雪龙闯北极- 第29部分

　　　　保重，北冰洋。地球上的最后一块净土。我们带走的只有海水和冰块，以及扔
在雪地上又捡起来的烟头。

　
第七章　关于首次北极科学考察



　　　　中国首次北极科学考察区及总体时间安排　（载自人民日报网络版　　科考行程）

　　　　中国首次北极科学考察航线为：上海－日本海－白令海－楚科奇海－加拿大海
盆－北极永久海冰区（沿西经170度至北纬82度）　－楚科奇海－白令海－日本海－
上海。

　　　　考察主要工作区域是白令海、楚科奇海和加拿大海盆。雪龙船将先完成在楚科
奇海开阔水域的海洋、大气综合调查（16个站位）。到达楚科奇海冰缘后，雪龙船
沿西经170度向北破冰。海冰冰站联合观测作业（8个站位），在雪龙船破冰所能到
达的最北端以南站位以雪龙船为依托实施，以北站位用直升机支持实施。完成楚科
奇海、加拿大海盆冰上工作后，返回白令海进行海洋、大气综合调查（31个站位）。

　　　　此次考察计划1999年7月1日从上海出发。上海－北冰洋往返走航时间16天。楚
科奇海测区预计调查作业和站间走航时间7天。　联合冰站作业10天。冰区破冰往返
航行12天。在完成楚科奇海考察后返回白令海，白令海测区预计调查作业和站间走
航时间12天。　8月9日停靠美国阿拉斯加罗姆港补给3天。9月1日返回上海。整个考
察计划60天。

　　　　注：中国首次北极科考队的行程、考察计划、时间等在实际考察过程中有所调
整。


　　　　雪龙号科学考察船


　　　　执行中国首次北极科学考察任务的“雪龙”号科学考察船是目前我国唯一的一
艘能在极地海区航行的破冰船。该船总长167米，宽22。6米，自重11400吨，总吨位
14997吨，　满载排水量达21O25吨。功率为17920马力，最大航速18节，续航能力达
18000海里。由乌克兰赫尔松船厂于1993年3月25日建造完工。

　　　　该船原设计为北极地区多用途运输船，具有较强的破冰能力。能以0。5节航速，
连续冲破1。2米厚的冰层。船装可调式螺旋桨，航行时操作灵活，有利于破冰。用E
级钢板制作的船体，即使在零下40摄氏度的严寒气候条件下，也不会变型。

　　　　1993年6月，　雪龙号驶回我国南极考察的科研与后勤保障基地上海。国家海洋
局组织力量，对该船进行了改装。在驾驶室里安装了两套具有90年代先进水平的自
动避碰雷达，它可在对面来船或出现冰山时，及时测出对方的航向、速度等，并且
提示如何正确回避。船上设立的气象中心，可以及时接收极区卫星云图等气象资料，
为本船在气候极其恶劣又变化无常的极地海区航行时提供了安全保障。船用航空技
术设备，可供两架KA－32型直升飞机停放，着陆平台布置在尾楼甲板的中心线位置
上，直升飞机可日夜起飞、着陆、停放。船上配备的航行雷达站，能对起飞的飞机
进行监控，确保飞行安全。此外，游泳池、健身房、图书馆，卡拉OK厅、医疗室、
手术室、化验室等文娱、体育、卫生设施一应俱全，为乘船人员提供了一个适宜的
生活与工作环境。经过改装，全船可载人数由过去设计的55人增至78人。

　　　　1994年11月20日，整装一新的雪龙号船满载着祖国人民的厚望，从上海港启程，
首航南极中山站。　当年12月6日，进入南大洋海冰区，雪龙号开始沿最佳航线破冰
前进。　此时虽然已近南极盛夏，可是普里兹湾的陆缘冰不少地方仍厚达1。5米，上
面还积有1米厚的雪。　万吨巨轮尽管开足马力前进，可船头一碰软若棉花的积雪，
冲撞力顿时被化解分散了。有时奋战一天，船只能拱进700－800米。面对如此艰难
局面，船上指挥人员决定等待18日的大潮汛对海冰形成影响后再破冰。并用直升飞
机，将部分物资与科考队员运上11海里外的中山站，先期开展科考活动。

　　　　大潮汛到来之后，坚冰依然没有一点儿松动。雪龙号再次向自己的破冰极限挑
战，用蚂蚁啃骨头的办法，向冰层展开反复冲击。与此同时，派出人员下船探测最
佳行进路线。12月21日，雪龙号终于进入连续破冰状态。以后几天，由于越来越靠
近陆基，冰层越来越薄，高昂的船首如同巨大的钢犁，不断掀开冰层，持续向中山
站挺进。　12月25日，在距站区2公里外的两座冰山中间停船卸油。此时，全船时刻
处于机动状态，　以防冰崩毁船。经过全船人员不分昼夜的连续奋战，终于将330吨
油料输往中山站。

　　　　次年1月20日，　胜利完成了各项任务、并且填补了我国航海破冰空白的雪龙号
船，驶离普里兹湾回国，3月6日返抵上海。

　　　　1995年11月至次年4月，雪龙号再次远征位于西南极的长城站。此次开始之前，
国家又投资3000多万元人民币，对该船进行了整修改装。新建的水文资料采集室中，
安装了可以用来探寻磷虾及其他极区水生动物的鱼探仪；可在走航时测定海水流速、
方向的多谱勒海流计；　以及用于测量海水温度、盐度、深度的“CTD等一大批先进
的仪器设备。另外还新建了大气取样室、数据处理中心、样品间、伸缩吊车等科研
设施。　经过改造，船上客舱又有增加，可乘载人员由78人增至130人。此后，雪龙
号又曾圆满完成3次南极考察任务。

　　　　今年7月1日起，雪龙号科学考察再次执行我国首次远航北极科学考察任务。此
次考察期间，船上搭乘两架我国自行生产的直升飞机，以便运送考察队员前往北极
冰盖开展科学考察。


　　　　中国首次北极科学考察研究课题


　　　　㈠　北极科学考察的重要意义

　　　　北极地区是指北极圈（北纬66度33分）以北的广大地区，包括北冰洋、诸多岛
屿和亚、欧、北美大陆北部的苔原带和部分泰加林带，面积2100万平方公里，约占
地球总面积的1/25。其中陆地和岛屿面积占800万平方公里，全部归属于8个环北极
国家。但北冰洋仍属国际公共海域。此外，北冰洋中北极圈内的斯瓦尔巴德群岛的
行政主权尽管属于挪威政府。但由于中国政府于1925年签署了由海牙国际法院主持
的“斯瓦尔巴德条约”，因此至今中国人仍有权自由出入该群岛，并在遵守挪威法
律的前提下在那里进行正常的科学和生产等活动。

　　　　由于独特的自然条件和地理位置，南极和北极在全球变化的研究中占有举足轻
重的位置。　1990年，8个环北极国家成立了国际北极科学委员会（IASC），1996年
又成立了政府间的北极理事会（AC），几乎所有北半球发达国家都开展了北极研究
活动。我国于1996年加入了（IASC）组织，成为第16个成员国。在中华民族日益强
盛，迈向21世纪的今天，北极地区的自然环境、经济资源已经与我国的经济建设、
自然环境变迁和未来的可持续发展息息相关。

　　　　北极地区的气候环境过程直接影响我国的气候与环境变化，关系到我国未来国
民经济的可持续性发展，中国科学家有必要研究该地区的气候和环境问题。北极地
区的公共资源属于全人类，我国有责任，有义务，有能力参与北极地区自然资源的
和平利用与保护。我国经济和社会的发展已经产生了对北极地区自然资源的需求。

　　　　此外，北极地区是许多科学研究领域的理想场所，占世界人口1／5的中国应该
积极参与北极科学研究工作，为人类对自然界和北极认识的进步做出应有的贡献。

　　　　开展北极研究，不仅对认识极地系统，进而认识整体地球系统具有重要的科学
意义，而且对我国气候、环境、农业、资源等方面的现实意义也是很明显的。例如：
⑴北极的气候系统严重地影响着我国的大气气候，左右着我国主要经济地区的季节
交替与旱涝风霜。⑵北冰洋洋流对东亚大陆气候环境和海洋经济渔场有着重要影响。
我国目前的远洋捕鱼船己逾千艘，　年鱼获总量约50万吨，其中1/4来自北冰洋及白
令海临近海域。北极研究可为我国北方干旱、半干旱区针对荒漠化、沙漠化治理的
国土整治规划提供必要的科学依据。


　　　　㈡　北极科学考察研究现状

　　　　北极系统是整体地球系统的一部分，它直接影响全球尺度的大气环流、大洋环
流和气候变异，因而成为全球气候变化的驱动器之一。在近年“全球变化”的研究
浪潮中，核心科学目标可归纳为：对整体地球系统环境演变的认识与预测，因此，
北极的科学研究也将“环境”和“预测”做为根本目标。1990年成立的国际北极科
学委员会（IASC）　于1991年专门设立了全球变化工作组，确定了北极研究重点的5
个跨学科领域，其中第一个研究重点即是海洋－海冰－大气间相互作用和反馈（北
极地区全球变化区域研究计划）　科学方案（IASC，　1992）　，　“白令海影响研究
（BESIS）、“巴伦支海影响研究（BASIS）等重要领域。目前国际两大全球变化研
究计划国际地圈－生物圈研究计划（1GBP）和世界气候研究计划（WCRP）已确定了
很多相关的计划，　包括：“北极气候系统研究（ACSYS）”、“全球能量和水循环
实验（GEWEX）　”、“世界大洋环流实验（W0CE）”、“海洋－大气－冰相互作用
研究（0AII）”，此外一些地区国际科学研究组织和国家也推出了相应的研究计划，
欧洲海洋与极地委员会、欧洲科学基金会规划了为期10年（1996～2005）的“全球
环境中的北极海洋系统研究（A0SGE）”、美国推出了“北极系统科学研究（ARCSS）”
等若干国家计划。

　　　　随着改革开放的深入发展，中国有关科研机构从80年代开始先后组织了一些相
当规模的北极考察研究。例如，中国科学院大气物理研究所与北极国家挪威的卑尔
根大学合作，开始北极－青藏高原环境变化比较研究的合作。1993年，中国召开首
次北极科学研究讨论会，讨论了中国北极科学研究的方向和战略设想。1992年开始，
国家海洋局二所与德国极地研究所基尔大学和不莱梅大学合作开展了为期5年的北
极海洋生态科学考察，对北极生态系统结构和北极对海洋生态的影响进研究。1994
年，中国科学家开始实施阿拉斯加已罗（Barrow）地区气候与环境变化的观测研究
及北极大型海洋动物的眼部解剖学对比研究。1995年，由中国科学技术协会主持，
中国科学院组织了中国首次北极点科学考察。该次考察的科学目标是北极地区对全
球环境变化的影响和响应，内容包括海洋、冰雪、大气、古环境、生态、遥感和大
地测量等方面。　考察队具体实施了4个课题的考察，　　已获得了重要的初步成果。
1996年，　我国参加了北极科学委员会的白令海计划（BES1S）、国际北极浮标计划
（IABP）的工作。国家自然科学基金委员会支持了北极冰数值模拟研究和北极变化
研究项目。


　　　　㈢　中国首次北极科学考察研究内容

　　　　⒈北极在全球变化中的作用和对我国气候的影响。

　　　　北极是大气海洋物质能量交换的重要地区之一，在全球大气气候关系统形成和
变化中起着重要作用。大气与海洋间能量、物质的交换过程主要发生在海－气、海
－冰－气界面上。研究海－冰－气能量。物质交换，对正确理解北极地区在全球气
候和环境变化中的作用以及提高我国天气、气候和自然灾害预报水平有重要的意义。

　　　　北极地区的气候、环境特征及其物理化学过程与全球气候环境变化及我国气候
环境变化关系密切，是全球大气研究计划（GARP）、世界气候研究计划（WCRP）及
全球变化研究（IGBP）等到际气候环境研究计划的重要内容。北极是温室气体和大
气污染物质的重要源汇区，对全球气候环境变化的响应和反馈极为敏感。北极地区
是全球大气环境监测的重要本底区域，对研究人类活动与全球气候环境变化的关系
有重要意义。北极地区臭氧－UVB研究是国际北极科学委员会提出的重要研究领域，
对研究全球气候环境和生态系统有重要意义。

　　　　北极以冰雪为突出特征。由于冰雪的反照率高，几乎90％以上的太阳辐射被反
射回字宙空间；同时冰雪在大气和海洋之间形成交换的屏障。近年的研究工作表明，
发生在冰外缘带的物理过程是影响海冰融解和冻结、冰外缘线进退、上层海洋垂直
对流、将气间能量与物质交换的极为重要的因素。冰面与海面摩擦特性和热传导特
性的差别导致冰外缘带局部气象条件的明显变化，大量稠冰的形成和流动，沿冰缘
上升流和下降流的发生，冰舌、冰带、冰外缘急流、冰外缘涡旋的发生与变化等独
特的物理过程。海冰及上覆积雪内保存着三年时间尺度的现代大气和海洋环境记录，
对其进行研究可揭示水汽及杂质的来源，明确雪冰环境记录的形成过程，阐明现代
大气环境的区域特征和人类污染状况。

　　　　本次考察经由的海区是世界上最宽的陆架海，多条大型河流汇入该海区，陆源
物质向加拿大海盆的输入，将影响北极加拿大海盆的生态结构和环境。西伯利亚陆
架海海底由厚厚的沉积层覆盖，对该海区的现代沉积过程和海洋生物地球化学特征
研究可以揭示北冰洋沿岸陆海相互作用过程，了解陆架海与海盆之间物质交换特征
和机理，揭示生源要素的源和汇的作用。

　　　　⒉北冰洋与北太平洋水团交换对北方平洋环流的变异影响。

　　　　北冰洋海盆中由北极过程形成的低温高盐水体与大西洋和太平洋水系的交换，
严重影响着这些大洋的海洋学环境。北冰洋的楚科奇海和太平洋的白令海是两大洋
水交换的必由之路，决定北冰洋在全球变化过程中对我国环境与资源的深刻影响。
另外，在罗蒙诺索大海脊与西伯利亚陆架的衔接处是北冰洋两大海盆之间中