漫談我國(guó)南極科考站“五朵金花”

趙曰飛

一、長(zhǎng)城站

中國(guó)南極長(zhǎng)城站建于1985年2月20日，坐落在南設(shè)得蘭群島喬治王島，地理坐標(biāo)為62°12′59″S，58° 57′52″W。長(zhǎng)城站所在的喬治王島，是南設(shè)得蘭群島中最大的一個(gè)島嶼。北面鄰德雷克海峽，與南美洲的合恩角相距960千米；南面隔著布蘭斯菲爾德海峽與南極半島相望，距離約130千米。長(zhǎng)城站占地面積約2.5千米。站區(qū)系火山巖組成的丘陵地形，呈臺(tái)階型，西高東低，平均海拔高度10米。地表由卵礫石和砂石組成，平均1.2米以下為永久凍土層。長(zhǎng)城站的氣溫?fù)?jù)1985年以來(lái)觀(guān)測(cè)資料表明：夏季代表月一月平均氣溫為1.3℃，最高為11.7℃，最低為-2.7℃；冬季代表月七月平均氣溫-8℃，最高為2.6℃，最低為-26.6℃。年降水量630毫米左右，以降雪為主。暴風(fēng)雪頻繁是長(zhǎng)城站的最大特點(diǎn)，每年大風(fēng)（17米/秒）日數(shù)在60天以上，最大風(fēng)速可達(dá)40.3 米/秒。長(zhǎng)城站現(xiàn)有大型永久建筑10座，包括生活棟、科研棟、氣象棟、文體棟、發(fā)電棟、綜合庫(kù)、食品庫(kù)等。

二、中山站

中國(guó)南極中山站建成于1989年2月26日，以中國(guó)民主革命的偉大先驅(qū)孫中山先生的名字命名。中山站位于東南極大陸伊麗莎白公主地拉斯曼丘陵的維斯托登半島上，其地理坐標(biāo)為69°22′24″S，76°22′40″E。中山站所在的拉斯曼丘陵地處南極圈之內(nèi)，位于普里茲灣東南沿岸，西南距艾默里冰架和查爾斯王子山脈幾百千米，是進(jìn)行南極海洋和大陸科學(xué)考察的理想?yún)^(qū)域。

中山站位于南極大陸沿海，氣象要素的變化與長(zhǎng)城站差別較大，比長(zhǎng)城站寒冷干燥，更具備南極極地氣候特點(diǎn)，年平均氣溫-l0℃左右，極端最低溫度達(dá)-36.4℃。中山站地區(qū)受來(lái)自大陸冰蓋的下降風(fēng)影響，常年吹東南偏東風(fēng)，8級(jí)以上大風(fēng)天數(shù)達(dá)174天，極大風(fēng)速為43.6米/秒；降水天數(shù)162天，年平均濕度54%，全年晴天的天數(shù)比長(zhǎng)城站多得多。中山站有極晝和極夜現(xiàn)象，連續(xù)白晝時(shí)間54天，連續(xù)黑夜時(shí)間58天。中山站設(shè)有實(shí)驗(yàn)室，配備有相應(yīng)的分析儀器設(shè)備，可供科學(xué)考察人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)資料和樣品進(jìn)行初步分析研究。站上的氣象觀(guān)測(cè)場(chǎng)、固體潮觀(guān)測(cè)室、地震地磁絕對(duì)值觀(guān)測(cè)室、高空大氣物理觀(guān)測(cè)室等均配備有相應(yīng)的科學(xué)觀(guān)測(cè)設(shè)備和儀器。中國(guó)南極考察隊(duì)員在中山站全年進(jìn)行的常規(guī)觀(guān)測(cè)項(xiàng)目有氣象、電離層、高層大氣物理、地磁和地震等。

三、 昆侖站

中國(guó)南極昆侖站于2009年1月27日建成，是我國(guó)第一個(gè)南極內(nèi)陸科學(xué)考察站，位于南極內(nèi)陸冰蓋的最高點(diǎn)冰穹A地區(qū)。昆侖站建筑分為內(nèi)部功能倉(cāng)與外部保溫層兩部分，內(nèi)部功能倉(cāng)由若干可獨(dú)立運(yùn)輸?shù)墓こ膛撈唇咏M成。中國(guó)南極昆侖站站區(qū)總建筑面積558.56平方米，本次南極考察主要實(shí)施建設(shè)236平方米的主體建筑?？疾煺窘ǔ珊?，我國(guó)已逐步在南極內(nèi)陸開(kāi)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，實(shí)施冰川深冰芯科學(xué)鉆探計(jì)劃、冰下山脈鉆探、天文和地磁觀(guān)測(cè)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)接收、人體醫(yī)學(xué)研究和醫(yī)療保障研究等科學(xué)考察和研究。

四、 泰山站

中國(guó)南極泰山站2014年2月8日正式建成開(kāi)站，規(guī)模跟昆侖站大體相當(dāng)。它是一個(gè)三層高架結(jié)構(gòu)，高度大概20多米，外形很像中國(guó)燈籠的造型，位于中山站與昆侖站之間的伊麗莎白公主地，海拔高度2 600米，年平均溫度-36.6℃，可滿(mǎn)足20人度夏考察生活，總建筑面積1 000平方米，使用壽命15年，配有固定翼飛機(jī)冰雪跑道，與泰山站一樣是度夏站。該站的建成不僅將成為中國(guó)昆侖站科學(xué)考察的前沿支撐，還將成為南極格羅夫山考察的重要支撐平臺(tái)，進(jìn)一步拓展中國(guó)南極考察的領(lǐng)域和范圍。泰山站所在地正好處于格羅夫山、哈丁山考察區(qū)，這個(gè)區(qū)域是南極洲上的隕石富集地。這些隕石來(lái)自太陽(yáng)系中的其它星球，是地球人了解有關(guān)太陽(yáng)系早期信息、演變奧秘的鑰匙，甚至還可以知道其它星球上有無(wú)生命存在。據(jù)專(zhuān)家介紹，在南極采集到的隕石原始狀態(tài)最好，因長(zhǎng)期在冷凍和無(wú)菌條件下保存，幾乎沒(méi)有受到地球上其它物質(zhì)的污染，最有利于研究太陽(yáng)系內(nèi)外星體的歷史演變過(guò)程。

五、 墨子站

經(jīng)過(guò)數(shù)年數(shù)次實(shí)地考察，綜合各方面信息，最終位于羅斯海特拉諾灣的恩克斯堡島（也稱(chēng)難言島）被選擇為新科考站址。新站目前還未正式命名，筆者暫且稱(chēng)它為墨子站。

羅斯海是南大洋深入南極洲的一個(gè)邊緣海，也是地球上船舶所能到達(dá)的最南部海域之一，分布著埃里伯斯火山等多座著名火山以及南極最大的羅斯冰架，被喻為研究地球系統(tǒng)中能量交換、物質(zhì)交換和圈層相互作用、理解全球氣候變化的“天然實(shí)驗(yàn)室”。同時(shí)，羅斯海擁有南半球最高緯度的海洋及其生態(tài)系統(tǒng)，是南極環(huán)境保護(hù)區(qū)體系最完備的地區(qū)。在此地建站，可以達(dá)到與本國(guó)已有科考站的差異化，填補(bǔ)在國(guó)際上南極考察重點(diǎn)、熱點(diǎn)區(qū)域的空白，促進(jìn)南極科考國(guó)際合作。

按照設(shè)計(jì)，第五座南極考察站為常年考察站，建成后可滿(mǎn)足80人度夏、30人越冬，規(guī)模將達(dá)5 500平方米，輻射科考范圍300～500千米。建站工作主要包括站區(qū)建筑布局、設(shè)施布置、工程運(yùn)輸裝備和航空保障系統(tǒng)完善、科考觀(guān)測(cè)設(shè)備設(shè)立等。

新站建設(shè)高度重視環(huán)境保護(hù)?？瓶缄?duì)將開(kāi)展水質(zhì)要素和環(huán)境污染物要素的監(jiān)測(cè)、鳥(niǎo)類(lèi)監(jiān)測(cè)、企鵝分布格局和歷史變遷調(diào)查；開(kāi)展擬建站區(qū)的實(shí)地踏勘、工程地質(zhì)勘測(cè)和地形圖測(cè)繪、附近海域的水下地形測(cè)繪、擬建碼頭區(qū)域的資料勘測(cè)收集等工作，為新建站址周邊環(huán)境保護(hù)提供基礎(chǔ)資料。此外，科考隊(duì)還將開(kāi)展基礎(chǔ)測(cè)繪、地質(zhì)勘察、海域水深調(diào)查等，為建筑設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐和基礎(chǔ)資料；通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工作，了解掌握施工難點(diǎn)，將為今后建設(shè)作業(yè)積累經(jīng)驗(yàn)。據(jù)悉，新站建設(shè)如果進(jìn)展順利，最快2022年就可以建成。

五朵金花互相呼應(yīng)，為我國(guó)南極考察工作提供了全方位的研究。就我國(guó)已有的南極考察站而言，在西南極，長(zhǎng)城站區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)活躍，更適合開(kāi)展亞南極生態(tài)監(jiān)測(cè)和研究；在東南極，中山站區(qū)域是觀(guān)測(cè)研究南極冰蓋演化過(guò)程、南極冰架海洋相互作用的理想之地，也是開(kāi)展高空物理、地質(zhì)學(xué)、地球物理等學(xué)科工作的優(yōu)良位置；地處南極冰蓋地區(qū)的兩個(gè)度夏科學(xué)考察站——昆侖站和泰山站，則匯聚了冰芯科學(xué)、大氣科學(xué)和天文科學(xué)等學(xué)科的前沿領(lǐng)域。羅斯海區(qū)域新站的建成，將填補(bǔ)我國(guó)南極地區(qū)的考察空白，支撐我國(guó)在羅斯海以及南太平洋的海洋環(huán)境調(diào)查和保護(hù)工作。