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这次,不只是到北极!中国科学家圆梦北极点!
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如果有个人去北极旅游打卡了,那我肯定瞪大眼睛、羡慕不已。确实,在我们的印象中,北极这个词总给人遥不可及的感觉。但是,我国科学家在最近的一次科考中,不但到了北极,还“深入”北极——到达了北极点哦!

北京时间2023年9月5日13时55分,中国第13次北冰洋科学考察队搭乘“雪龙2”号极地科考破冰船抵达北纬90度暨北极点区域,这标志着中国船舶首次成功抵达北极点。

中国成为世界第八、亚洲第一个实现驾驶破冰船到达北极点的国家,这为我国的极地科考领域树立了一块新的里程碑。

一、到达北极和到达北极点有什么不同?

到达北极和到达北极点之间存在显著区别。

北极是地球的三极之一,这是一个被冰雪覆盖的银装世界。进入北极圈即可被称为到达北极。

而北极点位于北纬90度,位于北冰洋上,是北极这片冰封世界的中心。

站在北极点,你会发现自己置身于地球的顶点,四面八方皆是南方,旋转一圈就轻松穿越360度经线。

在北极点,极夜和极昼交替一次就是一年,让人仿佛置身于另一个星球——寒冷无情地统治一切,冰雪铺展到视野的尽头。

二、极地科考破冰船是如何“破冰”的?

根据海冰厚度的不同,破冰船的破冰方式一般可分为以下几种情况。

▲连续式破冰:当海冰厚度在破冰船设计的破冰能力范围内时,船以5节以下的速度在冰区中航行,其产生的动能足以压破冰面,保证船舶平稳持续前进,这种破冰方法为连续式破冰。

当海冰厚度超过破冰船连续破冰能力时,破冰船的破冰方式又可分为旋回式破冰和冲击式破冰两种。

▲旋回破冰法:当破冰船开始进行破冰时,船身以一定的角度进入冰区,当1/4船身进入冰区之后开始用舵旋回,根据冰情来调整舵角,以此来控制船身进入冰区的距离。每次旋回后适当调整船首方向和冰区边缘的角度,保证船舶在整个破冰过程中按照螺旋状前进。这种破冰方式的好处在于船身以一定的角度进入冰区对于船体结构的损害较小,旋回的方式进出冰区不易被浮冰卡住,而且能够保持一定的速度连续破冰,但缺点是有效前进距离较短,作业所需开阔水域较大。

▲冲击式破冰:破冰船以一定的速度冲击并“骑上”冰面,借助自身重力和动能将船身下的海冰压碎,然后再骑上海冰进行破冰,起伏式缓慢破冰前进。当船再次受到的海冰阻力大于前进动能时减速,直到停船后开始倒车后退,后退到一定距离后加速前进开始第二次冲击。冲击式破冰的过程中,可能由于左右舷浮冰挤压导致船舶被卡住,因此还需要在破冰前进的过程中拓宽航道,这种破冰模式也被称为“徒步破冰”。

三、北极海冰大量融化,对破冰船“破冰”有什么影响?

以往北冰洋中心区域海冰的厚度能达到3~4米,只有核动力破冰船才具备如此强大的破冰能力。北极海冰的大量融化,导致海冰厚度变薄,极地地区的海冰覆盖减少,使得破冰和通航更为容易。

武汉大学中国南极测绘研究中心自主研发的“双龙探极”时空信息平台显示,今年的北极海冰融化非常剧烈,北极点海冰厚度已经不足一米。而“雪龙2”号的破冰能力大约在1.5米的冰厚,这使得“雪龙2”号有能力冲击北极点。

当然,海冰融化对北极生态系统也会产生影响,它可能会改变海洋生物的栖息地和迁徙模式,并且海冰融化会让更多的二氧化碳溶解在海水里,导致海水酸化,不适合某些海洋生物生存,有可能导致部分物种的迁徙或灭绝,或造成一些海洋生态环境安全问题等。

四、完成科考任务后,破冰船是原路返回吗?如果一直向北会回到起点吗?

完成既定科考任务后,破冰船通常不是原路返回,而是根据任务的性质和科考计划选择相应的航线。

如果一直向北的话,会使破冰船最终停留在北极点,没法返回起点。

有人会想,哎,在茫茫的冰海上,破冰船“只身”前行,船上的科考人员不会很孤独吗?其实,在极地考察的过程中,不同国家的破冰船偶尔也会在冰海相遇。

比如,2023年8月20日,“雪龙2”号前往北极加克洋中脊区域执行调查计划的过程中,与“北极星”号插肩而过。9月6日,“雪龙2”号从北极点撤离,沿着东经100度南下,与“北极星”号最近相隔不到20海里;“雪龙2”号从北极点撤离之后,德国 “北极星”号于9月7日也冲到了北极点。在此次“雪龙2”号北极考察期间,同时还有韩国、美国、俄罗斯、加拿大等国的破冰船在北冰洋开展海洋调查。

因为两极地区适宜的作业时段有限,各国破冰船往往都在同一个时间窗口开展科考活动,所以各国考察队在南北极“偶遇”也不奇怪。

实际上,北冰洋和南极洲的面积都达到千万平方公里,即使全球各国破冰船同时进入极区作业,也不会出现狭路相逢无路可走的情况。

五、北极科考:固因寒冷而艰难,亦因寒冷而迷人

北极及北极点寒冷异常,但其吸引力无法被寒冷阻挡,无数探险家和科学家前赴后继一路向北,挑战极寒和孤独,为了解开大自然的谜团,为了追逐人类征服极限的梦想。

1951年夏,武汉大学(原武汉测绘学院)高时浏教授到达地球磁北极,从事地磁测量工作,成为第一个进入北极地区的中国科技工作者。

1999年中国政府组织了首次规模庞大的北极综合科学考察,极地考察船“雪龙”号搭载着124名考察队员首次航行北极,历时71天,航行了一万四千余海里,对北冰洋进行了全面综合的研究调查。

但是,由于“雪龙”号主要任务是在北极地区开展海洋、气象、生物、地质等综合考察,加之破冰能力有限,尽管曾经数次尝试冲击更高纬度,始终未能到达北极点。

在全球气候变暖的背景下,北极海冰有所变薄。伴随着我国综合实力的增强,我国自主建造了破冰能力更强的“雪龙2”号极地科考破冰船。在这一背景下,中国极地科考终于征服地理北极点这一圣地!


(原标题:这次,不只是到北极!中国科学家圆梦北极点!)