中國北極科學考察隊,是指中國科學家在北極所進行的科學考察活動的隊伍。2012年8月24日,中國科學家在北極高緯地區發現新型污染物。
2020年7月15日,中國第11次北極科學考察隊乘坐雪龍2號極地考察船極地科學考察船從上海出發,執行科學考察任務。2021年9月28日,中國第12次北極科學考察隊乘坐“雪龍2”號極地科學考察船,順利返回位于上海市的中國極地考察國內基地碼頭,中國第12次北極科學考察圓滿完成。
2023年7月26日下午,經過15天的海上航行,中國第13次北冰洋科學考察隊抵達位于楚科奇海的首個作業站點,正式開始了大洋科考作業。北京時間8月2日1時50分,中國第13次北冰洋科學考察首個全部完成的作業項目產生。2023年9月,雪龍2號極地考察船科考破冰船已在返航途中,本次考察隊首次應用合成孔徑雷達對北冰洋海冰進行了現場觀測。
考察背景
北極地區作為地球上獨特的地域,具有獨特的地緣優勢、豐富的資源儲量、重要的科研價值以及潛在的軍事戰略潛力,使其在全球戰略中占據重要地位。近年來,北極地區的氣候環境快速變化,海冰消融加速,使其成為全球氣候變化研究的前沿領域,吸引了全球科學家的廣泛關注。這也導致相關國家高度關注北極事務,并采取一系列舉措,推動北極資源的開發利用,包括油氣勘探、生物資源勘探、商業航運等,以謀求北極地區在政治和經濟上的最大化利益。
隊伍成立
早期探索
中國在1999年、2003年和2008年先后展開了三次北極多學科綜合考察,系統觀測了北極地區的海冰、海洋和大氣變化情況。這些考察旨在深入探討北極變化與中國氣候的相互關系,為中國在極地科學領域的研究奠定基礎。
第四次
2010年7月1日,中國第四次北極科學考察隊啟程前往北冰洋區域,執行科學考察使命。此次考察為中國繼1999年、2003年和2008年三次北極科學考察之后的第四次,是歷次考察中時間最長、人員最多的一次。考察隊由來自20多個單位的科研人員、后勤保障人員、媒體記者和“雪龍”號船員組成。此外,還特邀了來自美國、法國、芬蘭、愛沙尼亞和韓國的7名科學家參與,共計考察隊伍122人。
中國第四次北極科學考察隊成功履行了科學考察任務。2010年9月20日上午,他們乘坐“雪龍”號極地科學考察船在榮譽中返回浦東新區的中國極地考察國內基地碼頭。
中國第四次北極科學考察歷時82天,是中國歷次北極考察中時間最長的一次。在此期間,“雪龍”號極地科學考察船總航行超過12,000海里,最北達到北緯88度26分,創下中國航海史上的新紀錄。此次北極科學考察專注于兩大核心科學目標:北冰洋冰快速變化以及北極海洋生態系統對海冰快速變化的響應。考察團隊共完成了135個海洋站位的綜合調查,進行了1個長期冰站的海冰氣綜合考察,開展了8個短期冰站的考察,以及進行了1個位于北極點的觀測。考察范圍涵蓋了白令海、白令海峽、楚科奇海、加拿大海盆、門捷列夫海脊、弗萊徹深海平原海域、北極點等海域。考察航程南北縱貫達到2300海里,東西橫跨1100海里,所涵蓋的范圍之廣、研究內容之全面、獲取的數據和樣本之豐富,以及到達的緯度之高,均在中國歷次北極科學考察中創下了新的紀錄。
第五次
2012年8月24日,參與中國第五次北極科學考察的科學家們宣布最新研究成果,發現在北極高緯度海區首次出現了一些新型溴代阻燃劑、全氟烷基化合物等有毒有害物質。這些新型持久性有害污染物具有致畸、致癌以及內分泌干擾等特性,對生物和人類健康可能產生不良影響。這些發現凸顯了對北極地區環境和生態系統的關注的必要性。自中國開展北極科考以來,尤其是在2008年和2010年進行的第三次和第四次北極科考后,科學家們在海洋大氣化學等多個學科領域獲得了大量重要樣品。通過后續的樣品處理和數據分析,科學家們初步得出結論,北極地區的污染程度總體上呈下降趨勢。
第六次
2014年9月10日,伴隨著R1斷面水文站作業的完成,中國第六次北極科學考察隊于當日順利圓滿完成了北冰洋的科考任務。考察船“雪龍”號駛離了位于北緯66度33分的北極圈,啟程返回國內。在北冰洋科考的過程中,考察船“雪龍”號曾達到最高地理位置,位于北緯81度11分50秒、西經156度30分52秒。此次北極考察在區域內共完成了53個綜合考察站位、7個短期冰站以及1個長期冰站的考察,同時還開展了地球物理學的科考作業。考察隊的首席科學家潘增弟表示,北冰洋海域的科考任務得到了充分的超額完成,且取得了豐富的成果。特別是在加拿大海盆的考察期間,考察隊在約3900米的海深處成功布放了一套沉積物捕獲器錨系潛標,這次成功布放是繼中國第三次北極考察之后的又一次重要進展。
地球物理考察在本次北冰洋科考中占據重要地位。考察隊成員進行了地球物理學上的實驗,包括在北冰洋海底展開所謂的“風箏”式觀測,這是中國首次在加拿大海盆進行近海底磁力測量。考察隊在科考過程中利用攜帶的海豚直升機完成了國內首次的海冰浮標布放,其中包括海冰溫度鏈浮標和海冰漂移浮標,總共布放了4組。這一布放方式采用“雪龍”號停船位置為中心,等距離四邊形布置于不同方位的浮冰上,并在冰站上設置冰浮標,最終構成了冰漂移浮標陣列。這一冰漂移浮標陣列的建立為更深入、全面地了解海冰的形變過程,研究北極海冰的變化特點和規律提供了重要手段之一。這項技術的引入打破了過去中國在北極地區布放單個零散冰浮標、觀測單一海冰漂移軌跡的模式。
第八次
2017年9月23日,中國第八次北極科學考察隊在完成楚科奇海最終的站位作業后,經由白令海峽進入白令海,成功圓滿地實現了首次的環北冰洋考察。此次環北冰洋考察中,中國科考隊不僅在北冰洋的公海區域首次順中央航道進行全程科學調查,還在白令海、楚科奇海、北歐海等多個海域進行了系統的專業化考察,同時彌補了中國在拉布拉多海、巴芬灣等地區的調查空白。在本次考察中,科考隊共實施了7個海冰站位和49個海洋站位的作業,展開了跨足海洋基礎環境、海冰、生物多樣性以及海洋塑料垃圾等多個要素的綜合性調查。考察隊員收集了豐富的冰芯、巖心以及生物樣品,同時獲取了大量關于大氣、海冰以及海洋的觀測數據和影像材料。這一系列的工作不僅有助于推進中國北極領域的專業化調查體系建設,更為北極航道以及生態環境的全面系統分析與評估提供了珍貴的第一手資料。
第九次
2018年7月20日,中國第九次北極科學考察正式啟動。此次考察的重點區域包括白令海、白令海峽、楚科奇海、西北太平洋、夾克而洋中脊以及北冰洋中央海區。科學考察的范圍涵蓋了海洋氣象、水文、聲學、化學、生物、漁業、地質和地球物理學等多學科領域的綜合考察。
2018年8月11日凌晨6時左右,由29名考察隊員乘坐“雪龍”號極地科考船搭載的“黃河”艇成功抵達考察區域。此次短期冰站考察是一項多學科聯合作業,考察隊員在約6小時內成功完成了多項科考作業,包括海冰物質平衡浮標的布放、海冰物理冰芯的采集、海冰溫度鏈浮標的布放、光學觀測、生物和化學冰雪樣品的采集等。
2018年8月25日,由中國自然資源部組織的第九次北極科學考察隊在北緯84度24分、西經156度06分的北冰洋海域完成了第九個短期冰站的作業,標志著本次北極考察的冰站作業全部完成。
2018年9月26日,中國第九次北極科學考察隊順利完成了考察任務,歷時69天。考察隊在此次任務中實施了88個海洋綜合站位和10個冰站的考察。值得一提的是,本次考察不僅冰站數量創歷次北極考察之最,還首次成功布放了中國自主研發的“無人冰站”等無人值守觀測裝備,為北極科學研究提供了更多的觀測數據和資料。
第十一次
自然資源部組織的中國第11次北極科學考察隊于2020年7月15日啟程,乘坐雪龍2號極地考察船極地科學考察船從上海出發,開展科學考察任務。此次考察標志著“雪龍2”號首次承擔北極科學考察任務,此前曾成功完成南極洲首航任務。中國第11次北極科學考察的主要目標包括全球氣候變化應對、北極綜合環境調查以及北極業務化觀監測體系構建等內容。考察將在楚科奇海臺、加拿大海盆和北冰洋中心區等北極公海海域進行,涵蓋了走航觀測、斷面綜合調查和冰站考察等方式。重點考察任務包括北冰洋中心區的綜合調查、北冰洋生物多樣性與生態系統研究、海洋酸化和化學環境調查、新型污染物監測以及海冰氣相互作用觀測等。
此次考察旨在提升中國對北極氣候變化的認知水平,獲取北極海洋水文、氣象、化學、生物、地質和地球物理學等多方面的數據資料,為北極海冰變化的前沿科學研究、北極環境氣候的綜合評價以及北冰洋中心區環境的綜合評估提供堅實的基礎。雪龍2號極地考察船的預計航程為1.2萬海里,計劃于2020年9月下旬返回上海,從而完成本次北極科學考察任務。
第十二次
2021年9月28日,中國第12次北極科學考察隊乘坐“雪龍2”號極地科學考察船,成功回到上海市的中國極地考察國內基地碼頭,標志著中國第12次北極科學考察取得圓滿成功。這次考察是“十四五”期間中國首次組織開展的北極科學考察活動。整個考察隊伍于7月12日從上海啟程,歷時79天,航行距離達到1.4萬海里。
第十三次
2023年7月12日上午10時左右,中國第13次北冰洋科學考察隊乘坐雪龍2號極地考察船極地科考破冰船自上海啟程,正式展開考察任務。截至7月20日的報道顯示,“雪龍2”號船已進入太平洋水域。在同年7月,考察隊搭乘“雪龍2”號極地科考破冰船,成功在白令海公海海域完成首次大洋科考作業演練。北京時間7月24日16時34分,中國第13次北冰洋科學考察隊穿越北極圈,進入北極海域航行。預計“雪龍2”號將于7月26日抵達楚科奇海盆,屆時考察隊將正式開始大洋科考作業。經過15天的海上航行,于7月26日下午,中國第13次北冰洋科學考察隊抵達位于楚科奇海的首個作業站點,正式開展大洋科考作業。首站作業歷時約5小時30分鐘,于當天22時30分左右順利結束,基本涵蓋了本次北冰洋科考的大部分常規作業項目。而在北京時間8月2日凌晨1時50分左右,第10個站位的海洋光學調查在雪龍2號極地考察船極地科考破冰船的甲板上完成,這標志著由自然資源部組織的中國第13次北冰洋科學考察成功完成了首個全部作業項目。2023年9月,“雪龍2”號科考破冰船已在返航途中。在本次北冰洋科考期間,考察隊的一項重要任務,就是尋找合適的海冰區域作為“冰站”進行作業。“雪龍2”號在進入北緯84度后,發現了適合較長時期冰上作業的浮冰,于是就在這里建立起長期冰站,多項科考項目也首次在北冰洋展開。本次考察隊還首次應用合成孔徑雷達對北冰洋海冰進行了現場觀測。
考察目的
作為地理位置接近北極地區的國家,中國受到北極氣候變化的直接和間接影響。北極地區的氣候變化不僅影響中國的氣候和環境,還引起國際社會的廣泛關注。此外,北極海冰快速變化對航道的影響以及北極環境的保護問題也日益受到國際關注。因此,有必要加強對北冰洋關鍵海域的科學考察。通過對北極地區的深入研究,可以為中國極地事業的發展提供更堅實的基礎,同時也為維護北極地區的和平、穩定和可持續發展做出貢獻。
科研成果
團隊裝備
中國開展極地科學考察事業27年來,一共使用過三代考察船,分別為中國遠望4號測量船、“極地”號和“雪龍”號。27年來中國這三代極地考察船在南冰洋海洋調查總時間,還不及美國1艘考察船1年的調查時間。“雪龍”號的破冰能力不足,也難以滿足南極科考需要。
1984年,中國首次開展南極考察使用的是“向陽紅10”號,這是一艘滿載排水量為13000噸的普通船只,無破冰能力。1986年,中國南極洲考察開始使用“極地”號科學考察船,這艘船原系芬蘭勞馬船廠建造的一艘具有1A級抗冰能力的貨船,中國購進后改裝成南極科學考察船,在完成了6個南極航次考察任務后,于1994年退役。
1993年,中國從烏克蘭購來了“雪龍”號極地科學考察船,該船全長167米、滿載排水21000噸,配備了現代化的航行、定位和導航系統,具備以1.5節航速連續破冰1.1米(含0.2米厚的雪)的能力,可搭乘科考隊員120人,主要承擔了南極洲考察站物資補給運輸、科考隊員的交替和南北極大洋調查等三大任務。
根據設計規劃,中國新建的極地科學考察破冰船將采用國際先進的最優船型設計,電力推進系統,破冰等級為PC3(即在兩極水域混有陳冰的次年海冰中,破冰厚度不低于1.5米海冰加0.2米雪),連續破冰速度2-3節;舶總尺度為長100米-120米、寬20米-24米,最大吃水9米,輕載排水量8000噸級,續航力20000海里,載員90人,自持力60天,能滿足南北兩極海域航行和綠色環保要求。據介紹,在科學調查功能設計上,將充分考慮系統性、兼容性和柔性,涵蓋物理海洋、海洋化學、海洋生物、海洋地質、海洋地球物理、大氣科學等眾多專業,同時具備一定的考察站后勤物資補給能力。
參考資料 >
China completes 12th Arctic scientific expedition.China.org.cn.2023-08-13
原創 對話中國北極科考第一人位夢華:生死只在一瞬間|“致知100人”16期.搜狐.2023-08-13
中國科學家在北極高緯度地區發現新型污染物.中國天氣網.2023-08-13
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中國第12次北極科學考察圓滿完成.中華人民共和國中央人民政府.2023-08-13
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403 Forbidden.中國政府網.2023-08-13
中國第四次北極考察隊即將出征.新浪網.2023-08-13
中國第四次北極科學考察隊載譽凱旋.中華人民共和國中央人民政府.2023-08-13
我國第六次北極科考隊啟程回國.新浪網.2023-08-13
中國完成首次環北冰洋考察 助推“冰上絲綢之路”建設.中國一帶一路網.2023-08-13
專訪:推動北極科學考察 助力極地強國建設——訪中國第九次北極科考隊首席科學家魏澤勛.中華人民共和國中央人民政府.2023-08-13
中國北極科考隊開展冰站作業.新華網.2023-08-13
中國第九次北極科考隊結束冰站作業.新華網.2023-08-13
中國第9次北極科學考察隊完成任務順利返滬 取得多項突破性成果.央廣網.2023-08-13
中國第13次北冰洋科學考察隊將于明天啟航.百家號.2023-08-13
中國第13次北冰洋科學考察隊今天起航.界面新聞.2023-08-13
中國第13次北冰洋科考航程順利 “雪龍2”號已駛入太平洋.央視網.2023-08-13
中國第13次北冰洋科學考察隊完成首次大洋科考作業演練.百家號.2023-08-13
中國第13次北冰洋科學考察隊穿越北極圈.光明科技.2023-08-13
中國第13次北冰洋科學考察隊穿越北極圈.百家號.2023-08-13
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