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在南极从事气象工作,是种什么体验?40年,跨越时空的探问!

2024-07-18科学
1984年,我国首次开展南极科学考察(以下简称「科考」)。转瞬40年飞越,我国极地科考事业已取得长足进步,创造一个又一个奇迹。
7月11日,南极极夜正慢慢过去,日照时间一天比一天长,正在中山站执行过冬任务的第40次南极科考队员张雷已经习惯了一天长达十几个小时的黑暗,打着手电开始了一天的巡山任务。第39次南极科考队员田彪则刚好结束北极黄河站科考任务,他打趣说自己在南极晒黑的肤色刚刚白回来一点,又「功亏一篑」了。几次参加南北极科考的经历,让他的「故事库」又多了许多新素材。
我国首批参与南极科考的极地专家卞林根在媒体面前较为低调,近年鲜见的采访报道。这一次,正逢我国极地科考事业40年,又有老友、中国气象科学研究院全球变化与极地气象研究所所长丁明虎邀约,卞林根终于答应再讲讲第一次科学考察的故事。
镜头面前,他慢慢打开了话匣子,
就这样,一场跨越40年的对话开始了——
看变化:
向极地强国迈进
记者:两位老师分别参加过几次南极科考?
卞林根:我最早参与了1981年澳大利亚的南极科考,此后参加过我国第1次、第4次、第6次、第11次南极科考,三次执行过冬任务,在南极累计时长超过5年。
2023年1月6日,第39次南极科考队员田彪在昆仑站开展无人机大气垂直廓线测量。田彪供图
田彪:我参加过两次南极考察,其中第35次南极科考执行的是中山站度夏任务,另一次是第39次南极科考,执行的是南极内陆科考任务。
记者:卞老师还记得第一次参与南极科考的情景吗?
卞林根:那次科考有500多人参与,当时我国还没有专门的破冰船,我们乘坐向阳红10号和海军补给船。20世纪80年代初期,改革开放刚刚开始,我们国家的经济水平与现在比相差甚远,我们基本是从零开始。在南极,我们住帐篷、吃干粮,在极其艰苦的条件下,用了四十多天的时间建成了南极长城站,同时也搭建完成了南极长城气象站。长城站建成的当年,科考队就执行了过冬任务,我是留守的八人之一,主要承担气象观测任务。
特别骄傲的是,气象站建站完成后,观测质量很高,当时就获得了世界气象组织的区站号,我还记得是「89058」,长城气象站的资料数据质量获得了认可,得以向世界共享。
记者:田彪老师听到这些经历会不会觉得有历史感?您所经历的南极科考与卞老师的相比,有哪些变化?
田彪:我经历的南极科考与卞老师有所不同。经过40年的发展,中国极地科考已经发生翻天覆地的变化。卞老师刚刚提到,当时没有破冰船,前往南极穿越冰区其实是非常危险的事情,但前辈们仍然义无反顾,这种大无畏的精神也令我们非常敬佩。
2022年1月,第38次南极科考队员陈澄(左),刘维鑫(右)在中山站搭建MTP-5温度廓线仪。陈澄供图
目前我国南极科考装备已经非常齐全,在内陆也有自己的保障车队和固定翼飞机,为现场工作人员提供了良好的条件。
可以说,经过多年的发展,我们已经成为极地大国,并逐步向极地强国迈进。
记者:南极站、中山站、昆仑站等几个科考站位置不同,天气有什么不一样?
卞林根:长城站的气候相对温和,它的主要特点是降水多、阴天多,最低温度只有零下20℃左右。我们主要开展地面气象观测工作,需要每天发报并绘制天气图、开展天气预报。
中山站则建在南极大陆,相较长城站,中山站的位置居于南极内陆、更为纵深。那里的天气条件更加恶劣,风大、温度低。但在中山站气象台,我国南极科考队不仅开展地面气象观测和天气预报,还承担了许多科学试验工作,例如大气垂直结构的探空、大气化学成分观测等国家级项目的科学试验工作。
昆仑站则更加深入内陆,距中山站1200多公里,南极内陆科考也就是从中山站到昆仑站Dome A(南极大陆最高点),在沿途开展断面考察。这段路途海拔从50米上升到4300米,温度从零下20℃一直到零下70℃。至今为止,沿路已经搭建了十余个自主研发的超低温气象站。
最初我们需要与澳大利亚合作开展观测,现在我国拥有自主产权的超低温自动气象站,核心技术包括国家发明专利超低温电池以及抗冻雨风速仪,可以在南极冰盖进行长期气象要素的观测,性能和质量都遥遥领先,这标志着我国极地气象观测迈上了一个新台阶。
这期间,我们获得了大量的成果,可以通过卫星传输气象观测资料,为南极气象科学研究奠定了数据基础。
谈工作:
南极工作需要
非常强的责任心
记者:在南极,气象工作者具体开展了哪些工作?
田彪:第39次南极内陆科考,我主要承担两个核心任务,一是东南极冰盖的冰气相互作用的观测与研究,二是南极冰盖内陆大气成分观测,这两个任务也细分为很多具体工作。例如,我在南极内陆搭建气象站,填补了监测区域的空白;进行无人机大气垂直结构观测,获取大气成分和臭氧浓度等垂直廓线;此外,我通过气象局自主研发的雪粒径观测仪,对雪剖面的表面及雪粒径进行观测,还进行了大气样品采集,获取南极冰盖表面不同位置的大气成分浓度;日常还会定时施放GPS探空气球,用于大气垂直结构的探测。
今年1月1日,第40次南极内陆科考队员放飞红色探空气球,为祖国祈福。朱孔驹供图
卞林根:在南极工作看起来很容易,好像只是衣服穿得厚点儿。实际上,南极积雪很厚,可以没过大腿,走每一步都很艰难,风雪更是家常便饭,走100米需要10分钟甚至更多时间。
在南极工作需要具备很强的责任心,而且一定要关注天气。国内观测一般提前一个小时准备即可,我们则需要提前两小时到达,防止意外发生,影响按时发报。
田彪:一旦遇到恶劣天气,我们在野外开展相关科学考察工作将变得非常困难。
我记得在第39次内陆科考回程中,距离中山站60公里左右,遇到了一次持续时间非常长的暴风雪,出舱吃饭甚至上厕所都成为问题。更紧急的是,发电机油量非常少,如果不加油,就会停电,意味着我们没有供暖,面临生命危险,所以我和一名队员必须出门加油。虽然油桶在雪橇上,距离发电栋只有20米左右距离,但我们的行进与操作却足足花费了半个小时。即使做了防护,风雪打在脸上还是像刀割一样刺痛。加完油,我和队友变成了「雪人」,皮肤裸露部分火辣辣的,又疼又烫,过了很久才恢复。
讲经历:
沿着前人的车辙行进
记者:南极科考期间发生过什么比较有趣的事儿吗?
卞林根:6月21日,国内正处于夏至前后,南极则在庆祝仲冬节。在南极建有科学考察站的国家会在这天发送慰问信息,表达对科考队员的关心,那天我们也会举行盛大的庆祝仪式。
田彪:过了这一天,南极的极夜渐渐消失。
记者:那意味着黑暗渐渐过去,迎接光明。
2011年1月,第27次南极科考队员丁明虎采集雪冰样品。 丁明虎供图
田彪:对。我印象中比较有趣的事情是发生在极昼期间。当时南极内陆科考接近尾声,由于条件限制我们已经近70天没有好好洗一个澡了。那天,有个队友的科考任务是打热水钻,需要融化大量淡水,并通过循环加热装置保持一定温度。我们大约耗费一天时间融化雪水,任务完成之后,我们看到这一汪清水还在散发着热气,眼睛都放光了,队长说必须充分利用!我们特别兴奋,脱掉衣服,直接跳进水囊,当时感觉特别幸福。
看到远处太阳落下,极昼即将结束,内陆科考也接近尾声,心里特别感慨。
记者:虽然提到内陆科考非常艰苦,但是要结束后了还是非常不舍。
田彪:非常珍惜这段时光。
记者:虽然两位老师回忆起来显得比较轻松、温馨,但南极科学考察还是非常辛苦和危险的。
卞林根:对,也经历过很多特别危险的事情。当时还没有卡特雪地车,我们要驾驶重达几十吨的水陆两用车。有次乘车外出时,前方海冰突然裂开,好在驾驶员迅速加速,冲过了裂隙,否则连人带车就全部掉下去了!这样的危险时刻还是很多的。
内陆也会遇到非常危险的事。因为白雪覆盖,很难看清路况,如果没有路线图,就会非常困难,所以现在的科考队都配备了GPS。但是最好用的还是传统「GPS」——前人的车辙,我们还会留下杆子,以作标记。
田彪:内陆科学考察的时候,会看到这些标记,即使10年前的车辙也非常清晰。
记者:我们队员在沿着前辈的车辙前往目的地,也是在前人的指引下继续前行、攀登。
田彪:看到车辙时会觉得心里非常有力量,很有安全感。
说感受:
极地研究必须要深入、
一以贯之地进行下去
记者:从搭乘澳大利亚的科学考察船到如今拥有了「雪龙」号、「雪龙2」号和刚刚交付的「极地」号破冰船,从最初对南极一无所知到现在已建立了几十年的温度、湿度等气象要素曲线,从最初的南极没有一处以中国元素命名的建筑到如今建成包括秦岭站在内的五座南极科学考察站,可以说40年间极地科学考察经历了巨大的飞跃。
两位老师也是极地考察的亲历者和见证者,看到南极科学考察的飞速发展,有什么感受?
卞林根:我的经历可以说与中国40年的极地科考历程是交织的,这个过程中,我的认知也在逐渐成长。
过去我们对南北极的认识非常肤浅。随着研究的深入,我们了解到北极在变化、北极的海冰突然减少、北极的升温速率是全球平均的几倍,我们称之为北极放大效应。同时,我国气候异常与北极的气候变化也有很大关系。
南极海冰
过去南极海冰一直比较稳定,近些年也出现了大幅减少,尤其是今年,减少了40%。这预示着南极的变化逐步显现出来,南极的放大效应越来越明显。
不仅是海冰,南极冰盖融化、冰川坍塌事件越来越多,对海平面也产生巨大影响,这也是全球关心的热点问题。
因此极地的监测与预报已经成为全世界科学家的关注点,研究目的非常明确,就是要探究南极和北极在全球气候变化中发挥的作用。
我国人口众多,极端天气气候事件严重影响人民生产生活,如果海平面继续上升,沿海地区会直接受到海水的侵蚀。因此南北极气候变化需要重视,极地研究必须要深入、一以贯之地进行下去。
记者:可以看出卞老师对南北极研究有非常深厚的感情,对极地领域的科研人员也寄予了很大期望。
了解了两位老师的故事,我也感受到极地科学考察事业是一项伟大且崇高的事业,也是一项勇敢者的工作。
听说田彪老师在南极科考期间创作了一首歌,叫做【给南极的歌】,请介绍下您创作的心路历程。
田彪:这首歌创作于第35次南极科考期间,当时我在中山站执行任务。那时,正过农历春节,我在中山站气象台的老观测栋里,看到了从卞老师第一次南极科学考察开始的历届极地气象科考队员的照片。一代又一代极地气象工作者前赴后继奔赴极寒之地,让我感动又荣幸,因此有感而发,写了这首歌。
2023年12月,第40次南极科考队员朱孔驹调试超低温自动气象站 朱孔驹供图
记者:歌词中有句歌词,「南极的雄鹰飞翔在蓝天,风雪的英雄虎虎生风」,其实,科考队员就是风雪中的英雄,他们胸怀国之大者,为了共同的信仰,以凡人之躯挑战这片极寒之地。让我们对两位老师及所有极地科考工作者致以最诚挚的敬意——感谢他们用生命、用才智在极寒之地的热血奉献、在无人之境的坚韧拼搏,致敬,勇敢的极地科考人!
中国气象报社 出品
作者:张艺博
来源:中国气象