極地動態(tài)

中國第36次南極科學(xué)考察簡報

2019/2020年度實施的中國第 36 次南極考察執(zhí)行“兩船四站”考察任務(wù), 考察隊下設(shè)12個船、站、隊, 由來自105家單位的384人組成。考察隊暨“雪龍2”號自2019年10月9號從上海啟程, 先后抵達深圳、中山站、宇航員海、長城站、恩克斯堡島新站選址區(qū)域, 航行35 000余海里, 冰區(qū)航行1 500余海里; “雪龍”號自2019年10月22號從上海啟程, 先后抵達中山站、恩克斯堡島新站選址區(qū)域、阿蒙森海等, 航行35 800余海里, 冰區(qū)航行3 400余海里; “雪鷹601”固定翼飛機飛行總里程20 774公里, 總時長71.7小時。內(nèi)陸雪地車隊用時67天往返中山站和泰山站。考察隊2020年4月23日返回上海, 歷時198天。

1 科考內(nèi)容

中國第36次南極考察“雪龍2”號極地科考破冰船首航南極, 首次實施“雙龍?zhí)綐O”考察模式。開展了南大洋宇航員海、阿蒙森海/羅斯海專項調(diào)查 , 順利布放西風(fēng)帶浮標(biāo); 實施了南極長城站、中山站、泰山站和恩克斯堡島新站的業(yè)務(wù)化觀/監(jiān)測和科學(xué)考察; 完成了艾默里冰架航空調(diào)查; 兼顧完成南極考察后勤保障任務(wù)。本次考察共完成科考項目62項, 其中: 業(yè)務(wù)觀測類34項、自然科學(xué)類22項、社會科學(xué)類5項以及國際合作類1項。

“雙龍”在中山站陸緣冰區(qū)匯合(考察隊員陳君懿攝)

2 執(zhí)行情況

2.1 業(yè)務(wù)觀測類考察項目

2.1.1 宇航員海綜合調(diào)查

依托“雪龍2”號, 開展了物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)和地球物理綜合調(diào)查: 完成9個斷面83個站位的調(diào)查作業(yè)(綜合站位74個), 回收潛標(biāo)2套、布放潛標(biāo)4套, 共獲取溫/鹽/深剖面數(shù)據(jù)77組, 采集了15類環(huán)境參數(shù)樣6 000余份、12大類生物樣5 000余份; 完成29個站位的磷蝦拖網(wǎng)作業(yè), 獲取樣品25 kg約24萬尾, 采集了其中3 430尾的基礎(chǔ)生物學(xué)信息; 首次獲取南大洋11個站位中層魚標(biāo)本286尾; 記錄到鳥類30種近3萬只, 哺乳類7種約845頭。采集18.36 m長沉積物巖心一支; 完成多波束測線2 042 km、淺剖測線220 km。

2.1.2 阿蒙森/羅斯海綜合調(diào)查

依托“雪龍”號, 實施了物理、化學(xué)、生物、地質(zhì)和地球物理綜合調(diào)查: 完成8條斷面48個站位的綜合調(diào)查以及3個區(qū)塊的地球物理調(diào)查, 布放深水潛標(biāo)1套; 首次進入了受全球氣候變化影響最為顯著的阿蒙森冰間湖區(qū)域, 完成了冰間湖多學(xué)科綜合調(diào)查, 并布放1套海洋綜合潛標(biāo), 獲取了阿蒙森海冰間湖和阿蒙森海西側(cè)高生產(chǎn)力區(qū)的水體與底質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù), 并系統(tǒng)獲取了南極磷蝦、中層魚類、底棲生物、鳥類等南極海洋食物鏈中關(guān)鍵物種的時空分布特征。在羅斯海完成了10個站位的海洋綜合調(diào)查。

2.1.3 長城站考察

完成了氣象、生物、生態(tài)、環(huán)境等多學(xué)科業(yè)務(wù)化觀測: 開展人工常規(guī)地面氣象觀測360時次, 自動采集氣象觀測數(shù)據(jù)2 160時次, 發(fā)布長城站天氣預(yù)報156期; 采集海水/湖水生物樣218份、海水/土壤環(huán)境樣265份; 維護和調(diào)查植物樣方6個; 觀測到鳥類15種、哺乳類5種, 記錄圖片和視頻204.3 GB; 陸域遙感觀測航飛面積約4.9 km2, 獲影像8 000多張、116 GB; 開展了驗潮站維護, 完成北斗基準(zhǔn)站觀測天線、GNSS接收機等設(shè)備的維護升級; 聯(lián)測6個大地控制點, 新選14個。

2.1.4 中山站考察

開展了氣象和海冰、空間環(huán)境、大氣化學(xué)、地磁和固體潮等多領(lǐng)域業(yè)務(wù)化觀測: 開展氣象定時觀測1 460次, 開展天氣預(yù)報576期; 獲極區(qū)電離層和極光觀測數(shù)據(jù)約40 TB; 釋放探空氣球52個, 成功率和發(fā)報準(zhǔn)點率均達100%, 數(shù)據(jù)實時共享至全球電信系統(tǒng)(GTS); 采集氣溶膠膜樣品90多個、100多氣瓶; 完成海洋站建設(shè)實地調(diào)研; 實施達爾克冰川9架次無人機觀測, 覆蓋面積91.7 km2, 獲取原始數(shù)據(jù)27.25 GB; 完成1個新重力點位的選址調(diào)研和2個重力點位共計76天的觀測, 獲觀測數(shù)據(jù)1.9 GB。

2.1.5 泰山站考察

部署了全年空間物理觀測艙與天文觀測艙; 完成泰山站區(qū)3 km×3 km無人機正射影像及內(nèi)陸行進軌跡及高度的精確測量; 完成了內(nèi)陸出發(fā)基地至泰山站沿途物質(zhì)平衡標(biāo)桿、表層雪溫、密度、氣溫、淺雪芯及雪樣等的觀測采樣。

2.1.6 恩克斯堡島新站考察

完成全島測繪以及12個GPS大地控制點復(fù)測, 獲816 h觀測數(shù)據(jù); 完成9個D級GNSS大地控制點建設(shè)和觀測任務(wù); 完成20個大地控制點測量和18個孔位鉆孔任務(wù); 標(biāo)記了30只阿德利企鵝和30只灰賊鷗, 采集音頻數(shù)據(jù)1.40 TB、樣品100份; 完成企鵝形態(tài)學(xué)等觀測數(shù)據(jù)近1 000組; 完成14個架次無人機載超高分辨率可見光/熱紅外/高光譜遙感; 完成典型水體環(huán)境質(zhì)量30 L水樣采集處理。

2.1.7 艾默里冰架航空調(diào)查

利用 “雪鷹601”固定翼飛機, 首次自主完成艾默里冰架10次測線和5次國際合作航空科學(xué)調(diào)查飛行, 總里程20 774 km, 總時長71.7 h, 覆蓋面積逾8×105km2; 利用機載航空冰雷達、航空重力儀等設(shè)備獲取大量地球物理綜合觀測數(shù)據(jù); 首次在冰穹C區(qū)域執(zhí)行航空冰蓋-基巖構(gòu)造科學(xué)調(diào)查。

2.2 科學(xué)研究類考察項目

2.2.1 船基考察

完成大型浮標(biāo)布放、AUV試驗和大氣成分分析等4項科考任務(wù)。依托“雪龍2”號在西風(fēng)帶成功布放1套西風(fēng)帶海洋環(huán)境觀測浮標(biāo)和2套“藍海星”漂流式海氣界面浮標(biāo); 依托“雪龍”號在羅斯海完成35 h水下機器人試驗; 采集大氣氣溶膠濾膜90張, 獲取近2個月的CO、O3和黑碳連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù); 海冰源活性鹵族元素研究采集氣溶膠樣56個、雪樣3個。

2.2.2 站基考察

實施魚類、微生物、溫室氣體、空間環(huán)境觀測采樣等14項科考任務(wù)。依托長城站獲取魚類、植物、土壤和大氣等樣品共計652份; 開展了子午工程極區(qū)空間環(huán)境監(jiān)測設(shè)備安裝場地及背景環(huán)境勘察, 獲影像記錄數(shù)據(jù)75 GB。依托中山站完成鈉熒光多普勒激光雷達觀測185 h, 獲取數(shù)據(jù)39.1 GB; 完成相干多普勒測風(fēng)、轉(zhuǎn)動拉曼和瑞利/米散射激光雷達模塊安裝調(diào)試和系統(tǒng)優(yōu)化; 實施動態(tài)監(jiān)測中山站環(huán)境對越冬隊員晝夜節(jié)律和睡眠影響。依托恩克斯堡島新站采集企鵝糞土沉積剖面14個。

2.2.3 冰基考察

依托泰山站考察, 利用淺層探冰雷達觀測獲取了內(nèi)陸沿途和泰山站9個測塊數(shù)據(jù), 進行了連續(xù)45 d雪冰揮發(fā)模擬實驗和大氣氣溶膠采樣; 開展了冰蓋高原極端環(huán)境對泰山站隊員生理心理動態(tài)監(jiān)測。

2.3 社會科學(xué)類考察

依托南極長城站, 調(diào)研了各國考察站環(huán)保協(xié)定書責(zé)任附件實施情況、以及對南極活動管理和人類活動對南極影響的認識和看法; 調(diào)研了各站空間管理研究現(xiàn)狀, 收集了基礎(chǔ)生物地理信息資料; 就《南北極統(tǒng)計調(diào)查制度》進行座談, 并就站區(qū)管理與運行情況、國際合作、南極旅游等問題進行了深入交流; 了解了各站在國際合作方面的現(xiàn)狀、特色、制度以及合作模式和平臺等信息。

3 主要進展與成果

本次考察取得的主要進展和成果如下:

1. “雪龍2”號首航南極, 首次執(zhí)行“雙龍?zhí)綐O”考察模式, 在阿蒙森海和宇航員海實施準(zhǔn)同步業(yè)務(wù)化調(diào)查, 開展東南極和西南極海域的對比分析, 極大提高了南大洋調(diào)查效率;

2. 首次開展了南大洋認知最少海域之一的宇航員海74個綜合站位調(diào)查, 掌握了主要生物群落及分布特征, 發(fā)現(xiàn)了達恩利角冰間湖形成南極底層水并向西流動的證據(jù);

3. 首次獲取進入受全球氣候變化影響最顯著的阿蒙森海冰間湖區(qū)域, 開展12個站位的多學(xué)科綜合調(diào)查, 發(fā)現(xiàn)阿蒙森海冰間湖為側(cè)紋南極魚產(chǎn)卵場和育幼場;

4. 在國際上首次實現(xiàn)了在南極地區(qū)大氣準(zhǔn)全高程的鈉熒光多普勒、相干多普勒測風(fēng)、轉(zhuǎn)動拉曼和瑞利/米散射等激光雷達協(xié)同觀測;

5. 在西風(fēng)帶成功布放了1套西風(fēng)帶海洋環(huán)境觀測浮標(biāo)和2套“藍海星”漂流式海氣界面浮標(biāo), 與已有一套浮標(biāo)組網(wǎng), 初步形成南大洋大圓環(huán)觀測能力;

6. 首次自主完成對艾默里冰架區(qū)域的航空科學(xué)調(diào)查, 系統(tǒng)獲取恩克斯堡島環(huán)境本底信息, 開展了菲爾德斯半島多要素航空遙感觀測, 泰山站具備空間環(huán)境和天文自動觀測能力。

BRIEFING OF 36TH CHINESE NATIONAL ANTARCTIC RESEARCH EXPEDITION

He Jianfeng

*南極重點海域?qū)夂蜃兓捻憫?yīng)與反饋(RFSOCC2020—2025)

(何劍鋒)