昆仑站有望成为全球气候变化的“最佳发言人”

文/周一妍     图/中国极地研究中心
位于南极内陆的昆仑站全貌
在零下40℃、空气含氧量仅为普通地区一半的“不可接近之地”,28 名科考人员如何仅用10 天时间,就将一个面积达300 多平方米的昆仑站建造了起来?昆仑站首任站长李院生告诉《外滩画报》,昆仑站的建立,标志着中国人占据南极内陆制高点。在接下来的研究中,昆仑站有可能发现世界上最古老最有质量的气候记录,为“全球变暖”问题上的争议,提供足够年份的气候证据。

  “此次‘雪龙号’驶向南极,背负的使命众所周知。它就好比弓箭,拉开了弦,再也没有回头路。” 第25 次南极科考领队兼首席科学家杨惠根博士表示。见到记者,刚从南极归来的他正躺在瑞金医院的病床上。
  杨惠根所言“众所周知的使命”,就是在南极冰穹A 地区建立昆仑站。冰穹A 地区又称DOME-A,海拔4093 米,是南极内陆的最高点。俄罗斯科考队员曾称其为“不可接近之地”;此前,仅有中国科考队员登顶过。
  在百度“百科”输入“昆仑站”,会出现这样一段解释:从科学角度看,南极有四个最有地理价值的点,即极点、冰点(南极气温最低点)、磁点和高点。此前,美国在极点建立了阿蒙森思科站,俄罗斯人在冰点建立了东方站,法国与意大利联合建造的迪蒙迪维尔站则位于磁点;只有冰盖高点冰穹A 地区尚未建立科考站。
  1月18 日,中国科考队员乘坐雪地车,经过十九天的艰难跋涉,成功抵达冰穹A。1月27 日,中国第一个南极内地考察站昆仑站正式宣告建成。这也是世界第六座南极内陆站,此举标志我国成功跻身国际极地考察的“第一方阵”。杨惠根告诉记者,昆仑站的建立,“不仅标志着中国人占据了南极内陆制高点,更为重要的是,经过长期科学测量,它很有可能取代东方站,成为南极新‘冰点’。”很少有人知道,在零下40 摄氏度、空气含氧量仅为普通地区一半的“不可接近之地”,28 名科考人员是如何仅用10 天时间,就将一个面积达300 多平方米、可供15 至20 人居住的昆仑站建造了起来?


艰难的破冰行动
  在南极大陆四周,有圈“密集浮冰区”。在南极大陆边缘进行破冰,是每个南极科考队登陆南极的首要挑战。作为自1984 年中国首次赴南极考察以来规模最大的一次科考行动,杨惠根在制定第25 次南极科考行程表时,参照了往年的破冰速度,他将破冰时间定为2 天。但这一次,他们却花了整整21天,才渡过“密集浮冰区”到达南极大陆 。
  2008 年11 月17 日,中国南极科考船“雪龙号”到达南极大陆边缘,距离中国南极中山站仅18 海里。那一刻,杨惠根与科考队员们看到无比壮观的一幕:眼前是白茫茫的一片,奇形怪状的海冰充斥视野—有的连绵不断,组成一座座密不透风的冰山;有的则重重叠叠,好似荷花状冰海;在洁净透明的冰海下面,还隐约可见一些浮游动物。“以前遇到的浮冰,基本只有1 米厚,而且都是散冰,‘雪龙号’对付它们是轻而易举。但这一次却碰上了前所未见的巨型‘乱冰带’。” 驾驶经验丰富的“雪龙号”船长王建中告诉记者。此次航程,已是他的第8 次南极之行,也是最惊心动魄的一次。
  在南极,越接近大陆边缘的海冰温度越低,而且也越厚越坚硬。这一次,浮现在王建中和杨惠根眼前的,是三道难以逾越的“冰坎”。杨惠根将三条冰带逐一命名。“首先是一条‘碎冰堰’,充斥着零散的碎冰和积雪,高约三四米,‘雪龙号’如果直冲而入,就如同一个人一头撞入沙袋中,找不到北;接着是‘海冰重叠带’,整块海冰面积不大,形如绽放的荷花,但雪龙号一头扎进去,就如同一个钉子钉到软木塞,发不了力;第三关则是最艰难的‘网格状冰带’,有些地方相当平坦,有的地方却矗立着5米高的冰脊。”
  据悉,“雪龙号”的传统破冰方式为连续式和冲撞式,一般前者能击破1 米厚冰,后者则可击退厚度达2 米的冰。此次的巨型“乱冰带”早已超越了“雪龙号”的破冰能力。杨惠根与众科考人员集思广益,终于想到了应对前两条冰带的招数:“犁地法”,把“碎冰堰”的积雪一圈圈耕松;“挪步法”,左右出击,围绕“荷花”左攻一下,右撞一下,缓慢前进但又不至于深陷“冰团”。
  但所有人都对“网格状冰带”束手无策。迫不得已,杨惠根调来中山站的工程兵,准备用炸药炸出一条航路;结果只看见少许冰花四射,坚固的冰脊则纹丝未动。
  困境中,机械师徐霞兴主动请缨,建议从“雪龙号”船上放下一辆雪地车,他开着雪地车在地面探路。但雪地车刚行驶约三百米,海冰突然塌陷,徐霞兴连人带车沉入海中。当时的海水深度可达千米,水温低至零下几十度。幸运的是,机智的徐霞兴最终逃了出来。当队友将他背回“雪龙号”,几乎冻僵的他还不忘鼓舞士气:“‘网格状冰带’的平坦区冰很薄,只要我们攻破冰脊,就胜利在望。”最终,“雪龙号”通过不断变换角度冲撞冰脊,突破重围,驶入中山站。此时,除了预留从南极返回澳大利亚的油以外,船上所有备用油全部用光。
  “往年‘雪龙号’抵达中山站,通常已是12 月中旬,属于南极的夏季。这次因为肩负建立昆仑站的任务,我们提前一个月抵达,却撞上了罕见的‘乱冰带’。”杨惠根如此分析遭遇“乱冰带”的原因。据他介绍,近年来,南极反常天气日渐增多。“去年8 月,中山站迎来建站20 年最冷的冬天,测得最低气温零下47 摄氏度,比往年低十多度。去年11月,中山站下雪天数为23 天,而往年此时平均只下雪11 天。”


征服“不可接近之地”
  抵达南极大陆后,第25 次南极科考队兵分3 路,开启“昆仑站建站”、“中山站、长城站改建”等科考工作。其中,昆仑站建站是最艰险的任务。肩负此项任务的是曾7 次登上冰穹A 地区的中国极地研究所研究员、首任站长李院生和27 名队员。在这27人中间,仅有5 人曾造访过南极内陆,其他队员都是新手。28 名考察队员顶着高寒、缺氧、高原反应,驾驶8 辆雪地车艰难前进。为建昆仑站,此次队员们带去的装备、物资足有十多个集装箱,比以往考察队超出数倍。为搬运物资,每辆雪地车不得不拉上6 个雪橇。由于每辆车都超负荷运载,途中,雪地车屡次“罢工”,队员们不得不跳下车来,抢修维护、给车加油。
  “加油时,我们必须在大风大雪中站立几个小时。那时候,人呼出来的气,立刻结成冰碴,眼睫毛马上变成白色。”队中的首席机械师、曾三次登顶冰穹A的崔鹏惠曾向记者描述,“最难的是过乱雪丘,高低起伏,冲上去再下来,颠簸太厉害,驾驶员恨不得半蹲着开车。”
  最艰难的行程出现在向冰穹A 发起冲刺阶段。“南极昆仑站海拔4000 多米,相当于西藏海拔5000 多米高处,那里的气压只有标准大气压的一半。那时,所有队员纷纷开始出现气喘、乏力、行动缓慢的症状,白天食欲下降,晚上辗转难眠。”李院生回忆。
  在与人类身体极限挑战的过程中,一名年轻的机械师忍不住掉下眼泪,但没有人选择放弃。最后的1500 米,藏族医生次旦罗布拿出西藏独产的抗高原反应药“珍珠70 丸”,给队员们服用。“临近顶峰的登山之路越发陡峭,雪地车只能往返数次。为了弥补‘破冰’耽误的时间,科考队员最多一天来回跑了20 来个小时。”李院生说,那段刻骨铭心的经历,现在回想起来都会觉得后怕。1月18 日,经过十九天的艰难跋涉,在损失了四辆雪地车后,队员们终于安全抵达昆仑站建址地:冰穹A 地区。


28 人10 天建起昆仑站
  从1月18 日登陆,至1月27 日昆仑站建成,28 名队员仅仅花费了10 天时间,就建成了一座总面积达348.56 平方米的“小旅馆”,他们究竟是怎样做到的?李院生解释说,早在科考队出发前,昆仑站的总设计师、清华大学建筑设计研究院的博士张翼,就已按照发电舱、卫生舱、生活设施和保温设备等,分门别类装进集装箱,组装了昆仑站的“雏形”。到达后,队员们只需以搭积木的方式,把这些装备拼接起来,即可完成大体建筑。
  其中,最为艰巨的任务,就是为昆仑站加一个结实的钢制底座。为了防止冰雪覆盖,队员们必须将整座站的底座架高在1.5 米处。在零下40 摄氏度的工地现场,队员们拿着螺丝刀、钳子等工具的手,很快便不听使唤,甚至麻木到无法感知工具的存在。
  昆仑站的内部设施类似于普通小旅馆。室内设计与家具多采用温暖、艳丽的红色及咖啡色。整个建筑按照功能分为住宅区、活动区和保障区,其中宿舍共10 间,每间约5 平方米,摆放着两张上下铺的木床,其他如医务室、浴室、厕所、发电机房、制氧机房等一应俱全。
  在从南极内陆返回地处南极边缘的中山站途中,李院生带领队员每2 公里进行一次冰雪采样,并设定道路标签。一路上,队员共采样600 多次,这也是历次内陆考察中返回时间最长的一次,一条长达1200 多公里的“中国南极内陆大通道” 由此诞生。“从今往后,科考队员终于在南极内陆有了家。建成的昆仑站能满足25位队员整个夏季的科考工作,5 年后则将改进为常年站。”李院生表示,昆仑站的二期工程将从明年开始。寻找世界上最古老最高质量的气候记录美国哥伦比亚大学教授罗宾·贝尔曾表示,“冰穹A 地区是天文学研究的天堂。”
  冰穹A 地区是世界上最洁净的地区之一。这里没有尘埃,更没有生物,方圆上千公里都是无人区,恍若与世隔绝。由于太干净,这里的阳光紫外线都没有尘埃的反射,而是全部直射到地面。“因为紫外线直射在皮肤上,刺得人生疼,越用手抓,越容易留下黑黑的印迹。”记者面前的李院生,皮肤黝黑且微微发红。“昆仑站所在区域,是国际天文界公认的地球最佳天文台址,每年有3 到4 个月的连续观测机会。”杨惠根向记者透露,随着昆仑站的建成,其周围的天文设施已经在酝酿之中。“我们打算在昆仑站架设一台哈勃望远镜。不少天文学家预计说,它的功能堪比‘太空望远镜’。”此外,昆仑站还将是地理学家和生物学家的天堂,科学家有望在此钻取到超过150 万年的冰芯。
  “南极内陆的积雪是垂直累积的,每年都在不断加厚,而冰穹A 又是内陆制高点,估计累积的冰雪达到100 至150万年。”杨惠根告诉记者。通过研究万年“冰芯”内的颗粒物质,科学家们可以还原当年冰芯形成时的气候,“那将成为世界上最古老最高质量的气候记录。”
  此前,人类在南极地区获得的世界最古老的气候记录,是80 万年。李院生表示,下一次进军昆仑站的科考队员,将开启冰芯挖掘工作。“目前,全世界对于‘全球变暖’问题存在很多争议。许多认同该观点的科学家,苦于找不到足够年份的气候证据,来证明他们的主张。或许在不久的将来,昆仑站就会成为全球气候变化的最佳发言人。”

2009-04-30 总第 333 期
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