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在南極從事氣象工作,是種什麽體驗?40年,跨越時空的探問!

2024-07-18科學
1984年,中國首次開展南極科學考察(以下簡稱「科考」)。轉瞬40年飛越,中國極地科考事業已取得長足進步,創造一個又一個奇跡。
7月11日,南極極夜正慢慢過去,日照時間一天比一天長,正在中山站執行過冬任務的第40次南極科考隊員張雷已經習慣了一天長達十幾個小時的黑暗,打著手電開始了一天的巡山任務。第39次南極科考隊員田彪則剛好結束北極黃河站科考任務,他打趣說自己在南極曬黑的膚色剛剛白回來一點,又「功虧一簣」了。幾次參加南北極科考的經歷,讓他的「故事庫」又多了許多新素材。
中國首批參與南極科考的極地專家卞林根在媒體面前較為低調,近年鮮見的采訪報道。這一次,正逢中國極地科考事業40年,又有老友、中國氣象科學研究院全球變化與極地氣象研究所所長丁明虎邀約,卞林根終於答應再講講第一次科學考察的故事。
鏡頭面前,他慢慢開啟了話匣子,
就這樣,一場跨越40年的對話開始了——
看變化:
向極地強國邁進
記者:兩位老師分別參加過幾次南極科考?
卞林根:我最早參與了1981年澳洲的南極科考,此後參加過中國第1次、第4次、第6次、第11次南極科考,三次執行過冬任務,在南極累計時長超過5年。
2023年1月6日,第39次南極科考隊員田彪在昆侖站開展無人機大氣垂直廓線測量。田彪供圖
田彪:我參加過兩次南極考察,其中第35次南極科考執行的是中山站度夏任務,另一次是第39次南極科考,執行的是南極內陸科考任務。
記者:卞老師還記得第一次參與南極科考的情景嗎?
卞林根:那次科考有500多人參與,當時中國還沒有專門的破冰船,我們乘坐向陽紅10號和海軍補給船。20世紀80年代初期,改革開放剛剛開始,我們國家的經濟水平與現在比相差甚遠,我們基本是從零開始。在南極,我們住帳篷、吃幹糧,在極其艱苦的條件下,用了四十多天的時間建成了南極長城站,同時也搭建完成了南極長城氣象站。長城站建成的當年,科考隊就執行了過冬任務,我是留守的八人之一,主要承擔氣象觀測任務。
特別驕傲的是,氣象站建站完成後,觀測質素很高,當時就獲得了世界氣象組織的區站號,我還記得是「89058」,長城氣象站的資料數據質素獲得了認可,得以向世界共享。
記者:田彪老師聽到這些經歷會不會覺得有歷史感?您所經歷的南極科考與卞老師的相比,有哪些變化?
田彪:我經歷的南極科考與卞老師有所不同。經過40年的發展,中國極地科考已經發生翻天覆地的變化。卞老師剛剛提到,當時沒有破冰船,前往南極穿越冰區其實是非常危險的事情,但前輩們仍然義無反顧,這種大無畏的精神也令我們非常敬佩。
2022年1月,第38次南極科考隊員陳澄(左),劉維鑫(右)在中山站搭建MTP-5溫度廓線儀。陳澄供圖
目前中國南極科考裝備已經非常齊全,在內陸也有自己的保障車隊和固定翼飛機,為現場工作人員提供了良好的條件。
可以說,經過多年的發展,我們已經成為極地大國,並逐步向極地強國邁進。
記者:南極站、中山站、昆侖站等幾個科考站位置不同,天氣有什麽不一樣?
卞林根:長城站的氣候相對溫和,它的主要特點是降雨多、陰天多,最低溫度只有零下20℃左右。我們主要開展地面氣象觀測工作,需要每天發報並繪制天氣圖、開展天氣預報。
中山站則建在南極大陸,相較長城站,中山站的位置居於南極內陸、更為縱深。那裏的天氣條件更加惡劣,風大、溫度低。但在中山站氣象台,中國南極科考隊不僅開展地面氣象觀測和天氣預報,還承擔了許多科學試驗工作,例如大氣垂直結構的探空、大氣化學成分觀測等國家級專案的科學試驗工作。
昆侖站則更加深入內陸,距中山站1200多公裏,南極內陸科考也就是從中山站到昆侖站Dome A(南極大陸最高點),在沿途開展斷面考察。這段路途海拔從50米上升到4300米,溫度從零下20℃一直到零下70℃。至今為止,沿路已經搭建了十余個自主研發的超低溫氣象站。
最初我們需要與澳洲合作開展觀測,現在中國擁有自主產權的超低溫自動氣象站,核心技術包括國家發明專利超低溫電池以及抗凍雨風速儀,可以在南極冰蓋進行長期氣象要素的觀測,效能和質素都遙遙領先,這標誌著中國極地氣象觀測邁上了一個新台階。
這期間,我們獲得了大量的成果,可以透過衛星傳輸氣象觀測資料,為南極氣象科學研究奠定了數據基礎。
談工作:
南極工作需要
非常強的責任心
記者:在南極,氣象工作者具體開展了哪些工作?
田彪:第39次南極內陸科考,我主要承擔兩個核心任務,一是東南極冰蓋的冰氣相互作用的觀測與研究,二是南極冰蓋內陸大氣成分觀測,這兩個任務也細分為很多具體工作。例如,我在南極內陸搭建氣象站,填補了監測區域的空白;進行無人機大氣垂直結構觀測,獲取大氣成分和臭氧濃度等垂直廓線;此外,我透過氣象局自主研發的雪粒徑觀測儀,對雪剖面的表面及雪粒徑進行觀測,還進行了大氣樣品采集,獲取南極冰蓋表面不同位置的大氣成分濃度;日常還會定時施放GPS探空氣球,用於大氣垂直結構的探測。
今年1月1日,第40次南極內陸科考隊員放飛紅色探空氣球,為祖國祈福。朱孔駒供圖
卞林根:在南極工作看起來很容易,好像只是衣服穿得厚點兒。實際上,南極積雪很厚,可以沒過大腿,走每一步都很艱難,風雪更是家常便飯,走100米需要10分鐘甚至更多時間。
在南極工作需要具備很強的責任心,而且一定要關註天氣。國內觀測一般提前一個小時準備即可,我們則需要提前兩小時到達,防止意外發生,影響按時發報。
田彪:一旦遇到惡劣天氣,我們在野外開展相關科學考察工作將變得非常困難。
我記得在第39次內陸科考回程中,距離中山站60公裏左右,遇到了一次持續時間非常長的暴風雪,出艙吃飯甚至上廁所都成為問題。更緊急的是,發電機油量非常少,如果不加油,就會停電,意味著我們沒有供暖,面臨生命危險,所以我和一名隊員必須出門加油。雖然油桶在雪橇上,距離發電棟只有20米左右距離,但我們的行進與操作卻足足花費了半個小時。即使做了防護,風雪打在臉上還是像刀割一樣刺痛。加完油,我和隊友變成了「雪人」,皮膚裸露部份火辣辣的,又疼又燙,過了很久才恢復。
講經歷:
沿著前人的車轍行進
記者:南極科考期間發生過什麽比較有趣的事兒嗎?
卞林根:6月21日,國內正處於夏至前後,南極則在慶祝仲冬節。在南極建有科學考察站的國家會在這天發送慰問資訊,表達對科考隊員的關心,那天我們也會舉行盛大的慶祝儀式。
田彪:過了這一天,南極的極夜漸漸消失。
記者:那意味著黑暗漸漸過去,迎接光明。
2011年1月,第27次南極科考隊員丁明虎采集雪冰樣品。 丁明虎供圖
田彪:對。我印象中比較有趣的事情是發生在極晝期間。當時南極內陸科考接近尾聲,由於條件限制我們已經近70天沒有好好洗一個澡了。那天,有個隊友的科考任務是打熱水鉆,需要融化大量淡水,並透過迴圈加熱裝置保持一定溫度。我們大約耗費一天時間融化雪水,任務完成之後,我們看到這一汪清水還在散發著熱氣,眼睛都放光了,隊長說必須充分利用!我們特別興奮,脫掉衣服,直接跳進水囊,當時感覺特別幸福。
看到遠處太陽落下,極晝即將結束,內陸科考也接近尾聲,心裏特別感慨。
記者:雖然提到內陸科考非常艱苦,但是要結束後了還是非常不舍。
田彪:非常珍惜這段時光。
記者:雖然兩位老師回憶起來顯得比較輕松、溫馨,但南極科學考察還是非常辛苦和危險的。
卞林根:對,也經歷過很多特別危險的事情。當時還沒有卡特雪地車,我們要駕駛重達幾十噸的水陸兩用車。有次乘車外出時,前方海冰突然裂開,好在駕駛員迅速加速,沖過了裂隙,否則連人帶車就全部掉下去了!這樣的危險時刻還是很多的。
內陸也會遇到非常危險的事。因為白雪覆蓋,很難看清路況,如果沒有路線圖,就會非常困難,所以現在的科考隊都配備了GPS。但是最好用的還是傳統「GPS」——前人的車轍,我們還會留下桿子,以作標記。
田彪:內陸科學考察的時候,會看到這些標記,即使10年前的車轍也非常清晰。
記者:我們隊員在沿著前輩的車轍前往目的地,也是在前人的指引下繼續前行、攀登。
田彪:看到車轍時會覺得心裏非常有力量,很有安全感。
說感受:
極地研究必須要深入、
一以貫之地進行下去
記者:從搭乘澳洲的科學考察船到如今擁有了「雪龍」號、「雪龍2」號和剛剛交付的「極地」號破冰船,從最初對南極一無所知到現在已建立了幾十年的溫度、濕度等氣象要素曲線,從最初的南極沒有一處以中國元素命名的建築到如今建成包括秦嶺站在內的五座南極科學考察站,可以說40年間極地科學考察經歷了巨大的飛躍。
兩位老師也是極地考察的親歷者和見證者,看到南極科學考察的飛速發展,有什麽感受?
卞林根:我的經歷可以說與中國40年的極地科考歷程是交織的,這個過程中,我的認知也在逐漸成長。
過去我們對南北極的認識非常膚淺。隨著研究的深入,我們了解到北極在變化、北極的海冰突然減少、北極的升溫速率是全球平均的幾倍,我們稱之為北極放大效應。同時,中國氣候異常與北極的氣候變遷也有很大關系。
南極海冰
過去南極海冰一直比較穩定,近些年也出現了大幅減少,尤其是今年,減少了40%。這預示著南極的變化逐步顯現出來,南極的放大效應越來越明顯。
不僅是海冰,南極冰蓋融化、冰川坍塌事件越來越多,對海平面也產生巨大影響,這也是全球關心的熱點問題。
因此極地的監測與預報已經成為全世界科學家的關註點,研究目的非常明確,就是要探究南極和北極在全球氣候變遷中發揮的作用。
中國人口眾多,極端天氣氣候事件嚴重影響人民生產生活,如果海平面繼續上升,沿海地區會直接受到海水的侵蝕。因此南北極氣候變遷需要重視,極地研究必須要深入、一以貫之地進行下去。
記者:可以看出卞老師對南北極研究有非常深厚的感情,對極地領域的科研人員也寄予了很大期望。
了解了兩位老師的故事,我也感受到極地科學考察事業是一項偉大且崇高的事業,也是一項勇敢者的工作。
聽說田彪老師在南極科考期間創作了一首歌,叫做【給南極的歌】,請介紹下您創作的心路歷程。
田彪:這首歌創作於第35次南極科考期間,當時我在中山站執行任務。那時,正過農歷春節,我在中山站氣象台的老觀測棟裏,看到了從卞老師第一次南極科學考察開始的歷屆極地氣象科考隊員的照片。一代又一代極地氣象工作者前赴後繼奔赴極寒之地,讓我感動又榮幸,因此有感而發,寫了這首歌。
2023年12月,第40次南極科考隊員朱孔駒偵錯超低溫自動氣象站 朱孔駒供圖
記者:歌詞中有句歌詞,「南極的雄鷹飛翔在藍天,風雪的英雄虎虎生風」,其實,科考隊員就是風雪中的英雄,他們胸懷國之大者,為了共同的信仰,以凡人之軀挑戰這片極寒之地。讓我們對兩位老師及所有極地科考工作者致以最誠摯的敬意——感謝他們用生命、用才智在極寒之地的熱血奉獻、在無人之境的堅韌拼搏,致敬,勇敢的極地科考人!
中國氣象報社 出品
作者:張藝博
來源:中國氣象