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冰雪南极“守夜人”

2022-06-21 09:41:16    来源: 中国自然资源报    作者:赵宁

6月21日是北半球的夏至,却是南极洲最重大的节日——仲冬节。这天过后,南极的极夜会渐渐消失。仲冬节是一个无国界、无种族的节日,各国南极考察站都约定俗成在这一天过节。因此,这天也成了“南极人”的专有节日。

我国南极考察分为度夏考察和越冬考察两种。其中,越冬考察队员在与度夏考察队员一起乘坐考察船前往南极后,一般要坚守在南极考察站14~17个月。

越冬期间,最难熬的就是漫长的极夜。极夜,又称永夜,是指在地球的两极地区,一天之内太阳都处在地平线以下的现象,即夜长24小时。与之相对的是极昼。以位于南极大陆拉斯曼丘陵地区的中国南极中山站为例,每年有50多天的极夜期和两个多月的极昼期。在漫长的极夜里,我国南极越冬考察队员仍坚持观测记录气象、地磁、高空物理等数据。

极夜的到来,给南极考察队员的生活、工作带来更大的挑战。出行不便、失眠、焦虑情绪滋生……极寒的自然环境、长时间封闭孤立的社会环境,双重挑战下,我国南极越冬考察队员如何战胜困难完成任务?越冬期间他们经历了哪些危险?炫美的极光背后隐藏着什么样的科学密码?近日,记者采访了多名参与南极中山站越冬考察任务的队员,听他们讲述在冰雪南极的“守夜”故事。

张蒙豫:风雪中的逃生经历

2016年底至2018年初,张蒙豫参加了中国第33次南极科学考察,作为中山站站长助理兼管理员,开始了一段长达16个月的南极生活。

“极夜期间,中山站附近时常会有大风暴及强降雪。”张蒙豫告诉记者,风暴有时会把站上几栋老旧建筑的外皮吹掉,强降雪来临时又会把整个站里地势低处埋起来。

越冬期间,张蒙豫有一项工作是负责编写中山站周刊——《中山生活》。有天晚上,正在加班赶稿的他忘记了时间,在综合楼一直忙到了23时许。等他结束工作才发现,综合楼里的队友们都已经回宿舍睡觉了。此时的中山站已经连续下了好几天的雪,站上虽然在“白天”安排机械师开着工程车进行了铲雪,但往往没过几个小时就又会产生大量积雪。

当张蒙豫换上厚重的“企鹅服”走出门时,外面的积雪已经近一米厚了。中山站有两栋宿舍楼,一栋是新建的宿舍,和综合楼有连廊连接;另一栋则是老楼,需要走出综合楼,穿过一座桥才能过去。张蒙豫的宿舍恰好是在老楼里。

站在楼下,张蒙豫先是试了一下雪的厚度,感觉尚未及腰,便出发朝桥上走去。寒风裹挟着雪粒吹来,打在脸上生疼,他吃力地扒雪前行,身后刚刚走过的通道,很快就被旁边的雪覆盖,仿佛从未有人经过。

当走到桥中间时,张蒙豫发现雪已没过了腰间,并且风有加大的趋势,行动愈发困难。此时的他已经有几分后悔,于是伸手掏向衣兜里的对讲机,想叫几个队员过来接应一下,却不想摸了个空。“坏了,对讲机落在办公室充电了!”张蒙豫心里打了一个激灵,开始着急起来,回头望去,来时路已经完全被雪覆盖。

此时,风越刮越大,进退两难的张蒙豫感觉雪像潮水般慢慢上涨。寒冷、恐惧、后悔……万般情绪涌上心头,连带着身体也开始疲惫无力。“如果没有人前来救援,自己极有可能被暴雪掩埋。”他开始对自己的大意感到懊悔和恐惧。

过了一会,对于生存的渴望让张蒙豫镇静了下来。环顾四周,他发现在老宿舍楼四周,由于障碍物的遮挡和风吹的影响,有一条围着楼体只有少量积雪的通道,重要的是,这条通道距离他不过四五米。

“当下只能跳下去,从这个通道上回去了。”张蒙豫身体转向通道方向,用双手将身前的雪使劲下压,身体前倾,借着身体的重量一步一步挪动着。平常不过走几步的功夫,此时却有如万里之遥。终于,他来到了通道旁边跳了进去,实现了自救。

时至今日,张蒙豫说起这段经历仍心有余悸。他告诉记者,事情发生后的很长一段时间,他的内心都有些恐惧,但这次经历也带给了他一种大无畏的精神力量,支撑着他在以后的南极考察工作中奋勇拼搏。

王俊铭:考察站的“电力保姆”

在远离人烟的南极大陆,电力是南极考察队员们工作和生活的重要保障。

王俊铭是中国第37次南极科学考察队中山站越冬队员,担任着中山站站区发电机械师和发电班班长的重要职务。“中山站里的发电栋负责为整个考察站提供电力保障,是考察站的‘心脏’。”执行过多次南极越冬发电任务的王俊铭说,“发电岗位是整个站区比较重要的一个岗位,关乎着考察队员们每天的科研工作和生活,同时也是通信、科研、消防设备和站务运行的重要保障,我们必须保证发电设备正常运转,即便是深夜、凌晨,也不能有丝毫松懈。”

王俊铭到站后,首要工作就是把当年随船来的柴油输送到站区的油罐里,然后做好每月发电机组和燃油锅炉,以及站区工程机械车辆的用油统计,及时报备站长和中国极地研究中心,以保障本年度燃油量。

王俊铭说,每天发电值班人员都要严格按照考察队的岗位要求,认真作好巡视工作。每两小时要巡视一次柴油发电机组、锅炉房、水处理房等所有设备的运行情况,并做好记录。如果发现设备发生异常,就要及时上报,并配合水暖等维修人员抢修。

越冬期间的一次抢修经历令王俊铭印象深刻。2021年4月的一天下午,王俊铭在巡视锅炉房时,突然发现燃油锅炉没有正常工作,站区供暖受到影响。

发现问题后,王俊铭立即通知站长和水暖工,相关人员及时到位展开抢修。时间一分一秒流逝,其间维修人员不断和国内设备厂家沟通,但10个小时过去了,燃油锅炉电脑板仍无法启用。王俊铭心急如焚,在与大家商议后,决定从电路入手,改变燃油锅炉的启动模式,用机械模式进行工作运行保障站区供暖。经过一番努力,大家终于成功将燃油锅炉启动,保障了考察站的正常运行。

王俊铭常把自己比作中山站的“电力保姆”。他说:“在漫长的极夜中,保障站上不断电,就是我工作的价值体现!”

黄文涛:极夜里的追光者

对于中国极地研究中心极区空间物理与天文研究所研究员,中国第35、36次南极科学考察队队员黄文涛来说,他的南极越冬考察工作颇具浪漫主义色彩。

南北极是太阳风能量和粒子进入地球空间的入口,是在地球空间造成磁暴、电离层暴、粒子暴等灾害性空间天气的能量源头,地磁场近乎垂直进出。同时,地球外层空间发生的各种动力学过程都会沿着磁力线投影到南北极,在极区电离层产生极光、磁场扰动、等离子体对流、电波吸收与闪烁现象,蕴藏了丰富的空间天气信息。因此,极光被称作空间天气的“动画”,极区电离层则被称为空间天气的“显示器”。

“在极区开展高空大气物理观测对于建立空间天气模型、改进无线电远距离通信、确定卫星轨道等方面具有重要意义。”黄文涛介绍,在南极上空90千米左右处的大气与太空边界的中间层顶区域,是极区大气和空间天气活动的关联焦点之一。2019年2月,他和考察队员们在中山站完成钠荧光多普勒激光雷达探测系统的安装和调试,实现了对这一高度的大气温度和风场的主动光学遥感探测,标志着我国在极区大气探测领域已掌握国际前沿关键技术,将为研究极隙区中高层大气对太阳风粒子注入的响应及全球大气环流相互作用等科学问题提供观测数据。

该系统安装后,黄文涛作为科考班班长参与了当年的越冬任务,负责雷达现场观测。越冬期间,黄文涛既关注地球大气,也关注太阳暴发、磁暴、亚暴等空间环境的强烈扰动,而后者通常能引发绚丽的极光。“晴朗的夜空中常能看到极光,恰好也是开展激光雷达观测的最佳天空条件,观测时将极光的活动记录下来,也是我工作的一部分。”黄文涛说。

“在中山站目睹极光的壮丽和灵动,是我最为难得的人生经历。”黄文涛告诉记者,激光雷达开机观测期间,需要有人不间断地在现场照看和维护。他常常独自在位于站区边缘的激光雷达观测栋长时间值守夜班,期间也会用相机拍摄壮美的极光。

在仲冬节前后的那段时间,是黄文涛最忙的时候,有时需要和队友两个人轮流值班,连续观测数天。“这期间通常是中山站全年气温较低的时候,零下30多摄氏度的低温加上南极特有的大风,身体任何部分暴露在外都会迅速失温,稍有不慎就会冻伤。”黄文涛说。

由于地域等因素限制,我国在极光系统观测研究方面起步较晚,从事极区高空大气物理学研究的时间远落后于美国、日本、澳大利亚等国。近年来,随着国家重点科技项目的支持,我国极地高空大气物理的观测研究能力快速提升,积累了大量观测资料,取得系列科研进展。这些成果的背后,离不开黄文涛这些南极“守夜人”的漫长值守和艰苦奋斗。

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