平台按语:11月20日,是40周年前我国首支南极考察编队在上海港乘坐“向阳红10”号科考船和“J121”号救生打捞船启航、执行南极洲建站/考察和南大洋考察任务的日子。相信人们对我国于1984年11月至1985年4月期间,开展的首次南极考察及其建成的首个科考站-南极长城站,耳熟能详;但对我国同时开展的首次南大洋考察,由于相关的新闻和宣传报道远不如南极考察那么多,那么博人眼球,显得比较陌生。其实,当年我国派出了两支科考队,一支南极洲考察队,另一支南大洋考察队,共同承担并圆满完成了中国首次南极考察任务。让我们跟随着他们当年的航程,历经一次别开生面的南大洋考察之旅吧!
需要说明的是,由于我们手上收集的材料十分有限,只能侧重于反映南大洋考察中海洋水文专业组的一些活动,还望读者见谅为盼!
— 中德科考船偶遇互访
1985年1月8日至17日,“625”考察编队在对南极洲南设得兰群岛乔治王岛及其麦克斯韦尔湾区域的天气和海洋状况,特别是潮汐的变化及其基本规律有所掌握,以及卸运建站物资的简易码头建设竣工的有利条件下,及时采取了利用晴好天气及海况,通过水、空两运的办法,由登陆艇和直升机轮番作业,物资卸运进度有了明显提高;大洋队除了继续分批安排队员配合“向10”船船员搬运和卸载建站物资外,还组织队员对前期观测资料收集与整理,并利用各种机会了解和学习国外南大洋科考的先进经验和做法,特别是联邦德国/西德“极星”号科考船在南大洋海域的不期而遇,给了南大洋考察队一次难得的互访交流机会。
德国的极地科考破冰船“极星/FS Polarstern”号,船长118米,型宽25米,吃水11.21米,排水量达17,300吨,总装机功率为14,000KW,航速15.5节。该船能以5节航速连续破开1.5米厚的冰层,确保科研人员能够到达偏远的极地地区。船上装备有先进的航海和通讯仪器设备,采用GPS导航系统,是当时世界上最先进的极地考察船之一。该船于1982年开始服役,已经执行多次极地探险任务。
“极星”号船,隶属于联邦德国的阿尔弗雷德·魏格纳极地海洋研究所(Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung,AWI),该研究所以享有“大陆漂移说之父”称誉的阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Lothar Wegener)命名。他是一名杰出的气象学家,也是地球物理学家,于1930年11月在格陵兰考察冰原时遇难。
AWI又是国际知名的冰物理研究机构,主要承担北极、南极以及温带地区的研究工作,并在南大洋和南极大陆架的地质和微体古生物学研究方面有着悠久的传统。该研究所还协调德国的极地研究,并为极地考察提供必要的设备和重要的后勤保障等。
“极星”船也是全球知名的极地研究平台,配备了一系列先进的科研仪器设备,能够进行海洋和冰川等多学科综合调查研究,在极地科学研究领域取得了许多重要成果,曾在南极洲的海冰研究和海洋生态系统研究等方面做出重要贡献。
根据不同时期执行任务或者项目的不同,“极星”船会配备相适应的先进观测仪器设备,主要有:1)用于实时监测各种气象参数的自动气象观测站;2)用于测量大气成分、气温、湿度、风速和风向等参数的大气观测设备;3)用于测量海水温度、盐度、深度和流速等海洋环境要素的CTD仪/温盐深剖面仪和ADCP仪/声学多普勒流速剖面仪等;4)用于监测海冰厚度、分布和运动情况的冰川与海冰观测设备;5)用于高分辨率海冰和海洋表面观测的合成孔径雷达(SAR);6)用于测量海水化学成分的水质分析仪和用来分析海洋中营养物质的生物地球化学分析设备,以及7)用于探测海洋生物和海底地形的海洋声学设备等。
为了应对长时间的海上生活,船上还设有舒适的生活设施,包括宿舍、餐厅、健身房等。
“极星”号科考船不仅在技术性能上表现出色,可以深入极地海域进行科研任务;它还积极参与国际合作,与其他国家的科研机构一起,共同推动极地科学的发展,在国际上享有很高声誉。1985年1月初,“极星”号执行SIBEX-2考察计划,来到了南极半岛的南设得兰群岛海域,听说我国的考察船队锚泊在麦克斯韦尔湾/民防湾内,于是主动联络“向10”船,希望进行互访交流。
当时,联邦德国参与了由4个国际组织,即南极研究科学委员会(SCAR)、联合国海洋研究科学委员会(SCOR)、国际生物海洋学会(IABO)和海洋资源研究咨询委员会(ACMRR)等,联合发起的一个为期十年(1977-1986年)的“南极海洋系统与资源的生物学考察”计划(BIOMASS),共有11个国家参加。其考察区域遍布整个南极周围,主要集中在南印度洋部分海域、南极半岛附近海域和威德尔海等;目的是要查清南大洋海洋生态系的资源量、结构、动态及其海洋环境,尤其是深入调查研究磷虾的生态环境、资源和分布规律,作为将来管理潜在海洋生物资源的一种科学依据。
1980年11月至1981年4月,完成了首次国际BIOMASS实验(FIBEX);第二次国际BIOMASS实验(SIBEX)分为两个阶段,即1983年10月至1984年4月期间进行的第一阶段(SIBEX-1)工作,以及1984年11月至1985年4月期间正在进行的第二阶段(SIBEX-2)工作。此次参加南极半岛附近海域调查的国家主要以智利和联邦德国为主。
可见,中国首次南大洋考察正逢SIBEX-2调查期间,为了交换资料,我国也将本次考察的物理海洋学和水化学现场观测资料提交给了SIBEX。这已是后话。
此时的“极星”船就锚泊在民防湾外,离“向10”船约20海里左右。双方约定,互派科学家参观船上的实验室及其观测仪器设备,并介绍各自的南大洋考察计划等。
1月8日,天气阴转小雪。上午天气较好,抢运了两艇建站物资。与此同时,从“极星”船上起飞的一架橘红色直升机先把由汉普尔(Henpel)教授率领的4名考察队员送到“向10”船上;然后,他们脱下特制的救生衣,让5名我国考察队员穿着,飞往“极星”船上。参观结束后再互换飞回,正是一次别开生面的互访活动。
据介绍,率队来访的汉普尔教授,是来自阿尔弗雷德·魏格纳极地海洋研究所的生物学家,还有一位胡普博士是研究海洋渔业的,其他3人则是在“极星”船上参与该国际合作调查航次的中国科学家,其中2人分别来自中国科学院海洋研究所和山东海洋学院,还有一名来自台湾岛上的海洋科学家。据当时的随船记者报道,他们登上“向10”船后,如同回到了祖国一样,心情万分激动;而汉普尔教授一上船就对我方人员说:“中国在南极建站、考察的消息传播得很快,德国人民都知道,我们为此感到十分高兴。”
汉普尔教授时任阿尔弗雷德·魏格纳极地海洋研究所所长,也是国际著名的南极学专家。他说:“南极是科学家的大家庭。这里没有国籍之分,一方困难,会多方支援,可称得上是模范大家庭。”随后,这位头发皓白的联邦德国考察船领队向中国考察编队副总指挥董万银和南大洋考察队队长金庆明等,介绍了“极星”号极地科考破冰船的情况及其此次执行南大洋考察的主要项目等。接着,客人们参观了“向10”船驾驶台、实验室等船上设施,以及海洋观测仪器设备等。
与此同时,“625”考察编队的陈德鸿总指挥、张志挺船长和南大洋考察队副队长沈毅楚、海洋生物组组长蒋加伦等一行也在“极星”号船上参观交流。“极星”船船长一见面就对来访的中国客人说:“能够在南极见到中国考察船上的中国科学家,我们非常高兴。祝你们建站成功!”随后,客人们在“极星”船副船长陪同下,参观了船上的驾驶台、海图室、医务室、实验室及其各种先进的海洋调查仪器设备等。
据沈毅楚和蒋加伦回到“向10”船上说,“极星”船是一艘自动化程度很高的极地科考破冰船,其驾驶台装备了3组仪器设备,操作灵便,船只在行驶时不仅进退自如,而且可以在水平方向移动,以便规避移动的冰山和其他障碍物等,确保航行安全。此外,船上各处都用上了计算机/电脑,海上的风力、海浪状况随时显示在屏幕上,一目了然。船上还拥有闭路电视系统,在驾驶室可以监视船首、船尾和左右舷,以及各个实验室的工作情况等。
驾驶台还配备了4台由电脑控制的鱼探仪,分别监视水下虾、鱼群和鲸鱼活动情况,为科学捕捞、采集样本随时提供准确信息。而南大洋海洋生物资源调查,是本航次“极星”号船考察的重点项目。德国科学家还向中国同行介绍了捕捞磷虾、采集浮游生物的各种不同规格网具,并在电脑屏幕上演示了他们采集的浮游植物---硅藻标本。通过对硅藻的研究,进一步探索南大洋海域的海洋初级生产力等。
位于船尾的考察操作台上,自动化程度同样很高。当携带CTD仪探头的铠装电缆缓慢放入海中时,电脑屏幕上会自动显示随着深度变化的温度、盐度和压力等环境要素数据。“极星”船的地貌实验室还装备了一种深海探头,当它投放入海时,安装在探头里的自动摄像机可以分段自拍,摄下海底1,000米以上的地形特征。
相比同期在南大洋进行调查的中德两国科考船,“向10”船真可谓望尘莫及。“极星”船不但吨位大,破冰能力强,而且航海设备及海洋调查仪器先进、自动化程度高,着实让队员们惊诧不已!难怪有队员自嘲,人家是在探险,而我们却是在“冒险”。
早晨还是风平浪静,午后则开始恶变,风力由小渐增,并下起了小雪;湾内风浪、涌浪交织在一起,使得船只开始摇晃起来。货物卸运工作再次暂停。
次日,天气阴转雪,气温明显下降,仅为0.6℃左右。风浪很大,小艇无法工作。断断续续下了一天的雪,刚露出的岩石和滩头又盖上了一层银装。
大洋队要求各专业组充分利用空闲时间,抓紧整理航途期间和船队抵达民防湾后已经获取的相关资料。经汇总整理,水文组收集的现场观测资料有:1)吐噶喇海峡---合恩角(横渡太平洋)、比格尔海峡东口---南设得兰群岛乔治王岛民防湾(横渡德雷克海峡)航渡期间(1984/11/21-1984/12/25),每天世界时12点和零点的XBT资料;2)上海港---乌斯怀亚港---民防湾航渡期间(1984/11/20-1984/12/31),每天世界时0、3、6、9、12、15、18、21点的气象观测资料;3)民防湾锚泊点上海流和CTD资料等。
据悉,“J121”船上的货物已经接近卸完,而装载在“向10”船上的物资仅卸运了约1/3。按目前的情况分析,这里的小天气系统(气旋)较多,平均2~3天会来一个,甚至一天之内也会多变。忽而刮风、忽而下雨,一会儿又是阳光普照,确实是变幻莫测。
这给卸运货物造成了极大的困难。无风无浪,两条小艇一天只能各卸运一次;有风有浪,不要说卸运了,小艇即使靠在大船旁边也不行,蹦蹦跳跳,风浪大一点就得吊上大船。如何从实际状况出发,提出一个比较紧凑、合理的卸运方案,则势在必行。如果长此等待,别说南大洋考察要“泡汤”,南极建站也会困难重重。
1月10日,罕见的暴风雪,越下越大。风、雪吹刮已经持续了30多个小时,气温明显下降,船沿边上滴着的水珠迅速冻结成了冰条。南极,终于露出了它的本来面目。货物卸运工作不得已继续处于暂停状态。
午后狂风更是一阵紧似一阵,为了避免船只拖锚带来的危险,晚饭后6时“向10”船起锚离开民防湾。由于风浪太大,无法再抛锚,得低速顶风航行,等待风浪减弱后再进湾锚泊。据悉,“J121”船早在午前就因拖锚而离开锚地,亦在采取“低速顶风航行”措施,以避免危险情况的发生。
昨天还是狂风大作,雪花飘飘,今天(11日)却又是个风平浪静的日子,这给卸运货物创造了良机。“向10”船于今早才回到民防湾抛锚。上午因余浪未消,仅用直升机吊运货物;午后开始两条登陆艇突击抢运。
据承担卸运建站物资的突击队员说,建站工作由于水泥、黄沙还没有卸下船而无法展开。到目前为止,建站地连通信天线都还没有竖立起来,更不要说筑地基、建房了。。
晚上,虽然又飘起了雪花,但抢运工作并没有因此停止,而是马不停蹄,日夜进行,争取在下一个气旋到来之前,卸完1/2或者更多一点货物。
近日来,民防湾内十分热闹,有多艘船只停泊在这里,有阿根廷的、也有智利的。今天(12日)午后,智利又来了一艘军舰,为马什尔基地补充物资。目前,在我们视线里的就有3艘,其吨位估计也就2,000~3,000吨级之间。
天气少云转阴,十分适宜于卸运物资。两条小艇轮番作业,进度较快。按此速度,估计用不了一个星期就能将全部货物运完。
1月13日,虽然天气阴转雪,但卸运工作照常进行,且日夜轮班作业。由于刮东南风的缘故,可以看到许多浮冰正从湾外向湾内漂来,它们奇形怪状,多姿多彩。
水文组测试抛弃式波浪仪的工作状态,发现虽属正常,但浮标内电池电量似乎损耗很大,发射功率极低,打算在近些日更换全部电池,再联机、调试一遍,当然还得看时间是否允许。因为这几日天气较好,得抓紧时间卸运物资,正在连轴转,日夜抢运。
据悉,到目前为止,两艘登陆艇共运输物资约287吨,其他还有直升机吊运的。当然,全部建站物资有近500吨,其中“J121”船装载了一部分。
今天,南大洋考察队的部分队员有幸乘坐登陆艇上岸,对我国正在建设中的首个南极考察站站址及其周围环境做一番实地考察。当队员们跨出小艇、登上沙滩时,欢迎他们的是蹦蹦跳跳的企鹅,以及大喊大叫的贼鸥和海鸥等鸟兽。企鹅三五成群,一会儿在水中跳跃、一会儿又来到沙滩上,互相嬉戏。
据同行的生物组队员介绍,南极企鹅通常沿着海冰的边缘生活,常常以主人的身份迎接到达南极的客人,被称为南极的“土著居民”。在南设得兰群岛区域主要有巴布亚企鹅、阿德利企鹅和帽带企鹅等3个常见品种,其中嘴巴红红的巴布亚企鹅,比较狡猾,看见人就会往海里溜。它擅长在海中捕鱼,有时可以下潜至100米深处。巴布亚企鹅的体长约60~90厘米,体重约5.0~8.5公斤。它们的游泳时速可达36公里,是企鹅家族中的游泳健将。
另一种黑嘴巴的阿德利企鹅,体长约46-75厘米,体重约4~6公斤。它不同于巴布亚企鹅,只要不截它们的后路(向海的一边),慢慢地靠近它们留一张珍贵的纪念照片,还是配合默契的。但当你想抓它或者截了它的后路时,它也会拼命狂奔,或是张大嘴巴,大声叫着以示反抗。阿德利企鹅在海滩上行走看似步履蹒跚,但它们一到海里,个个都是游泳健将,而且速度更快,最高时速可达70公里。
除了企鹅家族,乔治王岛上还生活着海豹、海象等南极常见的海洋哺乳动物。南设得兰群岛常见的海豹种类包括豹海豹、食蟹海豹和威德尔海豹等。其中的食蟹海豹,尽管名字中包含“蟹”,但实际上它们的主要食物是磷虾,是全世界数量最多的品种之一,估计超过1,500万只。这些海豹在南设得兰群岛的生态环境中扮演着重要的角色,不仅为其他生物提供了食物来源,还对维持生态平衡有着不可忽视的作用。
另据同行的地质组队员介绍,乔治王岛上的地形主要由火山岩组成的丘陵地,地势西高东低,地表由卵砾石和砂石组成,平均海拔高度为10米,地下1.2米以下为永久冻土层。而且,岛上的山大部分是极易风化的玄武岩,黑石嶙峋,山脉曲折,这是地球熔岩喷发造成的。难怪在乔治王岛的滩头上,几乎都是由交叠的鹅卵石铺织而成,平坦坦连成一片,犹如人工特意铺设的一样。这要归功于日夜不停地拍打着海岸的海浪贡献,是它将高低不平的滩头布置得平崭崭、光溜溜的。
建设中的南极长城站,就位于乔治王岛西南部的菲尔德斯半岛上。这是岛上一块最大的没有被冰雪覆盖的区域,早就汇聚了苏联的别林斯高晋站和智利的马什尔基地等7个国家的8个南极考察站/基地。长城站址周围相当宽阔,海滩十分平坦。这里地衣丛生,也是南极企鹅、海豹栖息的场所。不过,在站址的外海域,礁石林立,大船无法靠近,对将来卸运大批补给物资是个实际困难。这一不足在当下卸运建站物资过程中就已暴露无遗。
乔治王岛的东北部则是柯林斯冰盖,其面积比乔治王岛还大,足有1,250平方公里,平均厚度约200米,最厚的地方可达450米,巨大的冰帽占据了乔治王岛约90%的面积。所以,它也被称为乔治王岛上的地标性自然景观。如果在晴好天气下,站立在长城站站址东面的海滩上,一眼就可以看到那白里透蓝的冰帽,所呈现的气势磅礴、神秘美丽壮观。
地衣,一种生长在滩头上沼地里的低等植物,相当密集,而且用脚踩上去软绵绵的,故而有“地衣”之称。它在长城站址附近生长得特别旺盛,而且数量相当可观。苔藓,是另一种生长在极区的低等植物,似乎在世界各地的潮湿阴暗地方随处可见,不过在南极地区主要生长在海边的鹅卵石上,其生命力极强。
当队员们漫步在沙滩上时,常常会看到遗落的企鹅翅膀、皮毛等物,这是一种叫贼鸥的牺牲品。它们有“空中强盗”之称,是一种特大的海鸟,也是企鹅家族的世敌。传说它们还能生擒海豹,不免让人感到不寒而栗。
两个小时的上岛观察,让南大洋考察队的队员们身临其境,也算对南极有了点切身体会!
近些日,只要有好天气,编队都会组织南大洋考察队员分批登岛考察、观光,还会组织部分队员赴岛上的苏联、智利和阿根廷等考察站互访、交流。其中,生物组的王荣、郭南麟等队员随编队总指挥访问了苏联的别林斯高晋站。该站建于1968年,以苏联探险家别林斯高晋命名,是苏联在南极洲的重要科学中心,主要研究领域为地球物理学、海洋学、生物学和气候学。
遗憾的是,访问期间,他们只见到了一名来自民主德国的生物学家,是研究底栖生物组织学的,也是一名出色的潜水员。交流过程中,他还展示了其在麦克斯韦尔湾里潜水拍摄的许多底栖生物照片,并提到“在有水下冰的地方,底栖生物一般都很少。”这给两名大洋队队员很大启发。民主德国队员在别林斯高晋站的生物考察重点是企鹅、鸟类和哺乳动物等。
接下来的两天,天气阴转雪,而且还是暴风雪,接连刮了两天两夜,气温急骤下降,可谓滴水成冰。平静的海湾顿时像开了锅一样,浮冰块不断地从湾口漂来,登陆艇无法航行,卸运物资工作不得不再次暂停。
据北京来电,从乌斯怀亚每人发送的信件,由南极办的相关人员带回国内。殊不知,这些办理了航空托运的信件,究竟是转机时被哪个国家的航空港扣留了呢?还是被遗失了?至今杳无音信,故来电告知。且在丢失的这件包裹里,除了考察队员、船员的信件外,还有记者发回国内的报道稿件和录像带等。这事顿时成了大家议论的主题,对队员们的情绪影响较大。
南极的天气怪就怪在说变就变,变好如同变坏一样快。昨天还是既刮风又下雪的,今天(16日)却是风平浪静,阳光明媚,气温有所回升。
上午,“J121”船直升机首次飞来“向10”船往站上吊运物资;下午小艇接着卸运,且打算夜以继日突击抢运。物资卸运工作眼看胜利在望,大洋考察队队员紧锁的眉头终于舒展开了。派往“J121”船观测海流的2名大洋队队员,在“J121”船奋战了20多个日日夜夜后,经长城站换乘小艇返回“向10”船。
现在看来,当时在上海港装载物资时,除了“向10”船上的货物远比“J121”船装得多、考虑欠妥外,建站打基础的水泥和黄沙压在“向10”船的大舱底部,也是很不明智的。正因为这两种物资迟迟没有卸运上岸,导致建站无法开工。登陆队上岸至今已有半个多月了,据悉仅搭建了3个由铁架子支撑的简易房。
南极日出,实在罕见。据值早班的队员叙述,大约在4点左右,一轮红日从东北方向喷薄而出,它既圆又大,颜色红极了,如同一个大火球似的,不一会儿就消失在早晨的云雾中。
1月17日,天气多云。当最后一个难得的好天气来到时,几艘运输艇昼夜不停地往来于乔治王岛,直升飞机忙不迭地在飞行甲板上空轰鸣,船上所有的人几乎都出动了。终于,填得满满的货舱全部腾空了,并被安全无损地卸上了岸,大伙儿这才松了口气。
自从去年年底(1984年12月30日)编队总指挥发出“卸载物资、登陆建站”的总动员令后,原计划10天的卸运工作,经过了19个日日夜夜,终于把全部建站物资安全运抵建站地。除登陆队留下几名队员在“向10”船上值班(指挥分批运送的物资种类)外,“向10”船上的建站物资主要依靠该船全体船员和大洋队的队员,以及阿根廷直升机和“J121”船直升机的机组人员协助完成的。
今天,建站物资卸载任务宣告胜利结束,从而为执行南大洋考察的大面观测/调查任务拉开了帷幕,预计19日或者20日,“向10”船即能踏上巡航调查南大洋别林斯高晋海的征途。南大洋考察队各专业组的准备工作(外业仪器设备安装、室内仪器设备开机调试及固定,以及各种试剂、网具准备等),正在有条不紊地抓紧进行。
未来的二十多天,将是对南大洋考察队全体队员的又一次灵魂考验。南极圈内变幻莫测的天气,狂风、恶浪和寒冷正在等待着这批不屈不挠、顽强拼搏,誓为祖国争光的考察队员们。