◆本刊綜合

南極和北極作為地球的極巔，遙相呼應(yīng)、各據(jù)一方。極地不僅有著令人神往的景色，還是生物的基因庫(kù)、自然資源的儲(chǔ)備地和地球氣候環(huán)境演變的航向標(biāo)，更是科學(xué)的殿堂、創(chuàng)新的源泉。

自1984 年首次南極科學(xué)考察以來(lái)，中國(guó)南極科學(xué)考察隊(duì)40 次赴南極執(zhí)行科學(xué)考察任務(wù)，皚皚冰雪之下埋藏著地球數(shù)百萬(wàn)年的秘密，蘊(yùn)藏著數(shù)不盡的生態(tài)系統(tǒng)寶藏。自1999 年執(zhí)行首次大規(guī)模北極科學(xué)考察任務(wù)起，我國(guó)先后開(kāi)展了13 次北冰洋科學(xué)考察和19 個(gè)年度的北極黃河站科學(xué)考察。北極科學(xué)考察不僅有助于我們更好地了解全球氣候變化的趨勢(shì)和規(guī)律，還能推動(dòng)科學(xué)研究的發(fā)展和國(guó)際合作，為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體作出貢獻(xiàn)。

在全球變暖和人類活動(dòng)強(qiáng)度急劇增加的背景下，極地生態(tài)環(huán)境面臨前所未有的挑戰(zhàn)。本期，我們將走進(jìn)關(guān)乎全球可持續(xù)發(fā)展和人類命運(yùn)的“窗口”，探索冰封世界。

南極科學(xué)考察：“后來(lái)者”變身“領(lǐng)先羊”

南極位于地球最南端，被稱為地球的“冷源”，對(duì)全球氣候變化與生態(tài)環(huán)境影響顯著。在南極約1400 萬(wàn)平方千米的占地面積中，98%以上的面積常年被冰雪覆蓋，最低氣溫可達(dá)約-88.3 ℃。作為地球上最高的大陸，南極也有“冰雪高原”之稱。

圖1 在南極大陸邊緣威德?tīng)柡Ｅ臄z的海上冰山（圖/新華社）

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海洋可吸收人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳，其中有近40%的二氧化碳被南大洋吸收。全球氣候變化影響著南極大陸，圍繞南極開(kāi)展的科學(xué)研究可為全球控制二氧化碳排放、探求新的發(fā)展空間提供科學(xué)依據(jù)。

南極嚴(yán)酷的自然條件導(dǎo)致大陸地區(qū)生物稀少，但圍繞大陸的南大洋生物資源豐富。南極是企鵝、海鳥(niǎo)的天堂，在此常年或季節(jié)性棲息的鳥(niǎo)類約有41種。在約200 種的魚(yú)類資源中，有約四分之三為南極鱈魚(yú)。南極磷蝦作為南大洋最大的漁業(yè)資源，總藏量常年維持在約50 億噸。南極陸地上幾乎沒(méi)有高等植物，僅有一些地衣和苔蘚，被稱為“無(wú)花的世界”。極端環(huán)境下的南極特種微生物資源，有著較高的研究?jī)r(jià)值。

人類在南極發(fā)現(xiàn)了煤、鐵、銅、鉛、鋅、鋁、金、銀、石墨、金剛石等礦產(chǎn)資源220 多種，其中煤、鐵的儲(chǔ)量均為世界第一，石油、天然氣資源儲(chǔ)備也很豐富。風(fēng)能、潮汐能和地?zé)崮艿惹鍧嵞茉匆彩沁@里的“特產(chǎn)”。此外，南極作為地球最大的淡水資源庫(kù)，其冰蓋平均厚度約為2350 米，儲(chǔ)存了全世界約80%的可用淡水。

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隕石是探索太陽(yáng)系起源和演化的珍貴“原始資料”。南極大陸常年冰封，寒冷干燥，是保存隕石的極佳場(chǎng)地。被冰封的隕石難以風(fēng)化，居地年齡最高可達(dá)280 萬(wàn)年。

圖2 中國(guó)第30 次南極科學(xué)考察隊(duì)收集的最大一塊南極隕石（圖/新華社）

我國(guó)是世界上為數(shù)不多的能夠在南極獨(dú)立開(kāi)展科學(xué)考察工作并建立科學(xué)考察站、持續(xù)進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)的國(guó)家之一。幾十年來(lái)，在極地冰川學(xué)、海洋學(xué)、地質(zhì)學(xué)、大氣科學(xué)、日地物理學(xué)等領(lǐng)域獲得了一系列重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，取得了一批高水平的科研成果。

我國(guó)的南極科學(xué)考察站知多少

在我國(guó)改革開(kāi)放之初，全球已有18 個(gè)國(guó)家在南極洲建立了40 多個(gè)常年科學(xué)考察基地和100 多座夏季站。而中國(guó)作為聯(lián)合國(guó)安理會(huì)常任理事國(guó)卻從未踏足南極。

之后40 年間，從繪制世界第一張南極內(nèi)陸地形圖、探尋冰蓋最高點(diǎn)，到作為發(fā)展中國(guó)家建起第一個(gè)南極內(nèi)陸科學(xué)考察站……我國(guó)在對(duì)南極的考察中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)突破。

長(zhǎng)城站

建站時(shí)間：1985 年2 月20 日

1984 年11 月20 日，由全國(guó)各地60余個(gè)單位、591人組成的科學(xué)考察隊(duì)，搭乘中國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的第一艘萬(wàn)噸級(jí)遠(yuǎn)洋科學(xué)考察船——“向陽(yáng)紅10”號(hào)開(kāi)啟了首次南極科學(xué)考察。長(zhǎng)城站僅用了約40 天時(shí)間建成，這在當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)就是一個(gè)奇跡。不久，我國(guó)也從《南極條約》中的締約國(guó)正式轉(zhuǎn)變?yōu)閰f(xié)商國(guó)。長(zhǎng)城站的建立是中國(guó)極地考察事業(yè)發(fā)展的起點(diǎn)。

圖3 在南極洲喬治島民防灣的中國(guó)“向陽(yáng)紅10”號(hào)南極考察船（圖/新華社）

中山站

建站時(shí)間:1989 年2 月26 日

中山站是由一座座分布在南極大陸拉斯曼丘陵上造型新穎、色彩明快的建筑共同組成的設(shè)備完善、技術(shù)先進(jìn)的科學(xué)考察站，同時(shí)也是中國(guó)極地科學(xué)考察史上規(guī)模最大的科學(xué)考察基地。

圖4 “六角樓”空間物理觀測(cè)棟是中山站的標(biāo)志性建筑（圖/新華社 劉詩(shī)平 攝）

昆侖站

建站時(shí)間：2009 年1 月27 日

昆侖站是我國(guó)第一座、世界第六座南極內(nèi)陸科學(xué)考察站。2004 年12 月12 日，中國(guó)第21 次南極科學(xué)考察隊(duì)在歷經(jīng)40 天的艱苦跋涉后，首次在南極冰蓋最高點(diǎn)、海拔4093 米的冰穹A 這一“不可接近之極”留下人類的足跡。昆侖站是南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)上的科學(xué)考察站，中國(guó)也是首個(gè)在南極內(nèi)陸建站的發(fā)展中國(guó)家。

圖5 南極格羅夫山地區(qū)的最高峰——梅森峰（圖/新華社）

泰山站

建站時(shí)間：2014 年2 月8 日

泰山站位于東南極內(nèi)陸冰蓋伊麗莎白公主地區(qū)域，這一區(qū)域具有典型的內(nèi)陸氣候，風(fēng)大，吹雪嚴(yán)重。為減小風(fēng)阻，便于大風(fēng)吹走積雪，泰山站主體建筑整體架空于雪面。作為中山站和昆侖站之間的中轉(zhuǎn)樞紐站，泰山站內(nèi)還配有固定翼飛機(jī)冰雪跑道，可滿足20 人開(kāi)展度夏科學(xué)考察。

羅斯海新站

2023 年11 月21 日，中 國(guó) 第40次南極科學(xué)考察隊(duì)的32 名隊(duì)員飛抵羅斯海新站，啟動(dòng)建設(shè)我國(guó)第五個(gè)南極科學(xué)考察站的準(zhǔn)備工作。羅斯海新站是繼長(zhǎng)城站、中山站后的第三個(gè)常年科學(xué)考察站，也是首個(gè)面向太平洋扇區(qū)的科學(xué)考察站。

一路向北，“魔力”何在

北極是以北冰洋為中心的廣闊區(qū)域，包括北極圈以內(nèi)的所有陸地和島嶼。作為全球氣候變化的敏感區(qū)，相對(duì)南極，北極地區(qū)的氣候較溫和，生態(tài)系統(tǒng)較豐富，特有的動(dòng)物包括馴鹿、北極狐、雪鸮等，植物主要有矮灌木、禾草、地衣和苔蘚等。

圖7 在位于北極圈內(nèi)的挪威特羅姆瑟附近拍攝的極光（圖/新華社 張鋮 攝）

北極升溫速率是地球其他地區(qū)的2倍以上。自1979 年以來(lái)，北極夏季海冰范圍呈下降趨勢(shì)，對(duì)北極變暖放大效應(yīng)、極地渦旋破壞、海洋環(huán)流、大氣化學(xué)變化及植物、動(dòng)物和微生物生命的變化等造成影響。此外，北極的動(dòng)物向低緯度海島遷徙，植被帶開(kāi)始向北延伸。探索極地的變化，有助于我們深入了解氣候變化對(duì)高緯度地區(qū)的影響。

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2004 年7 月28 日，我國(guó)建成了擁有全球極地科學(xué)考察中規(guī)模最大的空間物理觀測(cè)點(diǎn)的中國(guó)首個(gè)北極科學(xué)考察站——黃河站，我國(guó)成為第8 個(gè)在挪威斯匹次卑爾根群島建立北極科學(xué)考察站的國(guó)家。

氣候變暖會(huì)對(duì)全球的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，比如珊瑚礁白化、部分物種滅絕、新物種入侵等，北極地區(qū)出現(xiàn)了大陸地區(qū)加速“綠化”、亞北極種類北移等顯著變化。北極科學(xué)考察可以更好地預(yù)測(cè)生態(tài)環(huán)境變化，系統(tǒng)掌握北極生態(tài)系統(tǒng)特征并預(yù)測(cè)潛在變化，為北極熊等關(guān)鍵物種的保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

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2018 年10 月18 日，與冰島合作建成的我國(guó)第二個(gè)北極科學(xué)考察站——中—冰北極科學(xué)考察站正式運(yùn)行。它是我國(guó)開(kāi)展北極環(huán)境、氣候變化長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)研究的重要的基礎(chǔ)設(shè)施。

圖8 科考隊(duì)員在北極點(diǎn)附近的冰站調(diào)查作業(yè)（圖/新華社 魏弘毅 攝）

此外，北極科學(xué)考察有利于掌握航道氣象、海流和海冰等關(guān)鍵要素，為我國(guó)北極航道利用提供預(yù)報(bào)服務(wù)。收集的各類信息還能為破冰船破冰參數(shù)的設(shè)定提供科學(xué)依據(jù)。對(duì)冰基浮標(biāo)、冰下潛航器等研發(fā)裝備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和應(yīng)用，可提升我國(guó)自主研發(fā)極端裝備的能力，為我國(guó)北極科學(xué)考察的無(wú)人化觀測(cè)提供新的手段。

自首次執(zhí)行北極科學(xué)考察任務(wù)起，這25 年間，我國(guó)在綜合考察研究、觀測(cè)平臺(tái)建設(shè)和國(guó)際科技合作等方面取得了顯著成果，進(jìn)一步提升了我國(guó)北極科學(xué)研究水平和創(chuàng)新能力，以及在國(guó)際北極事務(wù)中的影響力。

上天、入地、登極、下海，這不僅是人類探索自然奧秘的極致挑戰(zhàn)，更是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的體現(xiàn)。今年是我國(guó)開(kāi)展極地科學(xué)考察的40 周年，在一代代科學(xué)考察隊(duì)員們遠(yuǎn)赴險(xiǎn)地的奮戰(zhàn)中，我們正努力實(shí)現(xiàn)從“認(rèn)識(shí)極地”到“保護(hù)極地”再到“利用極地”的跨越。未來(lái)，隨著全球人口的增長(zhǎng)，人類活動(dòng)對(duì)兩極地區(qū)的影響必將擴(kuò)大，極地科學(xué)考察研究的重要性也將越發(fā)凸顯。