南极天文科考进行时

科技日报:第27次南极科考:“第一”闪耀万里征程

“雪龙”号首次亲吻南极大陆冰盖、首次对普里兹湾陆架坡海域高密度空间断面调查、直升机首次在“雪龙”号二号舱吊挂作业……
  140多天,19480余海里这在“雪龙”号数次远征中,并不算特别。
  然而,万里征程中的故事却不一般:首次对普里兹湾陆架坡海域进行高密度空间的断面调查,自主布放普里兹湾冰间湖锚定周年潜标;首次“亲吻”南极大陆冰盖,选定新的冰盖登陆点;直升机首次在“雪龙”号二号舱吊挂作业……
  我国第27次南极科学考察队留下的这些“第一”,再次刷新了我国极地科考的纪录。
  科技日报记者跟随“雪龙”号远征南极140多天,亲历并见证了这些故事背后的故事。
  首次独立在南大洋布放周年潜标
  大洋考察是从上海出发开始上班,回到上海才能下班。在走航调查中,队员要随“雪龙”号航线完成194810余海里的航线走航观测,做到不分昼夜,不分班次、不分海况地工作。
  为了发展极区海洋重要界面碳通量的观测与估算技术,验收并量化有机碳的生产、输出以及再循环效率,1999年—2000年间,我国曾和美国缅因大学合作,在南极普里兹湾北部开阔海域布放过深海沉积物捕获器。但由于一定的技术问题,我方获得的数据和样品非常少,影响了颗粒物通量定量研究的进展。
  国家海洋局海洋二所助理研究员韩正兵告诉记者,为了加快我国对南大洋颗粒物通量研究,本航次首次独立在南大洋布放周年潜标,在普里兹湾陆架区域(68°28.630′S,76°34.212′E)布放锚定式时间序列潜标,以获取12个月内该区域的沉降颗粒物通量样品,实现对颗粒物通量的季节性变化以及组分定量研究,明确南极普里兹湾颗粒物迁移转化过程以及碳循环过程,从而为评估南大洋碳循环变化对中低纬度碳循环以及对全球二氧化碳收支平衡的影响提供有意义的证据。
  大洋队队长张永山介绍说,本次大洋科学考察内容涉及物理海洋、海洋生物、海洋化学、大气化学等专业,对20项资助课题的海洋考察任务进行了深入调查。
  尤其值得一提的是,过去对普里兹湾的调查多是经向断面调查,这次为了调查南极绕极流与普里兹湾水体交换的关键路径,湾内增设一条与湾口垂直的纬向断面,对陆架坡海域首次进行了高密度空间的断面调查。
  浮冰密集的普里兹湾陆架坡是沿岸水和外海水的交汇区域,也是海洋物理、海洋化学、海洋生物的敏感区,掌握该区域海洋水文、海洋气象、海洋声学、海冰、生物、化学等环境基本信息,获取海洋环境变化和海—冰—气系统变化过程的关键要素信息,建立重点海区的环境基线,突出对盐度、垂向混合与海气相互作用等前沿科学问题的研究,将为我国和全球气候变化、资源开发利用、航海与后勤保障提供基础资料。
  “我们获取了多学科、多类型的第一手大量现场观测数据及11000余份样品,是近年来航次采样最多的一次。”张永山说,这些数据将为科学研究基础数据库、样品库增添了宝贵的基础成果和科学依据。
  “雪龙”号首次“亲吻”冰盖
  进入2月,中山站码头登陆点前的冰山和海冰仍无松动迹象,依靠小艇转运单体重达25吨的重型雪地车到中山站登陆点码头的可能性日渐消失。但若这两台“巨无霸”不能及时运上中山站,将直接影响下次南极考察内陆队任务的计划和执行。
  2月21日,在中山站海湾一直寻不到作业机会的情况下,考察队根据掌握到的印度站海湾与冰盖相接处仍有约1公里海冰存在的基本情况和简单的印度站海湾水深资料、海冰现场探测结果,指挥“雪龙”号谨慎航行破冰,在“雪龙”号船头顶触冰盖、经雷达探测和人工钻探勘测、细心进行海冰承载力测试后,采用冰面拼铺木板、增强冰面承受力的方式,将重达25吨的卡特雪地车开到冰盖登陆点,在雪地车的牵引拖拽下,把卡特车开上冰盖,最终完成了两辆卡特车的卸运工作。至此,考察队物资卸运工作全面完成。
  南纬69°24′23〞,东经76°17′12〞,“雪龙”号已轻触到冰盖前端的冰体。这是我国开展南极考察近30年来,考察船在南极作业时离岸最近的位置,也是该地区其他国家的船舶从未到达的位置。从位于船左舷旁的卸货位置到冰盖伸出的舌状冰体仅有不到100米,为后续冰上作业减少了距离上的风险,创造了极佳的条件。
  “这是我国南极科学考察27年来的奇迹。”第27次南极考察队领队顾问魏文良评价说,以往出于安全考虑,“雪龙”号对冰盖避而远之,此次船头顶到冰盖,将为我国南极冰区航行积累宝贵经验,同时,我国进军南极内陆多了一个新登陆点。有了破冰船后,我国有望在更佳的季节条件下通过该登陆点将物资直接运上冰盖,从而节约大量人力物力。
  直升机首次在“雪龙”号二号舱舱盖作业
  考察队到中山站后的卸货工作一直困难重重,大多数后勤和科考物资都是靠我国最近装备的中型直升机吊运完成的。
  “国外飞行员能做到的,我们中国飞行员也能够做到,我们要争取比他们做得更好,打个漂亮仗!”第27次南极科考队使用的两架直升机首次全部由中信通航保障,此次南极作业也是中信通航公司副总经理马德池第一次在南极执行重大任务飞行作业。
  南极飞行环境特殊,高寒冷区,气象变化大,来南极之前,这位飞了40多年的老飞行员听说了很多以往南极飞行的故事,此前由于多方面的原因造成了我国飞行员在南极飞行和地面保障服务上的欠缺,作为作业队队长的他感到担子很重,压力很大,心里也憋着一股劲。
  2月12日至16日,在中山站码头登陆点前的冰山和海冰仍无松动迹象,无法采用小艇运输且南极考察活动临近结束的情况下,考察队再次启动直升机从二号舱盖直接起吊,将50吨航煤灌装入油囊吊运到内陆出发基地,将昆仑站二期钢结构吊运到中山站。
  二号舱盖前后是塔吊,虽然直升机旋翼和塔吊间各有5米左右的空间,但在视觉上感觉作业范围很小,飞行员的心理负担较重。此外船舶在锚泊状态时船艏对风,飞机受侧风影响,进入作业区要不断修整航向,保持飞机进入时位置的准确;同时受塔吊影响,作业区会产生上升或下降气流,飞机的操控会更加困难。这也是直升机首次从“雪龙”号非飞行甲板上吊运货物至站区。
  为保证飞行安全,直升机加长了吊挂钢索的长度,保证吊挂货物时的飞行高度高于吊车5米以上,同时加强现场指挥,保证飞机准确进入,避免飞行时产生的涡流,减轻飞行员的心理负担。
  63岁的资深飞行员陈贤发和年轻的飞行员李跃华两人密切协同配合,超时间、超计划的完成了“雪龙”号上的卸货任务。

  (本报“雪龙”号3月31日电)

  (科技日报)