新车站计划建成一个常年过冬的车站。因此,我们必须进行大量的准备工作。如果一切顺利,预计最早将于2022年完工。”专家解释道。

南极洲的科学探索必须起带头作用。

中国未来还将建设多少个南极研究站?

目前,乔治王岛和罗斯海是科研站的主要“聚集地”。“这只是一个相对密集的地方。纵观整个南极地区,科学研究站的数量仍然非常有限。可以说,南极洲仍然是人类观测数据最稀缺的地区。“最缺乏”不仅反映在空间分布的稀缺性上,还反映在观测时间尺度非常短,即超过100年的事实上。”专家认为,只要国家战略和国内科研需要,科研站就应该建成。“作为一个大国,中国也应该在南极的国际治理中发挥应有的作用。”

为了增强南极科学研究的整体实力,台站建设只是其中的一个方面。自1985年长城建成以来,中国初步建成了南极考察基础设施系统。建成了覆盖海、陆、船、海、冰、海基地的国家南极观测网和“一船四站一基地”的南极勘探保障平台,基本满足南极勘探活动综合保障的需要。与此同时,南极探险队也从西南的南设得兰群岛地区扩展到东南的拉斯曼山和普里茨湾地区,并进一步扩展到内陆南极冰穹A区。探险的范围和领域不断扩大。

“中国南极科学研究30多年来最大的成就是我们能够在南极生存,并在站区附近进行观察和取样,逐渐成为一项具有重大科学研究价值和兴趣的区域性活动。”专家说。

“南极洲是一种稀缺资源,在南极洲进行科学探索必须具有先发优势。”专家表示,要在激烈的国际竞争中取得新的发现和突破,至少必须满足三个要素:国际视野、保障条件和足够的观测技术。中国在冰帽演化研究方面取得突出成就的原因,与我们优先到达冰帽地区密切相关。所有在南极洲的科学家都承认内陆冰穹A是科学研究的天堂,但目前只有中国能在这里建立一个中心站,这是许多外国人所羡慕的

“能力建设不能停止。只要有中国人去南极,就一定会有相应的支持。支持越多越好。与此同时,我们的能力建设也逐渐转向与国家需求直接相关的问题。”专家给出例子。例如,如果在南极水域没有足够的观测,应该开发更多的极地海洋调查船。如果气象观测不足,应建立更多的观测站,并大力发展遥感和其他地球观测手段。“只有通过充分利用现有技术和研发新技术,我们才能对南极洲进行更广泛、更全面和更长时间的系列研究,然后我们才能回答更重要的问题。”

至少,为了成为一个强大的南极国家,我们必须有能力接触、生存、拥有国际影响力、领导、使用等等。

“中国已经初步建立了一支学科门类齐全、体系完整、基本稳定的科研队伍。中国在南极冰川学、空间科学、生物生态学、气候变化科学等领域取得了一系列突破性成果,对整个南极的整体认识也在迅速加深。”国家海洋局相关负责人表示。

“我们将不遗余力地推动南极科学研究从单一学科发展到跨学科综合研究。”专家表示,与美国、俄罗斯等南极科学研究大国相比,中国南极科学研究的系统性有待加强。南极科学研究的最大特点是国家间的高度同步。美国南极科学研究目前是最高水平、最全面、最前沿和最全面的,涵盖许多研究领域,如全球变化科学、地球演化史、生命科学、太阳和地球的全球行为、天文观测等。

在专家看来,系统不够强大,往往导致科学考试只能解决某个阶段的问题,结果很容易支离破碎,即使有“高峰”也只是一个孤独的“高峰”。当试图回答关系全人类和国家需要的重大问题时,这显然是不够的。“只有看到问题而没有看到主题,肯定会影响南极洲科学研究的长期发展。南极科学研究是一门实验科学,需要几代人通过不断积累来努力。”

我国已经开始解决这个问题。“十三五”期间,国家海洋局重点实施了“雪龙探极”工程,重点是国家开展南极业务建设的重大战略和社会需求。“雪龙勘探项目的所有基础设施建设都不是一个简单的‘商店摊位’,而是一项长期持续的业务运营。”负责人说。

“如果你想回答气候变化和人类可持续性的问题,这些学科必须交叉。没有一个单一的主题可以实现。“雪龙探索项目”是为了连接不同的学科,并着眼于满足国家的需求和人类的主张专家说。

什么是南极力量?在专家眼里,至少有五种能力。第一是接触的能力,第二是生存的能力,除了国际影响力、领导力,在南极全球治理体系中有发言权,最后是利用南极的能力。

“国家对南极事业的支持不断增加。每个人都充满活力,并有信心早日从一个南极大国跃升为一个南极强国。”接受采访的专家说。