“海洋六號(hào)”（資料圖）
據(jù)新華社2017年1月1日?qǐng)?bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年12月31日凌晨3時(shí)30分，中國(guó)科考船“海洋六號(hào)”駛抵南緯60度、西經(jīng)60度附近海域，開始了跨年度的中國(guó)第33次南極科考海洋地質(zhì)和地球物理調(diào)查。
這是中國(guó)時(shí)隔26年再次開展以綜合地質(zhì)和地球物理調(diào)查為重點(diǎn)的國(guó)家專項(xiàng)南極科考調(diào)查，也是2017年新年到來(lái)之際，我國(guó)海洋科考的“地質(zhì)首炮”。
十秒一炮
南極正值夏季，陽(yáng)光燦爛，精心選擇的工區(qū)海況良好。在“海洋六號(hào)”首席科學(xué)家助理趙慶獻(xiàn)指揮下，年輕的中國(guó)科考隊(duì)員們將焊接在巨大鋼架上的高壓氣槍投入南極冰海之中，以十秒一次的頻率發(fā)射“氣炮”，形成的聲波可以被船后的電纜捕捉，從而測(cè)量出詳盡的海底地層結(jié)構(gòu)。
接下來(lái)，“海洋六號(hào)”還將開展多波束、淺剖、重力柱、地?zé)岷蜏佧}深測(cè)量等科考調(diào)查項(xiàng)目。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局副總工程師、“海洋六號(hào)”南極科考航次首席科學(xué)家何高文說(shuō)，與26年前由“海洋四號(hào)”科考船執(zhí)行的首次同類任務(wù)相比，此次調(diào)查無(wú)論是研究區(qū)范圍，還是科考的深度與精度，都實(shí)現(xiàn)了跨越式進(jìn)步與提升，填補(bǔ)了多方面空白。
1990年至1991年，參與執(zhí)行第7次南極科考任務(wù)的“海洋四號(hào)”完成了對(duì)南設(shè)得蘭群島以南海域布蘭斯菲爾德海峽的調(diào)查。此次科考則主要在南設(shè)得蘭群島以北區(qū)域進(jìn)行，研究范圍大幅擴(kuò)展，有望實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)從海溝到島弧、再到弧后盆地的完整的“溝弧盆體系”的詳細(xì)勘察。
在電纜設(shè)備方面，趙慶獻(xiàn)介紹說(shuō)，和26年前采用模擬信號(hào)電纜、鋪設(shè)9道信號(hào)通道相比，此次調(diào)查采用了遍布電子模塊的數(shù)字信號(hào)電纜，信號(hào)通道達(dá)96道。按照道間距12.5米計(jì)算，“海洋六號(hào)”在南極海域排列出的是一張1200米長(zhǎng)、300米定深的“大網(wǎng)”，能清晰掃描海底1000米以下的地層結(jié)構(gòu)。
在海底取樣方面，“海洋四號(hào)”的取樣能力非常有限，而“海洋六號(hào)”使用了9米重力取樣管，最大作業(yè)能力可達(dá)18米深。此外，“海洋四號(hào)”不具備海底熱流探測(cè)能力，而“海洋六號(hào)”的重力取樣管上安裝了一系列熱流探針，這些溫度傳感器就像海洋體溫計(jì)一樣，可以準(zhǔn)確測(cè)出深海熱流。
直面挑戰(zhàn)
此次“海洋六號(hào)”的科考活動(dòng)屬于中國(guó)第33次南極科考組成航次，也是這艘重4600多噸、已經(jīng)有7年船齡的科考船赴南極海域的“處女航”。
這艘科考船匯集了40多名來(lái)自全國(guó)海洋科學(xué)、海底科學(xué)研究領(lǐng)域的精英人才，他們中絕大多數(shù)是“80后”甚至“90后”，不少人都是第一次赴南極科考。
挑戰(zhàn)是顯而易見的。南極地理環(huán)境復(fù)雜，氣候變化萬(wàn)端，突如其來(lái)的風(fēng)浪和常年的寒冷低溫都是“海洋六號(hào)”和這支中國(guó)海洋地質(zhì)科考隊(duì)伍所沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)的。此外，由于這一科考領(lǐng)域整體處于國(guó)內(nèi)空白、國(guó)際公開資料稀少狀態(tài)，沒(méi)有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，需要科考人員自行摸索。
“電纜投放不僅取決于海水的溫度，還取決于海水的鹽度，否則就會(huì)失衡，這個(gè)度怎么把握，我們都只有紙面數(shù)據(jù)，沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。我們也從沒(méi)有遇到過(guò)浮冰，雖然準(zhǔn)備了預(yù)案，但是效果怎樣還要等實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)，”趙慶獻(xiàn)說(shuō)。
邁向未來(lái)
南極，這塊位于地球最南端的大陸，至今仍顯得神秘而迷人。在科考人員看來(lái)，這里蘊(yùn)藏著許多與地球和人類息息相關(guān)的科學(xué)奧秘，有待挖掘和破解。
“人類之所以高度重視極地研究，一個(gè)重要原因就是南極和北極都最為‘敏感’，也最為單純，它們也是影響全球環(huán)境變化的最重要的調(diào)節(jié)器。從全球變暖到冰雪融化、海平面上升，人類生存與極地變化息息相關(guān)，”何高文說(shuō)。
在“海洋六號(hào)”此次航程中，來(lái)自同濟(jì)大學(xué)的肖文申就承擔(dān)著與海洋環(huán)境變化相關(guān)的課題。他說(shuō)，通過(guò)對(duì)南極的研究，可以對(duì)比研究人類活動(dòng)對(duì)地球的影響，“這里是我們其他區(qū)域環(huán)境演化最好的地質(zhì)參考坐標(biāo)和衡量基準(zhǔn)”。
據(jù)介紹，“海洋六號(hào)”的工作就類似于給南極海域的海底“做CT”、“抽驗(yàn)血”、“量體溫”，多管齊下，最終形成翔實(shí)的地層結(jié)構(gòu)報(bào)告，給后續(xù)極地與全球環(huán)境和地質(zhì)演變研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
目前，中國(guó)正在從極地研究大國(guó)向極地研究強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，新的極地科考破冰船、極地科考站都在籌劃和建設(shè)中。外界普遍認(rèn)為，這意味著中國(guó)極地研究將進(jìn)一步加快空白填補(bǔ)過(guò)程、加強(qiáng)專業(yè)化方向突破、實(shí)現(xiàn)多領(lǐng)域的追趕與領(lǐng)先。
“從第一次南極專項(xiàng)地質(zhì)與地球物理調(diào)查到第二次，隔了26年，但我相信下一次的間隔不會(huì)這么長(zhǎng)，積累了經(jīng)驗(yàn)的‘海洋六號(hào)’將做好再次探查極地的充分準(zhǔn)備，”何高文說(shuō)。
[2016-2017大洋南極科考任務(wù)]
2016年7月8日，“海洋六號(hào)”從廣州東江口海洋地質(zhì)專用碼頭啟航，執(zhí)行2016-2017大洋南極科考任務(wù)。
據(jù)悉，“海洋六號(hào)”船本次出航主要包括三個(gè)航次，分別是中國(guó)大洋第41航次科學(xué)考察、中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局2016年深海資源調(diào)查航次和南極科學(xué)考察航次，全部行程預(yù)計(jì)歷時(shí)282天，總航程近6萬(wàn)公里，計(jì)劃于2017年4月中旬返回廣州。
其中，中國(guó)大洋第41航次科學(xué)考察活動(dòng)于西太平洋海域展開，主要任務(wù)包括繼續(xù)履行中國(guó)大洋協(xié)會(huì)與國(guó)際海底管理局簽訂的《勘探合同》國(guó)際義務(wù)、開展西太平洋海山區(qū)富鈷結(jié)殼合同區(qū)的資源環(huán)境評(píng)價(jià)、完成與國(guó)際海底管理局簽訂的為發(fā)展中國(guó)家提供海上調(diào)查培訓(xùn)的義務(wù)等，為期約120天。
2016年深海資源調(diào)查航次則在東太平洋國(guó)際海域開展調(diào)查，為了解全球深海資源分布、對(duì)比不同構(gòu)造環(huán)境下深海資源特征提供基礎(chǔ)資料，航次為期40天。
在結(jié)束了大洋科考和深海資源考察活動(dòng)后，“海洋六號(hào)”于2016年12月16日晚從智利瓦爾帕萊索港起航，駛向南極，正式展開為期4個(gè)多月的南極科考活動(dòng)。
目前，中國(guó)另一艘極地科考船“雪龍”號(hào)正在開展環(huán)南極大陸科考活動(dòng)。這也意味著今年1月份，南極海域?qū)⒂?ldquo;海洋六號(hào)”和“雪龍”號(hào)兩艘中國(guó)科考船同時(shí)開展科考作業(yè)。
“海洋六號(hào)”船長(zhǎng)藍(lán)明華介紹說(shuō)，為了避開西風(fēng)帶影響，此次科考將沿著智利內(nèi)水道南下并穿越風(fēng)高浪急的德雷克海峽。
[26年前的“海洋四號(hào)”]
中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局船舶大隊(duì)大隊(duì)長(zhǎng)，在這次南極科考中擔(dān)任“海洋六號(hào)”船指導(dǎo)船長(zhǎng)的何發(fā)光向記者講述了26年前的南極故事：
1990年10月到1991年5月，科考船“海洋四號(hào)”赴南極海域，作為中國(guó)第七次南極科學(xué)考察隊(duì)的成員之一，在南極海域開展海洋地質(zhì)與地球物理綜合調(diào)查。當(dāng)時(shí)，何發(fā)光剛剛從大學(xué)畢業(yè)，以見習(xí)二副的身份隨船出航。這次行程不僅讓他見到了企鵝、海豹和冰川大陸，也讓初出茅廬的他真正體驗(yàn)到了南極科考的艱難困苦。
“海洋四號(hào)”船隸屬于廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，它執(zhí)行的這次科學(xué)考察，是我國(guó)在南極海域開展的第一次大規(guī)模的海洋地質(zhì)與地球物理綜合調(diào)查。
何發(fā)光回憶道，“海洋四號(hào)”船只有3000多噸，比現(xiàn)在的“海洋六號(hào)”小了三分之一。船上90多位科考隊(duì)員，大多數(shù)是4個(gè)人一間，上下鋪，沒(méi)有獨(dú)立的衛(wèi)生間，沒(méi)有造水機(jī)，淡水非常缺乏。到南極后，更是如此，所有房間的水龍頭都關(guān)掉，只留廚房一個(gè)水龍頭，大家要洗臉?biāo)⒀罌_涼，就拿桶到廚房去接水。在南極的幾十天，都是這么過(guò)來(lái)的。為了節(jié)約用水，船上一大半以上的隊(duì)友都剃了光頭。要過(guò)春節(jié)了，為了給大家弄點(diǎn)水洗個(gè)澡，船上用纜繩牽著水管從長(zhǎng)城站上取了一次水，費(fèi)了很大勁。
何發(fā)光告訴記者，當(dāng)時(shí)的通訊、生活條件還是比較艱苦。和家里聯(lián)系，主要靠寫信，往來(lái)一次要一個(gè)多月，給每位科考隊(duì)員也只配發(fā)了三件服裝御寒。尤其是，氣象預(yù)報(bào)條件還比較差，每天要依靠人工觀測(cè)氣象變化，由于極地氣候狀況變化莫測(cè)，科考船幾次遭遇險(xiǎn)情，有一次差點(diǎn)船毀人亡。當(dāng)時(shí)，極地突發(fā)氣旋，“海洋四號(hào)”火速趕往錨地避險(xiǎn)，由于風(fēng)浪太大，拋下錨鏈后也一直沒(méi)能穩(wěn)住，情況萬(wàn)分緊急，只能拼命迎風(fēng)頂住，直到最后關(guān)頭，錨鏈咬住，船終于穩(wěn)住了。當(dāng)晚，降下暴風(fēng)雪，第二天早晨，大家發(fā)現(xiàn)船鐘上被凍上了厚厚的一層冰。
[小資料]
“海洋六號(hào)”綜合調(diào)查船以海底天然氣水合物資源調(diào)查為主，首次集地震、地質(zhì)調(diào)查等多項(xiàng)調(diào)查功能于一體，是目前世界上第一艘綜合地質(zhì)地球物理調(diào)查船，我國(guó)首次自行設(shè)計(jì)、建造，總造價(jià)近4億元。
它采用電力推進(jìn)系統(tǒng)、動(dòng)力定位、全回轉(zhuǎn)舵槳等國(guó)際先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，配置了深海水下遙控探測(cè)系統(tǒng)、深海取樣分析、深水多波束測(cè)深系統(tǒng)、深水淺地層剖面系統(tǒng)、長(zhǎng)排列大容量高分辨率地震采集系統(tǒng)等多種高科技調(diào)查設(shè)備，配置有4000米級(jí)深海水下機(jī)器人“海獅號(hào)”，裝備條件在我國(guó)海洋地質(zhì)調(diào)查隊(duì)伍中首屈一指。
該船總長(zhǎng)106米，型寬17.4米，型深8.3米，設(shè)計(jì)吃水5.5米，設(shè)計(jì)排水量4600噸，最大排水量5287噸，試航速度17節(jié)，自持力60天，續(xù)航力15000海里，可在國(guó)際海域無(wú)限航區(qū)開展調(diào)查。該船的順利下水，標(biāo)志著我國(guó)海洋地質(zhì)調(diào)查裝備正步入國(guó)際先進(jìn)行列。
自1984年組織第一次南極科學(xué)考察以來(lái)，我國(guó)已經(jīng)完成了32次南極科學(xué)考察，建立了長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站和泰山站四個(gè)南極科學(xué)考察站，在極地冰川學(xué)、海洋學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物生態(tài)學(xué)、大氣科學(xué)、日地物理學(xué)等領(lǐng)域積累了大量觀測(cè)數(shù)據(jù)，建立了極地科學(xué)數(shù)據(jù)和標(biāo)本樣品的共享平臺(tái)，獲得了一些重要的科學(xué)新發(fā)現(xiàn)，取得了一批高水平的科研成果。以2005年我國(guó)完成人類歷史上首次從地面進(jìn)入南極內(nèi)陸冰蓋最高點(diǎn)——冰穹A，2009年在該地區(qū)建成我國(guó)南極昆侖站為標(biāo)志，中國(guó)極地考察正在由極地大國(guó)向極地強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)。（新華社）
