“雪龙2”号“极地”号亮相青岛并面向公众开放
继“雪龙”号极地考察破冰船完成第40次南极考察任务,今年4月在青岛举行返航开放日活动、向市民开放参观后,7月3日-4日,“雪龙2”号极地考察破冰船(以下简称“雪龙2”号)、自然资源部北海局“极地”号破冰调查船(以下简称“极地”船)又停靠青岛奥帆中心码头向公众开放参观。三艘极地科考大国重器先后来到青岛,彰显了青岛作为我国主要海洋科考城市、极地科考城市的地位。
极地不仅是海洋的延伸,更是地球上最后一片净土,等待着我们深入探索。今年是中国极地考察40周年。40年来,我国极地事业从无到有、由弱到强,而在这个过程中,青岛海洋科技工作者深度参与,青岛力量举足轻重。记者采访了来自中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、自然资源部北海局的极地考察队员,并登上“雪龙2”号、“极地”船,透视我国极地考察之变。
极地科考装备迈向现代化专业化
工欲善其事,必先利其器。若想在南北极地区持续开展科学考察,首先必须要有能在极地水域安全航行的船只。
40年前,1984年11月,我国开启首次南极考察;25年前,1999年7月,我国正式组织了首次北极考察。回顾过去,我国海洋科考船只落后,极地科考历经磨难;而40年奋进,我国以极地考察破冰船为代表的科考装备不断入列,实现蝶变。
1994年之前,我国前十次南极考察主要使用的是“向阳红10”号和“极地”号两艘科考船。但这两艘船并不是破冰船,“向阳红10”号最初是为我国运载火箭飞行试验选择海上试验靶场而设计,平时可进行各类海洋科学调查活动,为首次南极考察而改造;而“极地”号是由我国从芬兰购入的一条在1971年建成并带有冰级的老杂货船“雷亚”号改造而来,用于南极科考,1985年10月改造完成后交由自然资源部北海局前身——原国家海洋局北海分局管理。
业内人士形容,如果说“向阳红10”号是身着布衣踏入斗兽场的勇士,那么“极地”号也仅有一身“薄藤甲”稍作防护。换句话说,这两艘船并不具备破冰能力,在极地科考时常常被海冰所困。已退休的中国海洋大学教授侍茂崇就有亲身经历。那是我国第7次南极考察,航行中,“极地”号多次陷入冰的重围。“第一次被卡住,一卡就是4天。第二次更严重,‘极地’号几经挣扎,但一天只挪动了两米。一直到第十天,借着5-6级西南风,才杀出重围。”
自1986年首航,“极地”号六赴南极,圆满完成我国南极长城站扩建、中山站建站的物资运输及南大洋考察等重大任务的保障工作,于1994年结束历史使命正式退役。当年10月,我国第三代极地科考船也是目前我国最大的极地破冰船“雪龙”号投入使用,首次前往南极地区执行考察任务(中国第11次南极考察)。“雪龙”号本来是为了前苏联的北极货运航线而设计建造,但随着前苏联的解体,该船只建造陷入停滞。我国于是决定从乌克兰赫尔松船厂购置并进行改造。相较于“向阳红10”号、“极地”号,“雪龙”号最大的不同是其所具备的破冰能力,即能以1.5节航速连续冲破1.2米厚的冰层(含0.2米雪)。得益于此,当1999年我国正式组织首次北极考察时,不仅采用了南极考察15年的全部经验和积累,而且用上了“雪龙”号等当时几乎所有先进的考察手段。
2019年,破冰能力和科考性能更强的“雪龙2”号交付使用,中国进入“双龙探极”时代。“雪龙2”号是我国继“向阳红10”号、“极地”号和“雪龙”号之后的第四代极地科考船,是我国第一艘自主建造的极地考察破冰船,也是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰技术的极地考察破冰船,能够在1.5米厚冰环境中连续破冰航行,填补了我国在极地科考重大装备领域的空白。记者在“雪龙2”号上看到,船的内部建造了一个大约160平方米的月池。工作人员介绍,月池贯穿各层甲板,并与海水相通,科考设备可以通过月池,避开冰层直达海中,“确保‘雪龙 2’号在100%海冰覆盖海区也能进行调查作业,使得在极地冰区作业能力得到极大提升。”
2024年6月,自然资源部北海局“极地”船在广州南沙命名交付。“极地”船继承了老“极地”舷号,是我国自主设计、建造的新一代破冰科考船,船艏可破0.8-1米厚当年冰,在1米厚的当年冰区中的破冰航速可达2节。该船冬季可航行于我国黄、渤海海域进行冰区海洋环境监测调查,兼顾冰区救助,并具备夏季极地海域科学考察能力,是参与我国极地考察的重要力量。
现场工作人员介绍,国产化和无人化是“极地”船的亮点,船上搭载了国产无人机、无人船和水下自主机器人等高科技装备,保障科研人员能够立体探索海洋。记者在“极地”船上看到,船上搭载的“创新号”无人机,载荷可至250公斤以上,具有长航时、高载荷的特性,可使测冰作业效率得到极大提高,可远距离高效实现仪器设备的运送,还可通过搭载的远红外设备远距离第一时间发现北极熊,为冰上安全作业提供重要保障。
极地科考作业走向规范深入
随着我国极地科考的深入,极地科考装备不断迈向现代、专业,科考作业也日益规范、深入。
“自中国第27次南极考察以来,我先后参加了5次南极考察,最大感受是,南极考察越来越规范化。”中国海洋大学工程师孙永明说,通过以往公开报道的科考图片也可以发现,我国早期的南极考察其实并不是很规范,有的考察队员调查作业时并没有带防护装备。这导致了一些小的磕碰,虽然没有出现大事故,但是存在潜在、巨大危险。后来,随着安全意识的不断提高,这种情况不再发生,“现在如果不佩戴安全帽、救生衣等护具,就坚决不允许进入作业空间。”
如果说科考作业的规范化相对容易实现,那么科考作业的深入则需要久久为功。“极地考察涉及的学科较为广泛,南极生物、地质、冰川等都有专业人员长期连续观测,但多年来一直没有潮汐方面的常态化观测。一些单位尝试开展过实验性、阶段性的工作,但科考数据的连续性、准确性无法保证。”自然资源部北海预报减灾中心副主任(时任国家海洋局北海预报中心计划业务科科长)赵鹏参加了中国第34次和35次南极考察,建成我国首个极地业务化验潮站,并开始进行潮位业务化观测。“如今在北海局就可实时查看长城站无冰期的潮汐观测数据,并完成实时监控和质量控制,确保观测数据的连续性、准确性。”
中国科学院海洋研究所李海波博士参加了3次极地考察,他也深有感触:“以前我们在极地地区进行浮游生物取样,用的是垂直网,只能采集到200米以浅的样品。近年来,我们又率先使用多联网,可以分层采集到0-3000米甚至6000米不同深度的浮游生物,极地浮游生物考察的广度和深度大大提升。”
各单位在极地周边海域的科考作业也在规范化、深入化,以避免重复化作业。“基本从中国第38次南极考察开始,普里兹湾、南极半岛邻近海域、罗斯海海域属于业务化海区,每年设置的调查站位基本不会有太大变化,由自然资源部三个海区局(北海局、东海局、南海局)具体承担调查任务。”参加了中国第40次南极考察的自然资源部北海调查中心副主任周斌说,北海局主要承担水体化学调查,东海局主要承担沉积环境及污染物调查,南海局主要承担水文环境调查。由自然资源部三个海区局负责实施,最大优点是可以保证相关海域调查数据的标准化、规范化以及完整性和连续性。(青岛日报/观海新闻记者 李勋祥/文 韩星/图)