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南极公约秘书处

集邮艺术品中记载的中国第15次、16次南极科学考察
 
图10:中国第15次南极科学考察纪念封,刘小汉签名(刘闯捐)
图11:中国第15次南极科学考察纪念戳(截自CN19991081604)
图12:中国第15次南极科学考察深入内陆1000公里冰盖考察纪念戳(截自CN19991081604)
图13:中国第15次南极科学考察中山站日戳,截自CN19991081604)
图14:中国第16次南极考察1999-2000雪龙船千禧年环南极航行纪念封,刘小汉签名(刘闯捐)
图15:中国第15次南极科学考察纪念戳(截自CN20001081601)
图16:中国第16次南极考察1999-2000雪龙船千禧年环南极航行纪念戳(截自CN20001081601
图17:中国第二次格罗夫山考察纪念戳(截自CN20001081601
图18:中国第16次南极考察中国极地研究所封,刘小汉签名(刘闯捐)。
图19:中国第16次南极考察1999-2000千禧年纪念戳(截自CN20001081604
图20:中国第16次南极考察1999-2000雪龙号船纪念戳(截自CN20001081604
图21:雪龙号船千禧年元旦日戳(截自CN20001081604

 

 

中国开启南极格罗夫山科学考察 < ( 1 ) ( 2 ) ( 3 )( 4 ) >

刘小汉

中国科学院青藏高原研究所 2013.09.01

1. 前言

中国在成功建立了南极长城站和中山站两个常年科考站之后,在1998-1999年第15次南极科学考察队科考任务中有一个历史性的新任务 -启动中国南极洲格罗夫山的科学考察和研究。1999-2000年,中国第16次南极科学考察队组成由10人参加的中国第二次格罗夫山科学考察组,对格罗夫山地区进行了进一步的综合科学考察。

此后,国家海洋局又组织了几次综合性的科学考察。考察内容包括基础地质研究,测绘学研究,冰川学研究,古气候变化研究以及陨石发现与回收等,取得了一批世界瞩目的研究成果,发表了一系列科学论文。这些科学考察和研究成果使我国在格罗夫山地区科学研究水平跃居国际前列。

2002年中国发行南极风光纪念邮票全套3枚,其中一枚是南极格罗夫山(图案中摄影为笔者)。

图1:2002年7月15日中国发行胶版“南极风光”纪念邮票全套3枚,其中一枚为南极格罗夫山,摄影刘小汉。(胡启恒捐)
图2:刘小汉1999年在南极格罗夫山地区(郑鸣摄,1999.12)

2. 格罗夫山的地理位置与概况

格罗夫山属于东南极冰盖内陆的冰原岛峰群,位于东南极伊丽莎白公主地(Princess Ellisaberth Land)兰伯特裂谷(Lambert Rift)右岸,介于南纬72o20'~73o10',东经 73o50'~ 75o40'之间。

格罗夫山附近冰盖表面平均海拔2000米。在格罗夫山8000平方公里范围的雪冰面上共出露64座相互独立的冰原岛峰,其北界距中山站直线距离380公里,西北侧以世界最大的冰川系统艾莫里冰川(Amery Glacier)为界,并与东南极最大的基岩出露区南查尔斯王子山(Southern Prince Charles Mountains)和北查尔斯王子山(Northern Prince Charles Mountains)遥遥相望。

东南极内陆冰盖自南东向北西方向流经本区,受到本区冰原岛峰及冰下山脉的阻挡,分成数支冰流汇入艾莫里冰川。那里年平均气温-34.0℃,1月平均气温为-18.5℃,比中山站约低18℃。夏季盛行风向为偏东风,夏季平均风速为10 m/s(5级),7级以上的大风出现频率为25%,远远高于中山站。每年2月份以后无风时间很少,每次一般不超过2-3小时。

图3:南极格罗夫山地理位置与中国科学考察队考察路线图

3. 南极格罗夫山的发现与命名

美国海军航空兵在1946-47年对南极进行踏勘时从航飞中发现这片冰原岛峰群并拍摄了照片。1957-58年国际地球物理年期间,澳大利亚国家南极探险队员,皇家空军少校L.L.格罗夫(L.L. Grove)于1958年11月驾机在该地区冰面成功着陆。澳大利亚“南极命名委员会”以他的姓氏命名了该岛峰群。

4. 中国开启南极格罗夫山的科学考察

4.1 驶入格罗夫山区

对格罗夫山的科学考察起始于国际地球物理年(1957-1958),除澳大利亚科考队外,前苏联南极科学考察队的几名地质学家乘飞机也对格罗夫山核心区进行了数小时短暂考察。20世纪90年代, 澳大利亚开始在环兰伯特冰川2000米等高线区域进行冰盖运动学和物质平衡野外观测,观测路线从格罗夫山东侧和南侧约150公里处绕行经过。2000年以后, 澳大利亚考察队利用直升机对格罗夫山少数岛峰进行了地质、测量学等考察。目前,澳大利亚在天河岭还设有长期GPS观测点。

中国南极格罗夫山的科学考察起始于1998-1999年中国第15次南极科学考察计划,即中国首次南极格罗夫山考察是1998年底。中国首次对南极格罗夫山的科学考察组由4人组成,即笔者率三名科考队员, 他们分别为:中国科学院地质研究所李金雁工程师、中国地质科学院地质力学研究所刘晓春研究员、武汉测绘学院霍东民博士生。之后,中国又相继四次科学考察。

1998年12月,首次格罗夫考察队4名考察队员、一辆雪地车开进格罗夫山区。在这10万平方公里的冰原上,只有4条活着的生命-4名中国人。这里已经完全脱离了救援能力范围,万一出故障,很有可能就永远留在那里了。车载的红色集装箱是我们的一切室内活动的场地 - 卧室兼餐厅兼厨房兼工作室。室内的供暖靠一台手提式汽油发电机,我们4人挤在6平米面积的地板上,夜里翻身要向身旁的队友打招呼。右侧那个小白箱子是我们的无水卫生间,也放置岩石标本和生活垃圾等。按照规定,内陆队垃圾必须全部运回中山站统一处理。

我们驾驶时速10公里的类似拖拉机的雪地车,拖着雪橇从中山站出发,进入白色凝固的大海。为了规避冰裂隙密布区,我们沿着中山-昆仑站的“中华大道”向南至第二折返点,在那里与赶赴昆仑站的车队告别,独自转向西直奔格罗夫山方向(图2)。全程一般要用4-5天时间。“中华大道”是指东南极冰盖高原面上由中国雪地车队多年碾压出的一条宽200米,笔直向南直通冰穹A的2000公里长的雪道。“中华大道”并不平坦,狂风把坚硬的冰雪表面吹出许多垄沟,行车非常颠簸。雪地车就像白茫茫大海中的一叶孤帆,日复一日,除了白茫茫的雪原延伸到遥远的天际线,其它什么都没有。队员们长时间驾驶车辆很容易发困,但遇到“牛奶天空(Milky Sky)”时,辨认方向成了大问题。牛奶天空又称“白化天气(White Out)”,只有南极内陆才会出现。由于极低温,空气中的水分凝结成细小冰晶,悬浮在地面至200米左右的空中。密集的冰晶把阳光全部散射掉,致使能见度不足一米,好像置身于牛奶中,完全丧失方向感。由于无法分辨上下左右,空中的贼鸥常常撞向冰面,不少飞机也因此坠毁。

图4: 1998年12月,中国第一支格罗夫山科学考察组一行4人、一辆雪地车开进格罗夫山,照片中刘晓春驾驶雪地摩托车刚刚返回营地。雪地上的长竹竿是路标,防止误入冰裂隙密集区。同时,竹竿也是大地坐标定位和记录雪面积累速率的标尺。(霍东民摄,1998.12)。
图5:格罗夫山地区大面积的古老蓝冰,远处隐约可见突出冰面的冰原岛峰群,我们终于成功首次抵达格罗夫山区(刘小汉摄,1998.12)
图6:中国第二次格罗夫山科学考察队员从中国南极中山站启程,启程前中山站长和俄罗斯进步站长亲自给肩负重任、豪情满怀的队员们送行(李红峰摄,1999.12)

图7:格罗夫山经常狂风肆虐,“白化天气(White Out)”常见,带去的红旗不到一周就被狂风撕扯剩下一半。(刘小汉摄,2000.2)

图8:风暴吹雪掩埋了雪地摩托车,雪橇,雪地车履带。风暴过后的第一件事是尽快用挖出被埋的设备,防止下一场风雪把它们彻底覆盖。挖雪是个重体力活儿,因为那里的白雪其实是冰晶,即硬又重,比在干实的黄土地上挖坑更费力(刘小汉摄,2000.2)。

格罗夫山地区大面积古老蓝冰,风止的时候能见度非常好,很远就可以看见突出冰面的冰原岛峰群,像是白蓝色凝固大海中冲天而起的群岛。第一次来这里,说是科学考察,更是地理探险。我们只有孤零零一辆雪地车进入这生命禁区,万一出意外,完全没有救援的可能。当时上级交给我们的任务是:第一,找到格罗夫山;第二,在那里活下来;第三,看看那里能开展些什么科学考察和研究工作。当我们凭着一张卫星假彩色照片,历尽辛苦,终于在远方地平线上隐隐约约看到那些梦中的島峰时,激动得涕泪长流。还好,我们没有辱没使命,三项要求都做到了。

历尽辛苦到达格罗夫山,从雪地车里迈出脚步踏上冰面,心里有种类似于美国阿波罗11的宇航员首次登月时阿姆斯特朗的感慨,一小步和一大步。那里还真是个冰雪、岛峰、狂风的奇异王国。我们好像穿越时空,回到远古的荒原。偶尔无风的时候,周围安静极了,可以听见自己的心跳。

站在格罗夫核心区哈丁山上向西望去,可见鲸鱼峰,梅森峰,和天边隐约闪烁的沃兹岛峰。这些岛峰像利剑刺破冰盖,屹立在无垠的冰雪世界,地老天荒。它们在这里至少站立了1400万年。也许,南极冰盖曾经融化过,显露出它们埋在冰下的连绵不断如太行山脉般雄伟的身姿。

在格罗夫山核心区冰原岛峰哈丁山北岭的“大将军”断崖上。可清晰看到泛非构造期的古老花岗质片麻岩,部分熔融强烈。整个格罗夫山基本上是由这种岩石组成的。由于冰盖流动刮削及岩石垂直节理的联合作用,島峰侧面往往形成近乎直立的峭壁,攀登时需要倍加小心(图)。

图9:格罗夫山位置、核心区岛峰及冰流示意图

4.2 格罗夫山科学考察

4.2.1 蓝冰

格罗夫山地区最大的特点是有大面积的古老蓝冰。这些古老蓝冰是几十万年甚至几百万年前的降雪压实而形成,厚度可达2000米。冰面坚硬,奇滑无比,蓝冰质地纯净,温度相当低,如果拿一块蓝冰猛然放到燥热的口中,牙齿很可能突然遇冷而迸裂。

蓝冰的分布面积、厚度、体积、积累的时代年份、冰体结构、变化情况等都是我们科学考察和研究的内容。这是一个世界独有的南极蓝冰冰原实验场。

图22:考察队在蓝冰上扎营(刘小汉摄,1998.12)

4.2.2 蓝冰悬崖、蓝冰陡坡、蓝冰风穴

狂风是南极洲特有的地理特征之一。狂风不仅造就了格罗夫山岩石的风蚀地貌类型,对格罗夫山蓝冰地貌的形成也起到极其重要的作用。由于冰盖的不均一流动、冰裂隙错动及南极狂风吹蚀作用共同作用形成了蓝冰悬崖、蓝冰陡坡、蓝冰风穴等独特的陡峭地貌和景观类型。学名称“冰穴”。格罗夫岛峰群东侧分布着许多数千米长的蓝冰悬崖或者蓝冰陡崖。这些蓝冰悬崖通常高为30-80米,坡度为40-70度。在前二次科学考察时,尽管装备了冰镐、冰爪、安全索,但对攀爬蓝冰悬崖的冰坡还是速手无策、望尘莫及。对于科学考察队员来说,“眼见了”却“不能及”是一件非常遗憾的事情。

图23:格罗夫山地区风蚀冰悬崖(刘小汉摄,1998.12)
图24:格罗夫岛峰群东侧的蓝冰悬崖,站在冰峰顶端的是考察队首席机械师。(刘小汉摄,1999.1) 图25:格罗夫岛峰群东侧的蓝冰陡坡(刘小汉摄,1999.1) 图26:格罗夫山地区低矮島峰周边的蓝冰风穴。(刘小汉摄,1999.1)

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