曾昭亮
南極是地球上最寒冷的大陸,年平均氣溫在零下25~零下30攝氏度,年平均降水量比非洲的撒哈拉沙漠還要少。在這里,中國先后建成了長城站、中山站、昆侖站和泰山站4個科學(xué)考察站(羅斯海站在建設(shè)中)。
為了更好地了解和預(yù)測天氣,一批又一批的氣象工作者來到這里,探索這冰雪世界中的氣象奧秘。
南極科考分為越冬(時(shí)間為一年到一年半)、度夏(時(shí)間為半年左右)兩種。例如,第36次南極考察中山越冬隊(duì)于2019年10月出發(fā),2021年5月返回;度夏隊(duì)則于2019年10月出發(fā),2020年4月返回。
我曾有幸在中山站參與科考,在這里工作和生活充滿了驚喜與挑戰(zhàn)——不僅有美麗的極光、呆萌的企鵝,更有無盡的黑夜、刺骨的寒風(fēng)、漫天的暴雪。這對氣象科學(xué)家的專業(yè)素質(zhì)、心理素質(zhì)都是極大的磨練與考驗(yàn)。
中山站周邊天氣多變,8級大風(fēng)更是家常便飯,地吹雪(指大風(fēng)吹動浮雪像流沙一樣鋪天蓋地而來)、暴雪天氣頻發(fā),在此環(huán)境中進(jìn)行氣象觀測及數(shù)據(jù)采集非常危險(xiǎn)。
不論天氣好壞,科考隊(duì)員都要對氣象設(shè)備進(jìn)行巡檢、錄入氣象數(shù)據(jù),保證每天4次發(fā)報(bào),全年無休。
正常情況下,大氣成分觀測棟距離生活區(qū)綜合樓僅不到10分鐘路程,但遇到暴雪、大風(fēng)便會寸步難行,為了保證正常工作,隊(duì)員只能爬行前進(jìn)。
作者與企鵝
中山站大氣成分觀測設(shè)備
中山站,暴雪中前行去觀測的隊(duì)員
海水觀測?
6月22日夏至,太陽直射北回歸線,南極圈全范圍出現(xiàn)極夜,中山站每年的5—7月之間有50余天極夜期。終日不見陽光,再加上遠(yuǎn)離親人,每日巡檢的道路上,我們只能與風(fēng)雪和黑夜為伴。
海冰是全球氣候系統(tǒng)的重要影響因素之一,其厚度和密度變化會直接影響海況和氣候。因此,觀測海冰是我們在中山站的重要任務(wù)之一。
在極夜期間開展觀測,難度和危險(xiǎn)性不言而喻——冰厚不厚?人踩上去會不會塌?冰裂隙多不多?特別是海冰冰面上冰山較多,冰山周邊向外輻射的冰裂隙大多被積雪覆蓋,不易被發(fā)現(xiàn)。為此,我們會先下載衛(wèi)星遙感影像,熟悉觀測區(qū)域點(diǎn)位分布及冰山分布,制定詳細(xì)的觀測計(jì)劃。到觀測時(shí),再通過全球定位系統(tǒng)(GPS)找到具體的點(diǎn)位。
在零下30多攝氏度的環(huán)境中,我和隊(duì)友乘坐雪地摩托,帶著壓縮餅干和水,有時(shí)水來不及喝,就被凍成了冰塊,對觀測區(qū)域海冰的厚度、雪厚進(jìn)行測量和記錄。
記錄數(shù)值也是個“技術(shù)活”——脫下手套更方便記錄,但是溫度太低,還沒記完,手指就完全凍僵不能彎曲了。而且手指一旦碰到金屬設(shè)備,就會被粘住,想把手指拿開,就要脫層皮。
激光是探測大氣的“利器”,我在南極科考的主要任務(wù)是執(zhí)行極區(qū)中低層大氣激光雷達(dá)系統(tǒng)部署與觀測。在度夏期間,我們完成了多臺激光雷達(dá)安裝和系統(tǒng)調(diào)試,并參與了國際上首次在南極地區(qū)的極區(qū)大氣準(zhǔn)全高程(從底層到中高層)激光雷達(dá)協(xié)同觀測,記錄了南極近地面層到中間層的溫度和風(fēng)場等大氣關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)。
在這期間,激光雷達(dá)觀測棟(幾個集裝箱組合而成)從無到有,激光設(shè)備完成了從調(diào)試、優(yōu)化到發(fā)射??吹綐O夜觀測期間發(fā)射的激光與絢麗抖動的極光共舞,我心里滿滿地都是成就感和幸福感。
隨著科技的不斷發(fā)展,我們在南極的氣象研究也將越來越深入。如果你對氣象感興趣,不妨從現(xiàn)在開始努力,也許有一天我們會在南極相遇。
(責(zé)任編輯/張麗靜 美術(shù)編輯/周游)