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李廷棟院士:我國為什么要開展南極科考?

發布時間:2018年04月27日
來源:中國礦業報(2018-04-27) 作者:李平

執行我國第34次南極考察任務的雪龍號順利返抵上海。

我國第 34 次南極考察任務由雪龍號船和向陽紅01” 號船聯合組隊執行。雪龍號船航次由257名隊員組成,包括來自美國、加拿大、俄羅斯、泰國、新西蘭等國的13名國際隊員。雪龍號船自2017118日從上海基地碼頭啟程,于2018421日返回,歷時165天,總航程達3.8萬余海里,冰區航行4100海里。

 

考察隊先后在羅斯海、中山站、普里茲灣、戴維斯海、阿蒙森海等區域開展了海陸空立體協同考察,取得了豐碩的考察成果。

 

 本次科考取得多個首次

 

考察隊完成了我國第五個南極考察站——恩克斯堡島新站臨時建筑和臨時碼頭的搭建,實現了發電、海水淡化、通信等功能,于201827日舉行了新站選址奠基儀式,并按計劃完成了新站基礎測繪、工程地勘等任務。

  開展了南大洋業務化調查。考察隊在南極半島海域、普里茲灣、戴維斯海、羅斯海等海域及沿雪龍號船航線開展了業務化調查。向陽紅01” 船與雪龍號船首次同步實施南大洋調查。

 考察隊首次在西風帶海域阿蒙森海51萬平方千米范圍內開展海洋站位綜合調查,完成了5個斷面37個站位的全深度、多學科綜合調查,是我國南極考察史上最長的全深度海洋綜合觀測經向大斷面。同時,考察隊還在阿蒙森海陸架區實施了首次地球物理調查。

  本次南極考察首次實現雪鷹601”固定翼飛機運載大規模人員進出南極中山站,雪鷹601”總計執行80次起降。在科研觀測方面,雪鷹601”共完成19個架次的飛行觀測,累計飛行超過4.5萬千米,觀測區域覆蓋東南極冰架系統、冰下山脈、冰下湖泊及深部峽谷系統等。

 據悉,考察隊還完成了中山站夏季考察,首次參與保護南極重要歷史文化遺址國際合作。

 

為什么要研究南極

 

  在一般人的印象中,南極是位于地球一隅的孤僻獨立的白色大陸,與我們生活的綠色世界隔著千山萬水,似乎沒有必要開展全球合作式的大規模科學考察活動。其實不然,人類經過200多年堅持不懈的努力之后,隨著對南極考察的深入,越來越認識到南極洲與人類生存和發展密切相關。

 

 中國科學院院士李廷棟從四個方面回答了我國研究南極的動機:

 

A、南極是一個資源庫,具有豐富的生物、礦產與水資源,可作為長遠的后備資源加以開發利用。。

B、南極是氣候的調節器,其冰雪氣候的變化影響全球,也影響中國。

C、南極是地球科學研究圣地,岡瓦那古陸的演化、大量隕石遺存、巨量冰雪中氣候環境信息,以及極光、極端條件下的生命等,都為地球科學研究提供了良好條件。

D、獨特的地理位置、地貌特點和地質遺存,為發展地學旅游的理想之地,也是普及地學科學知識的良好場所。

 

南極獨特的地理位置

 

李廷棟院士說南極洲是我們這個星球上極為特殊的一塊土地,是世界上發現最晚,科學研究程度最低的一個洲。但由于它所處的特殊地質、地理位置,科學探索上的獨特條件,自然資源的巨大潛力,近幾十年來引起各國政府和科學界的高度重視。

據了解,目前,已有20多個國家在南極建立了80多個站進行科學考察,常年站近50個,其中以美國和俄羅斯最多。美、英、俄、法、意、日6國均有5個以上南極科考站。

南極有6

1、世界最高的大陸

平均海拔2350米,最高峰為文森峰,海拔5140米。

2、世界最寒冷的大陸

年平均氣溫-25℃,最低-88.3℃,有世界寒極之稱;沿岸風速17.18/秒,最大風速100/秒,為世界風極

3、世界最干旱的大陸

年降水量僅30毫米~50毫米,有白色沙漠之稱,有的地方近200萬年來滴水未降。

4、冰雪(淡水)儲藏量最大的大陸

冰層平均厚度1600米,總體積3000萬立方千米,占全球冰雪儲存量的90%

5、擁有全球最豐富的生物資源

特別是磷蝦資源。

6、世界上最干凈和最安靜的大陸

無永久居民,少污染,除風聲、浪聲、海豹及企鵝叫聲外,無其他聲音。

      

南極有四庫之稱:

 

南極是一個淡水庫,其淡水量占全球的72%。

 

南極是一個隕石庫,地球上90%的隕石采自南極,目前已采集到的隕石約5萬塊。

 

南極是一個巨大的冰雪庫,冰雪的體積300O萬立方千米,占全球冰雪總量的90%以上。

 

南極是一個磷蝦庫(蛋白質庫),其蘊藏量為4億~6億噸,是地球上最大的單種生物資源。

 

南極有豐富的自然資源

 

南極的生物資源主要包括:一是磷蝦。南極磷蝦極為豐富,是世界上最大的單種動物蛋白資源, 每年捕撈1億~1.5億噸(相當全世界年水產量的2),不影響南大洋生態平衡。二是低溫微生物資源。低溫微生物資源具有獨特的分子生物學機制和生理生化特性,在基礎研究及生物工程應用上有很大價值。同時,南極還有大量其他地區少見或南極特有的動物,如企鵝、鯨、烏賊、魷魚、龍蝦及一些特殊魚類等。

 

南極長城站

南極有豐富的礦產資源:南極洲已發現220多個礦床和礦點,主要為煤、石油、天然氣、鐵、銅、鎳、鉻、鉛、鋅、金、銀、金剛石。其中,煤、石油、天然氣、鐵、銅很有遠景,金、銀、鉑族金屬有較大找礦潛力。

同時,南極儲存了全世界可用淡水的72%,號稱世界最大淡水資源庫,按目前全世界用水量計算,可供全球使用100萬年。

南極科考的歷史沿革

據李廷棟院士介紹,人類對南極洲與南大洋的考察、探索是和航海與探險分不開的,隨著人類社會的發展和科學技術的進步,人類逐漸闖入南大洋,爾后登上了南極洲。從1675年英國航海家發現南極地區的南喬治島算起,至今已有300多年的歷史,人們對它的認識逐步加深,對它的爭奪也日益加劇。

 

李廷棟表示,南極洲的發現和考察可以分為3個階段:

第一階段

是探險時代的南極考察(17世紀后半葉到19世紀初葉,經歷約220年)。這一階段的主要特點是各海洋先進國家紛紛赴南大洋探險,尋找新大陸。1675年,英國航海家發現南喬治島;60年后,法國航海家發現鮑威特島;1773年~1774年,英國航海家詹姆斯、庫克率海軍考察船首次穿越南極圈,駛進南緯71°10′的極區,發現南設得蘭群島和豐富的海豹資源。這一發現激起了英、美等國資源開發的欲望,到19世紀初各國開始挺進南極,捕撈鯨魚和海豹。        

 

第二階段

是資源時代的南極科考(19世紀初到20世紀50年代,經歷約130余年)。這一時期的主要特點是各列強中原逐鹿,爭相進入南極洲,開發南大洋的生物資源并探查石油、天然氣等礦產資源,一些國家對南極大陸提出主權要求。19世紀,各先進國家紛紛挺進南大洋,到19世紀90年代登上南極大陸,20世紀初到達南極點。

190711月,澳大利亞探險隊到達南磁極點; 

19111214日,挪威探險隊到達南極點;

19121117日,英國探險隊到達南極點,但全體隊員不幸在歸途遇難;

1912118日,日本探險隊到達羅斯海附近。

1908年,英國第一次提出對南極大陸的主權要求,隨后,其他歐洲國家也宣布和相互承認主權要求;20世紀40年代,智利、阿根廷也提出主權要求。

第三階段

是科學時代的南極科考(20世紀50年代現在)。從1957年~1958年國際地球物理年開始,人類對南極的探索進入綜合科學考察階段,主要圍繞資源、環境開展了一系列國際合作科考項目。在南極洲及南大洋進行了大量的地震、重力、磁法等海洋地球物理調查和航海重磁調查及海底采樣,國際巖石圈委員會組織實施了全球地學斷面計劃,國際深海鉆探計劃在南大洋進行了深海鉆探,在幾千米深海鉆獲石油、天然氣,證明深海大洋同樣可以找到油氣田。1990年,《馬德里公約》規定,未來50年內南極禁止任何與礦產資源有關的活動。

這一階段,南極科學考察突飛猛進,地質調查主要集中于冰川地質、變質地質、火山地質、隕石、大陸構造及巖石圈結構等。1989年~1990年由美國組織實施了橫穿南極大陸的國際考察計劃,我國也派員參加了這項考察。

 

中國的南極考察

 

我國極地科學考察始于1980年。當年1月,我國首次派兩名科學家赴澳大利亞南極凱西站進行科學考察。 1985220日,在西南極南設得蘭群島喬治王島建立了我國第一個南極科考站——長城站,并開始了我國一年一個航次的南極科考。

1989226日,我國第五次南極考察隊又在東南極拉斯曼丘陵建成第二個南極科考站——中山站。

20091月,我國在東南極腹地冰穹A建成第三個南極科考站——昆侖站,這是世界上惟一建立在海拔4000米以上的科考站。

 201428日,我國在中山站與昆侖站之間的伊麗莎白公主地建立了第四個考察站——泰山站。

 

南極中山站

目前,我國正籌劃在羅斯海的難言島建立第五個考察站。

長城站、中山站、昆侖站、泰山站已成為我國開展南極考察研究基地和對外開放、合作的窗口。

李廷棟院士稱,我國在南極冰川、泛非事件、地層古生物、隕石搜集(在格羅夫山地區已收集到近12000塊,一躍居世界第三)、磷蝦、測繪等研究方面已經步入國際先進前列。

 

據李廷棟院士介紹,我國在南極天文、地學研究上實現了五個第一:

1、第一次提出泛非事件是東南極地質歷史上一次重要的地質事件

2、第一次在冰穹A成功試鉆深冰心;共3支,長度分別為3.83米、3.57米和3.59米。

3、率先獲得首批南極天文學、光學數據的國家,利用國產AST3南極巡天望遠鏡,率先獲得南極最大口徑天文學光學望遠鏡觀測數據。

4、第一個在南極內陸冰蓋測得世界分辨率最高的三維深冰結構及冰下地形數據,尋找到冰蓋內部快速生長的三維雷達圖像證據。

5、第一次在東南極格羅夫山地區發現隕石富集區。

 

 

南極昆侖站

 

隕石采集大豐收。格羅夫山位于東南極中山站以南400千米~500千米。我國南極科學隊于1998年首次在該區發現隕石4塊,1999年又采集到28塊,2002年采集到2000多塊,到2005年采獲9000多塊,證明這里是南極又一個隕石富集區。特別值得指出的是,我國回收到一顆重約9.97克的火星隕石,這是迄今為止世界上發現的第19顆火星隕石,是我國惟一的一顆。其將為研究宇宙、天體運動及火星生命提供珍貴的物證資料。

據了解,截至2013年,我國已在格羅夫山地區采獲11452塊隕石,從而使我國一躍成為世界上三個收藏南極隕石最多的國家之一。

 

[責任編輯:dc]

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