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26年后重启国家南极科考调查 “海洋六号”打响新年首炮

2017-01-01 21:18:29

据新华社2017年1月1日报道,当地时间去年12月31日凌晨3时30分,中国科考船“海洋六号”驶抵南纬60度、西经60度附近海域,开始了跨年度的中国第33次南极科考海洋地质和地球物理调查。

这是中国时隔26年再次开展以综合地质和地球物理调查为重点的国家专项南极科考调查,也是2017年新年到来之际,我国海洋科考的“地质首炮”。

十秒一炮

南极正值夏季,阳光灿烂,精心选择的工区海况良好。在“海洋六号”首席科学家助理赵庆献指挥下,年轻的中国科考队员们将焊接在巨大钢架上的高压气枪投入南极冰海之中,以十秒一次的频率发射“气炮”,形成的声波可以被船后的电缆捕捉,从而测量出详尽的海底地层结构。

接下来,“海洋六号”还将开展多波束、浅剖、重力柱、地热和温盐深测量等科考调查项目。中国地质调查局广州海洋地质调查局副总工程师、“海洋六号”南极科考航次首席科学家何高文说,与26年前由“海洋四号”科考船执行的首次同类任务相比,此次调查无论是研究区范围,还是科考的深度与精度,都实现了跨越式进步与提升,填补了多方面空白。

1990年至1991年,参与执行第7次南极科考任务的“海洋四号”完成了对南设得兰群岛以南海域布兰斯菲尔德海峡的调查。此次科考则主要在南设得兰群岛以北区域进行,研究范围大幅扩展,有望实现对一个从海沟到岛弧、再到弧后盆地的完整的“沟弧盆体系”的详细勘察。

“海洋六号”(资料图)

在电缆设备方面,赵庆献介绍说,和26年前采用模拟信号电缆、铺设9道信号通道相比,此次调查采用了遍布电子模块的数字信号电缆,信号通道达96道。按照道间距12.5米计算,“海洋六号”在南极海域排列出的是一张1200米长、300米定深的“大网”,能清晰扫描海底1000米以下的地层结构。

在海底取样方面,“海洋四号”的取样能力非常有限,而“海洋六号”使用了9米重力取样管,最大作业能力可达18米深。此外,“海洋四号”不具备海底热流探测能力,而“海洋六号”的重力取样管上安装了一系列热流探针,这些温度传感器就像海洋体温计一样,可以准确测出深海热流。

直面挑战

此次“海洋六号”的科考活动属于中国第33次南极科考组成航次,也是这艘重4600多吨、已经有7年船龄的科考船赴南极海域的“处女航”。

这艘科考船汇集了40多名来自全国海洋科学、海底科学研究领域的精英人才,他们中绝大多数是“80后”甚至“90后”,不少人都是第一次赴南极科考。

挑战是显而易见的。南极地理环境复杂,气候变化万端,突如其来的风浪和常年的寒冷低温都是“海洋六号”和这支中国海洋地质科考队伍所没有经历过的。此外,由于这一科考领域整体处于国内空白、国际公开资料稀少状态,没有现成经验可以借鉴,需要科考人员自行摸索。

“电缆投放不仅取决于海水的温度,还取决于海水的盐度,否则就会失衡,这个度怎么把握,我们都只有纸面数据,没有实际经验。我们也从没有遇到过浮冰,虽然准备了预案,但是效果怎样还要等实践来检验,”赵庆献说。

迈向未来

南极,这块位于地球最南端的大陆,至今仍显得神秘而迷人。在科考人员看来,这里蕴藏着许多与地球和人类息息相关的科学奥秘,有待挖掘和破解。

“人类之所以高度重视极地研究,一个重要原因就是南极和北极都最为‘敏感’,也最为单纯,它们也是影响全球环境变化的最重要的调节器。从全球变暖到冰雪融化、海平面上升,人类生存与极地变化息息相关,”何高文说。

在“海洋六号”此次航程中,来自同济大学的肖文申就承担着与海洋环境变化相关的课题。他说,通过对南极的研究,可以对比研究人类活动对地球的影响,“这里是我们其他区域环境演化最好的地质参考坐标和衡量基准”。

据介绍,“海洋六号”的工作就类似于给南极海域的海底“做CT”、“抽验血”、“量体温”,多管齐下,最终形成翔实的地层结构报告,给后续极地与全球环境和地质演变研究提供基础数据。

目前,中国正在从极地研究大国向极地研究强国迈进,新的极地科考破冰船、极地科考站都在筹划和建设中。外界普遍认为,这意味着中国极地研究将进一步加快空白填补过程、加强专业化方向突破、实现多领域的追赶与领先。

“从第一次南极专项地质与地球物理调查到第二次,隔了26年,但我相信下一次的间隔不会这么长,积累了经验的‘海洋六号’将做好再次探查极地的充分准备,”何高文说。

记者 王攀

【2016-2017大洋南极科考任务】

去年7月8日,“海洋六号”从广州东江口海洋地质专用码头启航,执行2016-2017大洋南极科考任务。

据悉,“海洋六号”船本次出航主要包括三个航次,分别是中国大洋第41航次科学考察、中国地质调查局2016年深海资源调查航次和南极科学考察航次,全部行程预计历时282天,总航程近6万公里,计划于2017年4月中旬返回广州。

其中,中国大洋第41航次科学考察活动于西太平洋海域展开,主要任务包括继续履行中国大洋协会与国际海底管理局签订的《勘探合同》国际义务、开展西太平洋海山区富钴结壳合同区的资源环境评价、完成与国际海底管理局签订的为发展中国家提供海上调查培训的义务等,为期约120天。

2016年深海资源调查航次则在东太平洋国际海域开展调查,为了解全球深海资源分布、对比不同构造环境下深海资源特征提供基础资料,航次为期40天。

在结束了大洋科考和深海资源考察活动后,“海洋六号”于去年12月16日晚从智利瓦尔帕莱索港起航,驶向南极,正式展开为期4个多月的南极科考活动。

目前,中国另一艘极地科考船“雪龙”号正在开展环南极大陆科考活动。这也意味着今年1月份,南极海域将有“海洋六号”和“雪龙”号两艘中国科考船同时开展科考作业。

“海洋六号”船长蓝明华介绍说,为了避开西风带影响,此次科考将沿着智利内水道南下并穿越风高浪急的德雷克海峡。

【26年前的“海洋四号”】

中国地质调查局广州海洋地质调查局船舶大队大队长,在这次南极科考中担任“海洋六号”船指导船长的何发光向记者讲述了26年前的南极故事:

1990年10月到1991年5月,科考船“海洋四号”赴南极海域,作为中国第七次南极科学考察队的成员之一,在南极海域开展海洋地质与地球物理综合调查。当时,何发光刚刚从大学毕业,以见习二副的身份随船出航。这次行程不仅让他见到了企鹅、海豹和冰川大陆,也让初出茅庐的他真正体验到了南极科考的艰难困苦。

“海洋四号”船隶属于广州海洋地质调查局,它执行的这次科学考察,是我国在南极海域开展的第一次大规模的海洋地质与地球物理综合调查。

何发光回忆道,“海洋四号”船只有3000多吨,比现在的“海洋六号”小了三分之一。船上90多位科考队员,大多数是4个人一间,上下铺,没有独立的卫生间,没有造水机,淡水非常缺乏。到南极后,更是如此,所有房间的水龙头都关掉,只留厨房一个水龙头,大家要洗脸刷牙冲凉,就拿桶到厨房去接水。在南极的几十天,都是这么过来的。为了节约用水,船上一大半以上的队友都剃了光头。要过春节了,为了给大家弄点水洗个澡,船上用缆绳牵着水管从长城站上取了一次水,费了很大劲。

何发光告诉记者,当时的通讯、生活条件还是比较艰苦。和家里联系,主要靠写信,往来一次要一个多月,给每位科考队员也只配发了三件服装御寒。尤其是,气象预报条件还比较差,每天要依靠人工观测气象变化,由于极地气候状况变化莫测,科考船几次遭遇险情,有一次差点船毁人亡。当时,极地突发气旋,“海洋四号”火速赶往锚地避险,由于风浪太大,抛下锚链后也一直没能稳住,情况万分紧急,只能拼命迎风顶住,直到最后关头,锚链咬住,船终于稳住了。当晚,降下暴风雪,第二天早晨,大家发现船钟上被冻上了厚厚的一层冰。

【小资料】

“海洋六号”综合调查船以海底天然气水合物资源调查为主,首次集地震、地质调查等多项调查功能于一体,是目前世界上第一艘综合地质地球物理调查船,我国首次自行设计、建造,总造价近4亿元。

它采用电力推进系统、动力定位、全回转舵桨等国际先进技术及设备,配置了深海水下遥控探测系统、深海取样分析、深水多波束测深系统、深水浅地层剖面系统、长排列大容量高分辨率地震采集系统等多种高科技调查设备,配置有4000米级深海水下机器人“海狮号”,装备条件在我国海洋地质调查队伍中首屈一指。

该船总长106米,型宽17.4米,型深8.3米,设计吃水5.5米,设计排水量4600吨,最大排水量5287吨,试航速度17节,自持力60天,续航力15000海里,可在国际海域无限航区开展调查。该船的顺利下水,标志着我国海洋地质调查装备正步入国际先进行列。

自1984年组织第一次南极科学考察以来,我国已经完成了32次南极科学考察,建立了长城站、中山站、昆仑站和泰山站四个南极科学考察站,在极地冰川学、海洋学、地质学、生物生态学、大气科学、日地物理学等领域积累了大量观测数据,建立了极地科学数据和标本样品的共享平台,获得了一些重要的科学新发现,取得了一批高水平的科研成果。以2005年我国完成人类历史上首次从地面进入南极内陆冰盖最高点——冰穹A,2009年在该地区建成我国南极昆仑站为标志,中国极地考察正在由极地大国向极地强国迈进。

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来源:新华社等 | 责任编辑:冯雪
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