我國南極科考始于1984年,今年是我國極地考察40周年。提起極地科考,便離不開測繪工作。在一個(gè)常年被冰川覆蓋的地方做科研,測量基本數(shù)據(jù),總得要點(diǎn)膽識和勇氣。

 

自我國首次南極考察開始,武漢大學(xué)就扮演了重要角色。參與科考的校方測繪人員先后建立了我國東西南極測繪基準(zhǔn),測繪出覆蓋20多萬平方公里的南極地圖,構(gòu)建了一套適合中國國情的信息化極地測繪技術(shù)體系。

 

今年8月29日是第21個(gè)全國測繪法宣傳日,新京報(bào)記者采訪了武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心的南極科考隊(duì)員,跟他們聊了聊在南極科考中發(fā)生的故事。他們中有極地“老兵”,經(jīng)驗(yàn)豐富,也有人四個(gè)月前才完成自己的南極“首秀”。

 

褚馨德

在冰川上航測,為避風(fēng)寒我鉆進(jìn)廢棄雪地車


2023年11月1日,位于上海的中國極地考察國內(nèi)基地碼頭響起一陣鳴笛?!把垺碧柡汀把?”號船甲板的一側(cè),站滿了即將遠(yuǎn)赴南極考察的科考隊(duì)員。他們身著同樣的紅色外套,手里揮舞小國旗,與碼頭上送行的人兩兩相望。

 

幾分鐘后,科考隊(duì)員喊出“凝心聚力、頑強(qiáng)拼搏、感謝祖國、感謝親人”的口號。送行的親朋好友伸直脖子,遠(yuǎn)遠(yuǎn)地目送船走離岸。褚馨德的雙親站在碼頭一角與他揮手道別。這場別離,將長達(dá)5個(gè)多月。

 

沒有多余的緊張,褚馨德內(nèi)心滿是興奮。他正式成為了一名南極科考隊(duì)員,這也是他第一次參與南極考察。“雪龍”號一路向南,一周后抵達(dá)赤道。實(shí)際上,在船開動的那一刻,褚馨德心里就明白,這次遠(yuǎn)離他鄉(xiāng),是要去一個(gè)遙遠(yuǎn)又神秘的地方,要執(zhí)行一次極其重要的任務(wù)。

 

褚馨德是武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心的博士生。因?yàn)橐ズ0屋^高的南極內(nèi)陸,去之前他參加了一次內(nèi)陸隊(duì)拉薩集訓(xùn)。集訓(xùn)隊(duì)員要在3600米海拔完成高強(qiáng)度拉練,包括如何用繩索自救等技能。褚馨德戴著眼鏡,看起來有些瘦弱。不過,他順利通過最后考核,翻越了一座5000米海拔的雪山。

 

注定難忘的體驗(yàn)開始了?!把垺碧柎┻^赤道,在澳大利亞弗里曼特爾港進(jìn)行了短暫補(bǔ)給。隨后,西風(fēng)帶著兩個(gè)讓人厭煩的氣旋,正等著他們。在這個(gè)低壓區(qū),科考船要戰(zhàn)勝6到7級的西風(fēng)和4到5米高的涌浪。乘風(fēng)破浪一個(gè)月后,“雪龍”號安全靠近南極中山站?!拔覀円谥猩秸菊沓鲆玫奈镔Y,然后從中山站去格羅夫山?!瘪臆暗抡f。


褚馨德在格羅夫山執(zhí)行無人機(jī)航測任務(wù)。受訪者供圖


褚馨德所在的格羅夫山隊(duì)有9名隊(duì)員,他們要在平均海拔約2000米的格羅夫山地區(qū)開展地質(zhì)調(diào)查、冰芯鉆探、隕石搜尋等科學(xué)考察。褚馨德的主要任務(wù)是通過無人機(jī)對格羅夫山主要地區(qū)開展航測,采集藍(lán)冰、裸巖、積雪和冰裂隙等地物的可見光及激光雷達(dá)數(shù)據(jù)。

 

天氣好的時(shí)候,褚馨德早上7點(diǎn)起床。吃完早飯,隊(duì)伍的機(jī)械師駕駛雪地車,帶著他和另外一名隊(duì)友去作業(yè)點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)。他們要在藍(lán)冰上解決一頓午飯??疾炱陂g,格羅夫山地區(qū)的平均溫度在-16℃,這讓他們做任何事都沒那么方便和輕巧。

 

正常情況下,測繪工作在下午5點(diǎn)后收工。機(jī)械師會從其他作業(yè)點(diǎn)或營地趕來,載著隊(duì)員返程。遇上白天刮大風(fēng)這種糟糕天氣,他們工作的時(shí)鐘會在晚上8到9點(diǎn)間響起,直到次日凌晨之后才結(jié)束。在極晝時(shí)段工作的好處是,眼前的一切都是明亮的。


中國第40次南極考察格羅夫山隊(duì)在哈丁山進(jìn)行綜合調(diào)查。受訪者供圖


不過,強(qiáng)烈的紫外線照射讓褚馨德的鼻子遭了罪:鼻頭總泛紅,還長了水泡。在低溫和強(qiáng)風(fēng)之下,要想看清手里遙控器的屏幕,他總免不了要脫下面罩。就在那幾分鐘,他就被曬傷了?!霸俨蛔龊梅雷o(hù),下次就不許出去?!备窳_夫山隊(duì)隊(duì)長用這句話“威脅”過褚馨德幾次。

 

也有驚嚇時(shí)刻。在返回中山站后,褚馨德要前往附近的達(dá)爾克冰川開展航測,作為冰蓋溢出型冰川,人們把達(dá)爾克冰川當(dāng)作當(dāng)今氣候變化的顯示器。測繪點(diǎn)處在中山站和出發(fā)基地的中間。有一次,他需要單人作業(yè),從上午10點(diǎn)開始,到下午2點(diǎn),他就完成了既定任務(wù)。

 

“當(dāng)時(shí)四下無人,還刮起了寒風(fēng),我凍得不行。”褚馨德在作業(yè)點(diǎn)等隊(duì)友來接他,但發(fā)現(xiàn)手機(jī)在作業(yè)點(diǎn)附近沒有信號??蓪?shí)在太冷了,他在空曠的雪地上來回踱步。中山站位于南緯69度22分、東經(jīng)76度22分,與俄羅斯的進(jìn)步站毗鄰。在不遠(yuǎn)處的雪壟上,他看到了一輛廢棄的雪地車。

 

這輛俄羅斯雪地車非常破舊,車門開著,里頭什么也沒有。褚馨德把行李裝備放在車外的醒目處,鉆進(jìn)去避寒。關(guān)上門后,他在車?yán)镄菹⒘藘蓚€(gè)小時(shí)。下午5點(diǎn)左右,隊(duì)友駕駛雪地車的聲音驚醒了他。他瞬間清醒過來,拾起裝備隨他們返回站點(diǎn)。

 

回到站后,褚馨德打開手機(jī),手機(jī)屏幕彈出一連串未接來電。來電人是同為南極科考隊(duì)員的武漢大學(xué)師兄耿通。師兄找到他,給了他一個(gè)擁抱。隨后詢問任務(wù)完成情況,并再次提醒他:下次出任務(wù),一定要多帶點(diǎn)通訊設(shè)備。


中國第40次南極考察格羅夫山隊(duì)隊(duì)員在搜尋隕石。受訪者供圖


安家春

把傳感器放到海底,我在南極長城站建“極地之眼”

 

在北極要警惕北極熊,到了南極就得留心一種愛偷東西的鳥。它們常出沒在南極大陸沿岸及附近海島,體形要比普通海鷗大,人稱南極賊鷗。外出作業(yè)時(shí),南極科考隊(duì)員帶的食物一旦露出來,就容易被盯上。稍不留神,一個(gè)俯沖之后,賊鷗叼著食物就飛了。安家春就曾吃過虧。后來,科考隊(duì)員有了經(jīng)驗(yàn),直到送到嘴邊的那一刻,他們才把食物亮出來。

 

參加過2次南極科考、6次北極科考的安家春,是武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心的副教授。2009年10月,他第一次作為南極科學(xué)考察隊(duì)隊(duì)員遠(yuǎn)赴南極,當(dāng)時(shí)的他還是名在讀的學(xué)生。


2010年1月,安家春在南極長城站采集三維信息。受訪者供圖


安家春小時(shí)候愛看地圖,考上武漢大學(xué)后,他選擇了測繪專業(yè)。上學(xué)期間,他聽了鄂棟臣教授關(guān)于極地測繪的學(xué)術(shù)報(bào)告,備受鼓舞。后者被譽(yù)為“中國極地測繪之父”,建立了極地測繪遙感信息學(xué)這一具有特色的交叉學(xué)科。

 

我國首次南極科學(xué)考察始于1984年,鄂棟臣作為測繪班班長,成為首批登陸南極大陸的沖鋒隊(duì)隊(duì)員,并繪制了長城站地形圖,這是我國第一幅南極地圖。此外,他還主持命名了第一個(gè)中國南極地名“長城灣”。

 

人們似乎永遠(yuǎn)對南極這塊圣地充滿向往。要想彰顯一個(gè)國家的綜合國力,去1400萬平方公里的南極大陸一探究竟必不可少。“在國內(nèi)做測繪,很多人對測繪與國家權(quán)益關(guān)聯(lián)性的感受并不強(qiáng)烈。但真正到了南極,它會與你預(yù)想的不一樣。這里并非荒涼之地,在那片冰天雪地之上,各國科考員都在‘熱火朝天’搞研究。”安家春說。

 

參加第25次中國南極科學(xué)考察的科考隊(duì)員,在2009年2月有過兩次集體高光時(shí)刻。先是在月初,他們見證了我國首個(gè)南極內(nèi)陸考察站昆侖站正式開站。20多天后,他們又見證了我國南極長城站GPS衛(wèi)星常年跟蹤站正式投入運(yùn)行,這是我國在西南極建立的第一個(gè)GPS衛(wèi)星常年跟蹤站。

 

同年11月,中國第26次南極考察隊(duì)乘坐“雪龍”號抵達(dá)長城站。安家春隨船而來,首次探訪南極讓他略顯緊張。在白茫茫的南極,鮮艷的五星紅旗給他帶來不少震撼。在這里,他的首要任務(wù)是對長城站的GPS衛(wèi)星跟蹤站進(jìn)行維護(hù)與更新,其目的是讓南極科考的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。


27歲時(shí),安家春再次來到南極,這次的任務(wù)要復(fù)雜得多——他要負(fù)責(zé)在南極長城站建立我國在西南極的首個(gè)實(shí)時(shí)傳輸永久性驗(yàn)潮站。海洋潮汐資料既可提供潮位變化信息,為船舶航行作保障,也是分析海平面變化的重要手段之一,為研究全球氣候變化提供動態(tài)依據(jù)。


2012年1月,安家春建設(shè)南極長城驗(yàn)潮站。受訪者供圖


按他的話說,被稱為“極地之眼”的驗(yàn)潮站如同一個(gè)極地海洋預(yù)報(bào)站,能提供及時(shí)的潮汐變化和預(yù)報(bào)。該驗(yàn)潮站主要包括海底水位計(jì)、陸地?cái)?shù)據(jù)記錄處理設(shè)備和連接陸海設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸電纜等。記錄海平面變化的數(shù)據(jù),通過長城站的VSAT(甚小口徑衛(wèi)星終端站)衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳回國內(nèi),供科研人員進(jìn)一步研究分析。

 

在國內(nèi),測繪人員可以通過浮球式傳感器來測量潮位高低。但在冰天雪地的南極,浮球傳感器易受海冰影響,他們便要用壓力式傳感器。這種傳感器要布放到海底,科考隊(duì)員測量出傳感器在海底的壓力值后,再扣除大氣壓力值,進(jìn)而推求出潮位的變化。不過,如何布放是個(gè)難題。

 

南極長城站的氣候條件不太好,經(jīng)常有降雨,容易起霧。一些外出作業(yè)需要抓住時(shí)間窗口。這一次,安家春和隊(duì)友要趁凌晨3點(diǎn)到6點(diǎn)的良好天氣窗口去布放設(shè)備。水位計(jì)本身不重,但它有個(gè)很重很穩(wěn)的基座。他們靠兩艘橡皮艇給駁船提供動力,拖著設(shè)備往海里去。安家春要極其細(xì)心地給電纜連上水位計(jì),再平穩(wěn)地放至于水底。

 

如果直接在潮間帶鋪設(shè)電纜,電纜和海冰容易凍在一起,海冰移動后,電纜就會被拉斷?!爱?dāng)時(shí)我們用挖掘機(jī),在潮間帶挖了溝渠,把電纜埋進(jìn)去后,再用石頭進(jìn)行回填,這樣才能保護(hù)好電纜?!卑布掖赫f,當(dāng)時(shí)布放壓力不小,但各個(gè)國家考察站之間也會互相協(xié)助。

 

為了提高我國南極科學(xué)考察測繪保障的自主性,以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全球定軌精度,我國GPS衛(wèi)星跟蹤站早已升級成了北斗/GNSS跟蹤站。如今,安家春正在負(fù)責(zé)與南極地名相關(guān)的項(xiàng)目。數(shù)據(jù)顯示,截至目前,我國已發(fā)布364個(gè)南極地名。


楊元德

五赴南極科考,我在南極內(nèi)陸測出“全球首份”

 

與褚馨德和安家春不同,楊元德第一次去南極是從北京坐飛機(jī),穿越法國巴黎,途經(jīng)智利圣地亞哥抵達(dá)長城站。這是他第一次出國,到了南極后,周圍的一切都讓他覺得新鮮。

 

楊元德此行目的,是要對長城站SCAR(國際南極研究科學(xué)委員會)的GPS臨時(shí)觀測站進(jìn)行升級改造。有些時(shí)候,他和隊(duì)友要前往長城站對面的企鵝島采集測繪數(shù)據(jù)。不過,通往島上的路總被上漲的潮水淹沒?!俺霭l(fā)前,我們要看準(zhǔn)時(shí)機(jī),踩著點(diǎn)兒去?!?/p>


2010年11月11日,中國第27次南極考察隊(duì)集結(jié)出發(fā),楊元德再赴南極。12月5日,考察隊(duì)員抵達(dá)中山站,休整兩周后,楊元德和另外十幾名隊(duì)員前往昆侖站。昆侖站是人類在南極建成的海拔最高的科考站,它距離中山站約1200多公里。因環(huán)境惡劣,他和隊(duì)友開車用了13天,才到達(dá)目的地。


楊元德在南極冰蓋上測繪。受訪者供圖


在昆侖站,他要對已有的GPS檢測網(wǎng)進(jìn)行復(fù)測,了解當(dāng)?shù)乇ㄟ\(yùn)動狀況。為了更好地接收參考站發(fā)送的改正信息,通常情況下,楊元德要走下雪地車,將電臺發(fā)射天線綁定在雪地車上,來增加發(fā)射天線高度。手被凍傷、臉被凍僵,是經(jīng)常的事。

 

楊元德記得,在南極內(nèi)陸,用水也不太方便。早期他們沿途取冰化水,用來洗臉做飯。從中山站到昆侖站,再從昆侖站返回中山站。這期間,他和隊(duì)員45天沒洗過澡。“雪龍”號上的物資需要運(yùn)往出發(fā)基地,那個(gè)時(shí)候,裝有航空煤油的油桶要通過飛機(jī)掛的網(wǎng)兜來送,最后還要把散落在雪地的油桶搬到雪橇上去。在冰蓋上,做這種體力活極不容易。

 

讓楊元德最膽戰(zhàn)心驚的是自己第三次南極科考的經(jīng)歷。2012年12月,楊元德和其他三名工作人員乘坐兩輛雪地車從出發(fā)基地往內(nèi)陸送物資。去的時(shí)候很順利,回來卻遇上了麻煩。

 

在快到出發(fā)基地時(shí),楊元德所坐的雪地車陷進(jìn)了冰裂隙。他和機(jī)械師急忙下車,可還沒走幾步,楊元德一腳踩空,就栽進(jìn)了窟窿?!拔耶?dāng)時(shí)用手死死頂住冰裂隙上邊的冰雪,才沒完全掉下去?!睏钤禄貞?,當(dāng)時(shí)隊(duì)友見狀立馬跑過來,把他拉了上去。

 

冰裂隙不是固定不變的,它與全球氣候變化有關(guān),隊(duì)員們想避開它也并非易事。2012年12月23日,昆侖站隊(duì)到距中山站約520公里處,開始新建站選址調(diào)研工作。楊元德的主要任務(wù)是為科考站擬定的新址作測量、看地形。

 

在第35次南極科考時(shí),楊元德在南極內(nèi)陸冰蓋測得了全球首份長距離高精度絕對重力值。據(jù)他介紹,此次重力測量是國際上首次深入到南極內(nèi)陸開展的冰面重力測量,并且獲得了1240千米測線上的14個(gè)絕對重力和重力梯度以及冰面高程數(shù)據(jù)。


在南極內(nèi)陸,楊元德用儀器開展冰面重力測量。受訪者供圖


去年4月6日,楊元德順利完成了自己的第五次南極科考任務(wù)。在中山站工作時(shí),他主要在周邊進(jìn)行無人機(jī)測繪、航空攝影測量,取得的數(shù)據(jù)用來分析全球氣候變化,以及對南極冰川、海冰的影響。有過前幾次經(jīng)驗(yàn),楊元德這次顯得更加淡定與自如,他也切身感受到我國極地考察站生活保障條件和科研設(shè)備的日益改善。

 

如今,42歲的楊元德已是武漢大學(xué)中國南極測繪研究中心的教授。對那些將去極地搞科研的測繪人,這位“老極地人”給出的建議是“做好吃苦的準(zhǔn)備”和“保持頑強(qiáng)的毅力”。

 

新京報(bào)記者 張建林

編輯 白爽 校對 張彥君