于绝大多数人而言,北极是我们一生也无法踏入的领域。但随着科技的进步,越来越多的普通人向北而行,探索极地的奥秘,就连北极点也不再是遥不可及的远方。2023年9月,中国科学家深入北极地区,圆梦北极点,为我国极地科考领域树立了一块新的里程碑。
我国科考船首次到达神秘北极点
北极和北极点虽然只相差一个字,但于科学界来说,其科研价值却存在很大差异。到达北纬66°34′,进入北极圈即可称到达了北极,但只有站在北纬90°,站在地球的顶点,到达这座冰封世界的正中心,才能说到达了北极点。
1951年,测绘专家高时浏进入北极地区,从事测量工作,是第一个进入北极地区的中国人。而后的七十多年,我国科学家也在不断北上寻冰,探索北极地区的奥秘,了解这个区域的大气、生物、水文及海冰情况。
但受破冰能力、极寒天气等各种因素影响,我国的破冰船一直没能到达北极点。“雪龙”号极地考察船在第四次北极考察时虽已非常接近北极点,到达了北纬85°25′,但仍不是纯粹意义上的北极点。
直到今年9月5日13时55分,中国第13次北冰洋科学考察队搭乘“雪龙2”号极地科考破冰船在作业期间抵达北纬90°,对北极点区域展开调查,才填补了我国在北极点区域调查数据的空白。而这一趟征服之旅,也让中国成为世界第八、亚洲第一个实现驾驶破冰船到达北极点的国家。
破冰船是如何破冰的
2019年1月,“雪龙”号在南极考察时,意外撞上了一座冰山,这不禁让我们想起1912年英国巨型游轮泰坦尼克号沉没事件。不过,与泰坦尼克号的结局不同的是,“雪龙”号并未沉没,而是继续工作,这是因为它本身就是一艘破冰船。那么破冰船在航行的过程中,是如何实现破冰这一行为的呢?
连续式破冰
顾名思义,连续式破冰就是指破冰船以固定的速度在冰区中航行,利用船体自身产生的动力以及坚实的船头来撞碎冰层,“杀”出一条路来,达到破冰的目的。不过,船体自身所产生的能量有限,所以只有当冰层较薄时,连续式破冰才能奏效。
冲撞式破冰
当破冰船遇到较厚的冰层时,连续式破冰就无法实现,这时需要更大的能量来破坏冰层。此时,破冰船就会开足马力,以一定的速度冲向冰面,让船体前身压迫冰层,再借助船体自身的重力和动能将冰层压碎。当然,冲撞式破冰很多时候并不能一次成功,所以需要停船后倒退到一定距离,再开始下一次冲撞,直到开辟出一条能够通行的航道。
不过,冲撞式破冰有一种潜在的危险:船舶被卡住,所以在破冰的同时还需要注意拓宽航道。
旋回式破冰
旋回式破冰是指船体在进入冰区后,将船身倾斜一定角度,再用舵旋回,调整船体与冰层的距离,使船体在前进过程中按照螺旋状前进。这种破冰方式能将冰层对船的破坏降到最低,但缺点在于前进速度较慢。
以往的破冰船都是利用船艏进行破冰,但此次到达北极点的“雪龙2”号在破冰方式上有了创新,它是全球第一艘采用船艏、船艉双向破冰的极地科考破冰船。
我国科学家此次能够圆梦北极点,除了全球变暖、北极海冰有所变薄等客观因素加持,自然也与这艘破冰能力更强的科考船有着密不可分的关系。
科考途中的梦幻偶遇
中国第13次北冰洋科学考察队随船气象预报员孙虎林说:“我正准备去做气象整点观测,突然看到窗外远处冰上有一个移动的黑色东西,一看是北极熊。这是本次航程的‘熊大’。”据了解,北极科考过程中遇到北极熊的概率很大,它们的出现能给枯燥严肃的科考生活带来一丝趣味。
如果说科考队员对北极熊的出现已经习以为常,那在北极碰上老熟人一定会让人欣喜万分。在这次圆梦之旅中,考察队员遇到了德国的“极星”号破冰船。2019年,北极科学委员会启动了一项“北极气候多学科漂流冰站项目”计划,核心任务就是将“极星”号冻结在北冰洋中心区域,随冰漂流,开展研究。本次考察队海冰环境组组长林龙当年就参加过这个项目,结果在这次考察过程中不仅偶遇“极星”号,就连他的老熟人——德国阿尔弗雷德海姆霍兹研究所研究员马里奥·霍普曼也在船上。虽然分属不同国家,但就极地科考这一事业来说,他们的方向是一致的。
到达北极点是一个终点,更是一个起点。未来,属于中国人的梦会一个一个实现!
【E学课堂】
1995年,中国北极科学考察队的7名队员,历经13天异常艰辛的徒步跋涉,顺利到达北极点。扫码了解更多背后的故事。