步入而立,中山站成我国南极最重要科研基地
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科技日报记者陈瑜

南极中山站站长、中国极地研究中心极地大气与空间物理学研究室主任胡红桥正在经历第三次南极越冬。

近日,南极中山站激光雷达安装成功。在天空晴好时,今年他和团队可实现对极区中高层大气24小时昼夜连续观测,填补我国极区中高层大气观测空白。

中国第35次南极科学考察队日前在南极中山站顺利完成钠荧光多普勒激光雷达探测系统的安装和调试。

1989年2月26日,我国在白色荒凉的南极大陆上建立起了南极中山站。从零起步,如今中山站不仅站貌发生了翻天覆地的变化,还被列入科技部批准的第一批“国家野外科学观测研究站”,成为我国最重要的极地科学综合观测基地。

从单一观测到求解全球性科学问题

百叶箱测速仪、观测场围栏、仪器支架……1988年年底,满载人工观测地面设备的3辆卡车从北京出发行驶一天一夜后,到达青岛码头。在那里,仪器和它的主人——中国气象科学研究院极地气象研究所高级工程师逯昌贵,搭上了前往南极的“极地”号。

这是我国第五次南极科学考察,但建造我国南极圈内首个南极考察站——中山站的任务,让此次考察意义非凡。如果成功,这是中国人第一次在南极大陆建站,标志我国南极考察进入南极大陆。

从国外易主我国后改名的“极地”号并不是破冰船,只能在浮冰占海区40%—60%的区域行驶。换言之,不管中山站建成与否,船只都要在来年2月底前离开南极。

为摆脱冰山围困“极地”号,考察队花掉大量时间。2月底船只离开南极时,中山站的老发电栋甚至连地板都没装,气象栋只盖了个壳。逯昌贵被临时告知,成为中山站首批越冬队员,一呆就是14个月。

科技日报记者陈瑜摄

大部队撤走后,逯昌贵慢慢将气象栋设施完善,建立了世界气象组织观测版图上的中山站发报站,填补该区域观测空白。

从基础的温度、风速观测起步,30年来,中山站不仅实现了自动化的气象观测,观测内容也不断丰富。

近地面黑碳、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、甲烷和水汽……中山站天鹅岭上,大气化学成分的观测内容已与中国气象局在国内设立的一个区域大气本底观测站规模相当。

从全球范围看,在中山站开展的研究具有更重要的意义。比如,对南极臭氧浓度和臭氧洞成因进行更深层次研究,将为保护地球与生态环境做出更深一步探索。对中山站所处的拉斯曼丘陵地区开展的地质科学考察,同样对全球性构造问题有着重要现实意义。

从国际合作为主到自主发展

中山站地处地球极隙区,是太阳风的能量和粒子直接进入地球空间的一个非常重要的窗口,加上和北极黄河站地磁共轭的地理优势,在中山站开展高空大气物理观测,有着明显优势。

1994年,中山站开始开展高空大气物理观测。

“当时主要通过国际合作的方式,设备由日方、澳大利亚提供,我们负责观测,数据双边共享。”2011年,胡红桥将当年日方提供的部分仪器打包回船邮往日本。“通过极地‘十五’能力建设和国家子午工程建设,中山站高空大气物理观测设备从国际合作为主,进入自主发展阶段。”

这一变化不仅体现在高空大气物理观测方面。

验潮站可实时监测海平面变化,为研究全球气候变化提供动态数据,2010年2月,我国在中山站附近海域,独立建成南极首个永久性验潮站。此前建立的验潮站依赖与澳大利亚合作。

从我国南极大陆首个据点

到进军内陆大本营

在中山站一幢幢钢结构的新楼旁,一排用半高箱组装的一号栋房子已显寒酸。如果不是特殊必要,已经很少有人去推开那道沉重的门。

很长时间里,一号栋和贴有“祖国你好”几个字的老发电栋、中山石、脸谱油罐一起,是中山站的标志。

当地时间2019年1月1日10时,正在南极中山站执行科学考察任务的队员们举行庄严的升国旗仪式。

经过极地“十五”能力建设中山站改造项目,中山站目前拥有各种建筑15座,建有气象观测场、固体潮观测室、地震地磁绝对值观测室等,建筑面积达到7436平方米。

从1996年开始,中山站多次为内陆冰盖考察和格罗夫山考察提供保障。

在包括船基、岸基、空基、天基、海基、海底基的国家南极观测网中,中山站是我国在南极最重要的科研和后勤支撑基地。

2011年,我国第五次南极科学考察队成员、“极地”号船长魏文良曾动情回忆:“当时建站的思想,就是从这里登上南极内陆最高点,经过一批批队员的共同努力,愿望都实现了。”