李栓科
中山站的極夜時(shí)間為54天。極夜之前最后一次見(jiàn)到太陽(yáng)是5月23日。那天,許多隊(duì)員在上午11時(shí)(北京時(shí)間下午2點(diǎn))爬上站南的山崗,瞻仰太陽(yáng)的姿容,灰蒙蒙的天空與逶迤起伏的冰山、冰蓋、海冰和雪被交織一起,月牙似的太陽(yáng)吃力地將光明透過(guò)冰山間隙灑向人群,淡淡的霞光隱約映出地平線的蒼茫?;炭珠g,剛剛露頭的太陽(yáng)轉(zhuǎn)眼又沉入茫茫冰海,漫長(zhǎng)的極夜開(kāi)始了。
在極夜的黑幕掩護(hù)下,低溫嚴(yán)寒和暴風(fēng)雪這對(duì)惡魔最先發(fā)難,一切苦痛都是由此開(kāi)始的。
首先是取暖和供電問(wèn)題。中山站有三臺(tái)115千瓦的發(fā)電機(jī)和一臺(tái)30千瓦的備用機(jī)組,但無(wú)并網(wǎng)功能。發(fā)電班隊(duì)員土法上馬,成功地實(shí)現(xiàn)了機(jī)組更換瞬時(shí)并網(wǎng);解決了換機(jī)、停電問(wèn)題,但是中山站用電困難并未有絲毫改善,發(fā)電機(jī)組經(jīng)常處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),尤其在5月下旬到6月中旬,近20天氣溫持續(xù)在-30℃以下,各棟樓的取暖電器頻繁啟動(dòng),發(fā)電機(jī)組持續(xù)過(guò)載,而外循環(huán)冷卻水溫接近96℃。不得不拉閘限電,宿舍樓首當(dāng)其沖,隊(duì)員們常常在睡夢(mèng)中凍醒。
低溫也給人員、食品、儀器、設(shè)備帶來(lái)凍害。雖然越冬隊(duì)員都身裹厚重的防寒服裝,但任何人也無(wú)法在戶外佇立,即使短暫的停留,也會(huì)在手腳和面部留下痛苦的記憶,就是在室內(nèi),如果電暖氣放在中低檔,也不得不帶手套去觸摸金屬物品,因?yàn)檎緟^(qū)房舍只能屏蔽狂風(fēng)隔阻雪暴,卻無(wú)法抗擊嚴(yán)寒的侵襲。宿舍窗戶上的冰棱花足有20厘米厚,樓道地毯已與樓板凍為一體。低溫減弱了地板的柔性,增大了脆性。
清理站區(qū)的積雪,鏟雪車(chē)夠不到的角落,只能用鐵鍬。往往一把新鍬遇到較硬雪層時(shí),最先破裂的不是木柄而是鍬頭,也就是說(shuō),這種環(huán)境下鐵堅(jiān)不如木,極端低溫使水果蔬菜亦遭凍害,改變了食物本來(lái)的鮮嫩美味,一融化則很快呈黑色腐爛狀。雖有食品保鮮機(jī)但貯存量畢竟很有限,大量的水果蔬菜還是難以長(zhǎng)期存放。油料和燃料在低溫下粘稠性增大,蠟質(zhì)成分提高,使發(fā)電和車(chē)輛運(yùn)行都很困難,就是標(biāo)號(hào)-45℃的油料,極夜期間也有結(jié)蠟現(xiàn)象。即使使用低溫起動(dòng)器和物理加溫法,仍有幾次所有車(chē)輛都無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。橡膠、革和材料在低溫下都變得堅(jiān)硬而無(wú)彈性,一不留神,衣服外套就會(huì)出現(xiàn)折裂,皮鞋和膠質(zhì)鞋也顯得十分硬而脆。
據(jù)統(tǒng)計(jì),從1984—1987年,在南極地區(qū)已有11人死于極夜期間的暴風(fēng)雪襲擊。極夜期間,一切野外科考活動(dòng)基本上全部停止了。每當(dāng)大風(fēng)驟至,吹揚(yáng)起直徑達(dá)4-5厘米的礫石塊和大小冰塊雪粒,敲打著外覆厚實(shí)鋼板的樓房,發(fā)出沉悶的叮咚聲,高腳鋼架上的樓棟在狂風(fēng)中不停地震顫,發(fā)出吱吱嘎嘎的扭曲聲,隊(duì)員們蜷縮在室內(nèi),不停地咒罵暴風(fēng)雪這只惡魔。
最傷腦筋的是供排水管道的凍裂與堵塞問(wèn)題。持續(xù)的極端低溫穿透管道外表的巨厚保溫層,導(dǎo)致管道凍結(jié)堵塞,甚至很快斷裂。目前南極的部分考察站已運(yùn)用第三代防凍技術(shù),即在管道外壁環(huán)貼電熱絲,以便保證管道暢通。中山站尚屬第二代保溫設(shè)施,每遇凍結(jié),就用高壓蒸汽法融凍疏通,或拆除凍結(jié)段及時(shí)更換備用管道,否則后果就是全站供排水系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間癱瘓,甚至管道和泵閥破裂以及全部系統(tǒng)的報(bào)廢。
極地長(zhǎng)夜幾乎每天都可見(jiàn)到美麗的極光。極光在拉丁文中稱(chēng)作伊歐斯,傳說(shuō)是希臘神話中黎明女神的化身,是太陽(yáng)神和月亮女神的妹妹。她是風(fēng)神和長(zhǎng)庚星的母親,還是獵戶星座的妻子。在許多藝術(shù)作品都描繪過(guò)這位年輕貌美的女人。古代中國(guó)曾有極光天象的記載,《漢書(shū)天文志》寫(xiě)道:“孝成建始元年九月戊子,有流星出于文昌,色白,光燭地,長(zhǎng)可四丈大一圍,動(dòng)搖于龍蛇形?!边@里提到的流星即是“極光”。不過(guò),人類(lèi)最早知道的極光只頻頻出現(xiàn)于北極上空,直到1772年庫(kù)克船長(zhǎng)首次在南大洋見(jiàn)到南極光,人們才開(kāi)始注意并對(duì)它進(jìn)行研究。
極光,是太陽(yáng)風(fēng)吹拂地球發(fā)出的火花。太陽(yáng)釋放的能量,以電子與質(zhì)子構(gòu)成的高能粒子流形式向宇宙空間散射,在離地球6.4萬(wàn)公里處匯聚并形成一股超音速的帶電等離子流,向地球高速奔來(lái),這就是太陽(yáng)風(fēng)。地球磁場(chǎng)形成的磁層使地球除南北極以外的地區(qū)免受太陽(yáng)風(fēng)的轟擊,還改變了太陽(yáng)風(fēng)的方向使其繞過(guò)地球,從而在地球的背陽(yáng)側(cè)形成狀如窘慧尾的地球磁尾,磁尾的長(zhǎng)度至少有1000個(gè)地球半徑長(zhǎng)。太陽(yáng)風(fēng)的沖擊改變了地球磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)性,在兩極上空各形成一個(gè)狹窄的、磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱的極尖區(qū)。無(wú)法穿越地球磁層的太陽(yáng)風(fēng)在極尖區(qū)鉆入地球磁尾。當(dāng)太陽(yáng)劇烈活動(dòng)時(shí)極尖區(qū)撕裂擴(kuò)大,大量太陽(yáng)風(fēng)粒子再次被加速,從極區(qū)進(jìn)入地球。這些帶電粒子撞擊地球大氣層中的氣體分子和原子,使后者被反復(fù)激發(fā)——退激兩發(fā)光。不同的分子和原子發(fā)出不同顏色的光,這些單色光混合在一起就形成多姿多彩的極光。
太陽(yáng)風(fēng)對(duì)地球大氣層的沖擊還發(fā)出悅耳的聲響,這就是大氣哨聲。中山站的地球物理學(xué)家在越冬期間記錄到1600盤(pán)哨聲磁帶,據(jù)此獲得太陽(yáng)活動(dòng)的信息。
研究極光與哨聲不僅具有重要的科學(xué)意義,也有明顯的實(shí)用價(jià)值?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn),當(dāng)南極出現(xiàn)強(qiáng)極光時(shí),全球的無(wú)線電通訊和雷達(dá)臺(tái)受到強(qiáng)烈的干擾,甚至突然中斷。極光的放電現(xiàn)象還會(huì)向飛越極區(qū)的人造衛(wèi)星發(fā)出虛假的指令,已有導(dǎo)致人造衛(wèi)星毀滅的慘痛記錄。地面的輸電線路還會(huì)在極光活動(dòng)期間起火爆炸。
天終于亮了
7月16日東五區(qū)時(shí)間上午10點(diǎn)30分,從東北方冰面上露出了月牙狀的太陽(yáng),中山站低矮的建筑物在白茫茫的雪地上第一次拖起了長(zhǎng)長(zhǎng)的身影。雖說(shuō)氣溫低達(dá)-32℃,但還是有人裹著厚重的防寒服,爬上站區(qū)北側(cè)的山頂,貪焚地“吸收”薄日的溫暖,久違了的太陽(yáng)在天邊劃過(guò)一道低低的弧線,就很快沉入西北方的冰海中。其后每天太陽(yáng)露頭的時(shí)間逐漸提早,而隱沒(méi)的時(shí)間則不斷延遲,直至7月23日,中山站第一次見(jiàn)到了完整的日球。中山站的天終于又亮了。
干縮的蘋(píng)果
如果把新鮮、不粘病菌的蘋(píng)果帶到南極大陸,自然狀態(tài)下,不足一個(gè)月,干燥的空氣和快速運(yùn)動(dòng)的低溫氣流,會(huì)使其收縮。即使風(fēng)干到手指輕輕壓下即為粉末狀也不會(huì)腐爛,原因是干寒的環(huán)境限制了許多細(xì)菌滋生和活動(dòng)。只有極少數(shù)能分泌親合冰晶的生物化學(xué)物質(zhì)的真菌和細(xì)菌能生存于這種環(huán)境??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),即使在南極大冰覆蓋的巨厚雪層中,每升雪里仍能找到兩個(gè)菌類(lèi)。大氣環(huán)流、海洋洋流、生物遷徙等又使其它大陸的菌類(lèi)進(jìn)入南極地區(qū),尤其在亞南極島嶼和大陸邊緣地帶,夏季菌類(lèi)濃度甚至可高達(dá)每立方厘米10—15個(gè),僅有少數(shù)能熬過(guò)冬夜,而最終適應(yīng)南極環(huán)境并繁衍的菌類(lèi)至今尚未發(fā)現(xiàn)。
最古老的生物
南極地區(qū)惡劣的環(huán)境條件大大限制了植物的生長(zhǎng),是地球上惟一沒(méi)有樹(shù)木生長(zhǎng)的大陸,顯花植物的南界約在南緯68°附近,目前已發(fā)現(xiàn)一種草狀(68°21S)和一種墊狀(68°12S)有莖開(kāi)花類(lèi),其面積最大也不過(guò)25平方米。
最主要的植物是苔蘚和地衣,已發(fā)現(xiàn)的南界依次為南緯84°42和南緯86°09,高度不超過(guò)海拔1980米。
地衣是地球上最耐寒的植物;即使在零下198℃,南極地衣仍能自在生存;有一塊在大英博物館陳列了15年的地衣標(biāo)本偶然沾上水分,居然又重吐綠片。
苔蘚只有在巖石上形成薄薄的土層后,才有可能生長(zhǎng)。隆冬季節(jié),苔蘚往往極度干燥脆弱,一觸即碎,而當(dāng)氣溫和溫度稍微提高,其組織立刻活化,氣孔全部開(kāi)放,機(jī)體變?nèi)彳洿渚G,生長(zhǎng)空前旺盛。正是這些藻和苔蘚地衣,構(gòu)筑了南極大陸陸地生態(tài)系的基礎(chǔ)。