對(duì)愛討彩頭的中國(guó)人而言，“九”是一個(gè)吉利的數(shù)字。正應(yīng)了這個(gè)數(shù)字的寓意，中國(guó)的北極科學(xué)考察也翻開了承上啟下的新篇章。

科考隊(duì)員在布放水下無人滑翔機(jī)

在冰面取樣

船上的生活豐富多彩

今年春天，國(guó)家機(jī)構(gòu)改革方案公布，擔(dān)負(fù)著職能優(yōu)化調(diào)整的期許和任務(wù)，自然資源部組建成立。就在幾個(gè)月后，中國(guó)第九次北極科考(下稱“九北”)踏上征程，此行便成為自然資源部組建后開展的我國(guó)首次極地科考。

北京青年報(bào)記者跟隊(duì)采訪中了解到，“九北”還沒出發(fā)便已經(jīng)創(chuàng)下一項(xiàng)紀(jì)錄——耗時(shí)最短的中國(guó)北極科考。任務(wù)重、時(shí)間緊，這對(duì)于參加“九北”航次的幾十位科學(xué)家并不是一個(gè)好消息。從7月20日出發(fā)，這份擔(dān)心一直到雪龍船返航才化成喜悅。9月26日，科考隊(duì)于雪龍船甲板舉行發(fā)布會(huì)公布，“九北”航次順利結(jié)束，用最短的時(shí)間完成了多項(xiàng)“最多”。

記錄剛剛結(jié)束的“九北”，無疑將刻畫出一幅中國(guó)極地科考的縮影。中國(guó)極地人在探索世界盡頭的路上，蹄疾步穩(wěn)。就在國(guó)慶假期期間，雪龍船再次出海試航，為即將出發(fā)的南極航次做準(zhǔn)備。

科考創(chuàng)多個(gè)中國(guó)之最

69天的航程，在中國(guó)歷次北極科考中已經(jīng)是最短的一次。在時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下，科考隊(duì)此次在冰區(qū)內(nèi)還遇到了以往不多見的復(fù)雜冰情。雪龍船船長(zhǎng)沈權(quán)向北青報(bào)記者透露，今年的冰情很奇怪，有些“不按常理出牌”。重重困難下，取得令人欣慰的成績(jī)讓科考隊(duì)首席科學(xué)家魏澤勛倍感驕傲。

魏澤勛總結(jié)稱，“九北”期間科考隊(duì)先后在白令海、楚科奇海、加拿大海盆、北冰洋中心區(qū)域等海域開展了基礎(chǔ)環(huán)境、海底地形、生態(tài)、漁業(yè)、海冰和航道等綜合調(diào)查。“這對(duì)我國(guó)北極科學(xué)研究、業(yè)務(wù)化監(jiān)測(cè)體系建設(shè)、北極環(huán)境評(píng)價(jià)和資源利用做出了積極貢獻(xiàn)”。其中，“九北”首次在極區(qū)成功布放我國(guó)自主研發(fā)的“無人冰站”、水下滑翔機(jī)、爬升式海洋剖面浮標(biāo)等無人值守觀測(cè)設(shè)備，使我國(guó)的北冰洋考察從夏季延續(xù)到了冬季，提升了我國(guó)對(duì)北極環(huán)境的觀、監(jiān)測(cè)能力;首次在極區(qū)開展巖石拖網(wǎng)作業(yè)，所獲得的樣品還將與地球物理觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合，為研究楚科奇邊緣地的演化過程和評(píng)估極地多金屬結(jié)核結(jié)殼的資源潛力提供了詳實(shí)的基礎(chǔ)資料。另外，“九北”航程中實(shí)施了88個(gè)海洋綜合站位和10個(gè)冰站的考察，冰站數(shù)量、冰基浮標(biāo)以及錨碇觀測(cè)平臺(tái)的布放量均為我國(guó)歷次北極科考之最。

北極氣候變化影響中國(guó)

“九北”最后一個(gè)科考作業(yè)站點(diǎn)順利完成后，科考隊(duì)領(lǐng)隊(duì)朱建鋼露出了久違的笑容。當(dāng)被問及是否如釋重負(fù)，朱建鋼笑著說，按時(shí)完成既定科考任務(wù)當(dāng)然開心，但更欣慰的是，作為北極科考的國(guó)家隊(duì)，此行沒有辜負(fù)國(guó)家的期許。

“九北”出發(fā)前半年，我國(guó)首次對(duì)外發(fā)布北極政策白皮書。其中，中國(guó)闡明了自身定位和政策目標(biāo)。作為地緣上的“近北極國(guó)家”，中國(guó)的北極政策目標(biāo)是認(rèn)識(shí)北極、保護(hù)北極、利用北極和參與治理北極。而在認(rèn)識(shí)北極的過程中，白皮書明確，要提高北極的科學(xué)研究水平和能力，不斷深化對(duì)北極的科學(xué)認(rèn)知和了解，探索北極變化和發(fā)展的客觀規(guī)律，為增強(qiáng)人類保護(hù)、利用和治理北極的能力創(chuàng)造有利條件。

半年后，自然資源部組織開展的首次北極科考成行。白皮書理所當(dāng)然成為“九北”的政策指導(dǎo)，“九北”則成了白皮書的具體實(shí)踐。中國(guó)極地研究的國(guó)家需求和科學(xué)目標(biāo)，交匯于“九北”航次。

“科學(xué)無國(guó)界，但科學(xué)家有祖國(guó)。”這句話魏澤勛向北青報(bào)記者反復(fù)提及。

正如白皮書所介紹，北冰洋海冰不斷消融的背景下，北極在戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)、科研、環(huán)保、航道、資源等方面的價(jià)值不斷提升，北極問題已超出北極國(guó)家間問題和區(qū)域問題的范疇，具有全球意義和國(guó)際影響。魏澤勛稱：“作為中國(guó)的科學(xué)家，當(dāng)然要服務(wù)于我國(guó)的海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略。而北極在全球氣候系統(tǒng)中的位置突出，其發(fā)生的微小變化都可能引起我國(guó)甚至全球氣候的連鎖反應(yīng)。研究其變化規(guī)律、作用機(jī)制，將為我國(guó)利用北極、開拓航道、參與治理提供必要的科學(xué)支撐，我們的科學(xué)目標(biāo)與國(guó)家需求密切相關(guān)。”

提及氣候影響，北極和我們的距離似乎一下子近了起來。

國(guó)家海洋環(huán)境預(yù)報(bào)中心海洋氣象首席預(yù)報(bào)員宋曉姜隨船擔(dān)任“九北”的氣象“導(dǎo)航員”，她告訴北青報(bào)記者，北極極渦一帶的冷空氣會(huì)被一股股地“轉(zhuǎn)”至低緯度地區(qū)。因此，可以說北極是中國(guó)甚至整個(gè)北半球冬季冷空氣的源頭。“同時(shí)有研究表明，北極海冰減少后會(huì)影響到西風(fēng)帶的強(qiáng)弱，進(jìn)而誘發(fā)了2008年中國(guó)南方凍雨以及近年來北美、北歐地區(qū)的災(zāi)害性天氣。”

中國(guó)水下滑翔機(jī)入海

在雪龍船上，隊(duì)員們可以登錄局域網(wǎng)查看實(shí)時(shí)位置，雪龍船的“九北”航跡的拐點(diǎn)定格在北緯84.8°。沈權(quán)告訴北青報(bào)記者，由于今年北極中心區(qū)域冰情嚴(yán)重而復(fù)雜，雪龍船行至北緯84.8°后便不再繼續(xù)北上，“九北”總航程超過1.25萬海里，冰區(qū)內(nèi)航程3815海里。

電腦屏幕上，69天的科考行程被濃縮在了往返兩條航跡中。而北青報(bào)記者注意到，雪龍船出發(fā)后并非直接奔向北極冰區(qū)，過程中“繞”了不少路。

“雪龍船是一艘噸位超過2萬噸的綜合性科考船，我國(guó)歷次北極科考均涵蓋有多學(xué)科的綜合科考任務(wù)。”朱建鋼介紹稱，“九北”科考隊(duì)被細(xì)分為“大洋1隊(duì)”“大洋2隊(duì)”“海冰-新型環(huán)境隊(duì)”，涉及水文、化學(xué)、海冰、氣象等多領(lǐng)域，整個(gè)航次的作業(yè)區(qū)域絕非僅局限在冰區(qū)。“‘九北’可以看成是一趟‘上天’‘下冰’‘入海’三位一體的科考旅程，雪龍船‘繞’的路，大都是去往大洋中的作業(yè)站點(diǎn)。”

出發(fā)僅僅8天，“九北”便迎來了第一個(gè)科考“重頭戲”。7月28日上午，科考隊(duì)在白令海公海海域布放我國(guó)自主研發(fā)的水下滑翔機(jī)。前一天準(zhǔn)備至深夜的作業(yè)負(fù)責(zé)人、科考隊(duì)首席科學(xué)家助理陳紅霞介紹稱，一直以來，在水下滑翔機(jī)相關(guān)技術(shù)和設(shè)備上，國(guó)外對(duì)中國(guó)一直禁運(yùn)。我國(guó)自主研發(fā)成功后打破了技術(shù)壟斷，此次是我國(guó)在極區(qū)水域首次成功布放。

當(dāng)天，身長(zhǎng)超過兩米的滑翔機(jī)“海翼”下水不久后，便沉入水下消失于眾人視野。陳紅霞說，該滑翔機(jī)可自主在水下按照預(yù)先設(shè)定的航線作業(yè)、采集數(shù)據(jù)。“心里的石頭剛剛落下一半”，陳紅霞稱，僅布放成功還不夠，回程后能夠成功再將其回收上來才算圓滿。45天后，陳紅霞心里的另一半石頭也終于落地，“海翼”順利歸隊(duì)。其間，滑翔機(jī)在水下自主航行500海里，獲取了229個(gè)溫度、鹽度剖面，成功實(shí)現(xiàn)白令海海盆和陸坡區(qū)連續(xù)、高密度觀測(cè)。

“無人冰站”首次布放

除了“入海”，三位一體的科考旅程中也少不了“探天”和“下冰”。

在參加過多次北極科考的“老北極”口中，“氣”“海”“冰”成了他們劃分不同學(xué)科的簡(jiǎn)稱。“九北”的冰上作業(yè)項(xiàng)目里，首次布放的無人冰站觀測(cè)系統(tǒng)無疑吸引來最多的關(guān)注，原因正在于其將“氣”“海”“冰”三個(gè)層面的觀測(cè)整合在了一起。

夏季的北極和冬季的北京氣溫差異不大，但冰面上一旦刮起海風(fēng)，體感溫度會(huì)冷得更多。這樣的環(huán)境下，這套復(fù)雜的綜合觀測(cè)系統(tǒng)的布放不但考驗(yàn)技術(shù)，同時(shí)也考驗(yàn)著隊(duì)員的體力。北青報(bào)記者注意到，為了作業(yè)方便，在冰面上，很多隊(duì)員沒有穿戴配發(fā)的手套、防水靴，海水浸濕了他們的褲腳、海風(fēng)打紅了他們的手臂。此情此景下，純白色的冰面上，隨風(fēng)飄舞的國(guó)旗、科考隊(duì)旗似乎變得更加鮮艷。

科考隊(duì)首席科學(xué)家助理雷瑞波介紹稱，所謂“無人冰站”是指無人值守、可長(zhǎng)期在冰上運(yùn)行的觀測(cè)系統(tǒng)，其采集的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星自動(dòng)傳回國(guó)內(nèi)，系統(tǒng)由氣象塔，冰上主、副浮標(biāo)以及拖曳式海洋剖面觀測(cè)儀四個(gè)子系統(tǒng)組成。

北青報(bào)記者看到，上述四個(gè)子系統(tǒng)的探測(cè)設(shè)備分別被安裝在空中、冰內(nèi)、水下，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣、海冰、海水三個(gè)層面的連續(xù)觀測(cè)。

“這樣就可以獲取完整的海冰生長(zhǎng)消融過程中，氣-海-冰相互作用的數(shù)據(jù)。我國(guó)的北極科考都選在夏天進(jìn)行，因此冬季觀測(cè)數(shù)據(jù)很難獲取，這相當(dāng)于對(duì)海冰生消過程的觀測(cè)缺失了一環(huán)。無人冰站觀測(cè)系統(tǒng)的成功應(yīng)用，正可以彌補(bǔ)上這缺失的一環(huán)。值得驕傲的是，這套系統(tǒng)由我國(guó)自主研發(fā)集成，從全球來看這也是類似系統(tǒng)的第一次布放。”雷瑞波說。

雪龍船上的“第二戰(zhàn)場(chǎng)”

相比于氣象、物理海洋等組別，專注于生物、化學(xué)方向的科考隊(duì)員難以第一時(shí)間獲取觀測(cè)參數(shù)。在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，他們大多只是進(jìn)行采集樣品的工作，這也使得雪龍船為其在船內(nèi)開辟了“第二戰(zhàn)場(chǎng)”——實(shí)驗(yàn)室。

“因?yàn)槲锢砗Ｑ蠓矫娴年?duì)員更多地可以通過探測(cè)儀器直接獲取所需參數(shù)，因此這個(gè)航次中，對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的利用主要還是生物、化學(xué)兩個(gè)大方向下的隊(duì)員們”。中國(guó)極地研究中心工程師藍(lán)木盛在作業(yè)間隙向北青報(bào)記者介紹，生物方向下，關(guān)注浮游植物、動(dòng)物的分布，水體中的葉綠素含量等課題;化學(xué)方向下，碳循環(huán)、水體營(yíng)養(yǎng)鹽以及海洋酸化、碳酸鹽體系等新型環(huán)境問題成為研究焦點(diǎn)。

在藍(lán)木盛身后的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上堆滿了瓶瓶罐罐，正在攻讀博士學(xué)位的科考隊(duì)員陳之依熟練地將水樣從一個(gè)瓶子倒入另一個(gè)瓶子。藍(lán)木盛告訴北青報(bào)記者，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室內(nèi)的工作其實(shí)主要是和水打交道，即對(duì)水樣進(jìn)行一個(gè)預(yù)處理和初步分析。“所謂的預(yù)處理是為了更好地將樣本保存起來，以待后續(xù)有條件時(shí)進(jìn)行詳細(xì)分析。舉個(gè)例子，我們會(huì)將水體中的一些顆粒物、生物通過過濾的方式留到濾膜上，而后再將濾膜收集起來冷凍保存，帶回到國(guó)內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的分析，陳之依上述的工作正是在進(jìn)行過濾。另外，除了保存濾膜，還有一些水體也需要直接保存。例如浮游動(dòng)物通過垂直拖網(wǎng)采上來后，將被加入防腐試劑和海水一起作為樣本保存起來帶回國(guó)內(nèi)。”

北青報(bào)記者注意到，除了采水外，隊(duì)員們?cè)诒孀鳂I(yè)過程中同樣采集了大量冰芯樣品。那么這些冰樣的“下場(chǎng)”又如何?

外表看著和集裝箱無異，但內(nèi)里卻是一個(gè)定制的冷庫(kù)。在這個(gè)特殊的大號(hào)“冰箱”內(nèi)，來自大連理工大學(xué)的隊(duì)員曹曉衛(wèi)正在切割冰芯。曹曉衛(wèi)笑著說，他的關(guān)注點(diǎn)就是冰本身，而這個(gè)集裝箱改造而成的冷庫(kù)就是他帶上船的實(shí)驗(yàn)室。記者了解到，對(duì)于冰芯的物理研究包括溫度、鹽度、透光度等。有趣的是，他還將通過儀器將冰芯壓碎，以測(cè)試其強(qiáng)度。“由于運(yùn)輸不便，針對(duì)冰芯的研究工作將在這間冷庫(kù)中完成，而后不再帶回國(guó)內(nèi)。”

科考船上的國(guó)際合作

“九北”臨近結(jié)束，雪龍船儲(chǔ)存的新鮮蔬菜已經(jīng)所剩無幾。在隊(duì)員們對(duì)葷菜望而卻步的時(shí)候，隊(duì)員中的兩位“老外”主動(dòng)出手為大家做了一道西班牙風(fēng)味的土豆泥。

來自法國(guó)巴黎第六大學(xué)的隊(duì)員Nicola告訴北青報(bào)記者，她學(xué)會(huì)了打乒乓球，喜歡吃中餐，已經(jīng)成了一個(gè)中國(guó)迷。“臨近結(jié)束，希望親自下廚給朋友們嘗嘗我們的美食。”

實(shí)際上，在極地科考中，這種國(guó)際合作項(xiàng)目并不少見，一個(gè)航次中多個(gè)國(guó)家的科考人員同船也很普遍。“北冰洋這么大，如果每個(gè)國(guó)家都各自為戰(zhàn)，那么人類對(duì)于北極的探索將更為緩慢。因此相關(guān)科學(xué)委員會(huì)對(duì)于國(guó)際合作項(xiàng)目是十分提倡的，我們自主研發(fā)的無人冰站觀測(cè)系統(tǒng)同樣也計(jì)劃在明年的國(guó)際航次中進(jìn)行布放。”雷瑞波稱。

再看年初發(fā)布的北極政策白皮書，中國(guó)將北極科考中的國(guó)際合作共識(shí)與“一帶一路”倡議相結(jié)合，提出愿依托北極航道的開發(fā)利用，與各方共建“冰上絲綢之路”。

實(shí)際上，中國(guó)的“一帶一路”倡議已經(jīng)在北極地區(qū)開花結(jié)果。湊巧的是，就在“九北”出發(fā)前一天，中俄能源合作重大項(xiàng)目——亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目向中國(guó)供應(yīng)液化天然氣(LNG)首船通過北極東北航道運(yùn)抵中國(guó)石油江蘇如東LNG接收站，交付給中國(guó)石油。

北青報(bào)記者了解到，亞馬爾液化天然氣項(xiàng)目是中國(guó)提出“一帶一路”倡議后實(shí)施的首個(gè)海外特大型項(xiàng)目，而其正位于俄羅斯境內(nèi)的北極圈內(nèi)，是目前全球在北極地區(qū)開展的最大型液化天然氣工程。該項(xiàng)目由俄羅斯諾瓦泰克公司、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司、法國(guó)道達(dá)爾公司和中國(guó)絲路基金共同合作開發(fā)。天然氣可采儲(chǔ)量達(dá)到1.3萬億立方米，凝析油可采儲(chǔ)量6000萬噸。該項(xiàng)目同時(shí)也被外界看作是“冰上絲綢之路”的重要支點(diǎn)和成功的實(shí)踐，這將為中國(guó)開發(fā)、利用北極東北航道打下基礎(chǔ)。

由于海冰和沿線國(guó)家的貨運(yùn)需求等原因，北極的西北、東北、中央三條航道中，東北航道的商業(yè)開發(fā)價(jià)值最大。此后一旦大規(guī)模應(yīng)用，將對(duì)世界航運(yùn)格局產(chǎn)生顛覆性影響。雷瑞波分析稱：“‘九北’航次主要走的還是高緯度的中央航道，本來我們也想嘗試到達(dá)極點(diǎn)，但今年的冰情太重。不過，復(fù)雜冰情的應(yīng)對(duì)對(duì)于探索中央航道的適航性，同樣具備重要意義。”

也正由于冰情復(fù)雜，最后一個(gè)短期冰站作業(yè)結(jié)束后雪龍船便不再繼續(xù)北上。即將離開最后一個(gè)冰站時(shí)，朱建鋼自己站在船舷邊眺望，他告訴北青報(bào)記者，北極的海冰會(huì)隨海水移動(dòng)，因此現(xiàn)在與“九北”的作業(yè)冰站一別多半將是永別。“不過也不必傷感，以往我們國(guó)家的北極科考是幾年一次，現(xiàn)在是每年都來。今后，中國(guó)的北極足跡一定會(huì)越來越堅(jiān)實(shí)、有力。”

本版文并攝/本報(bào)記者 李巖