南极科学考察站.doc

南极科学考察站地球物理科学实验圣地工程总投资：30亿元工程期限：1984年2020年 南极企鹅的种类并不多，但数量相当可观。据鸟类学家长期观察和估算，南极地区现有企鹅近1.2亿只，占世界企鹅总数的87，占南极海鸟总数的90。数量最多的是阿德利企鹅，约5000万只，其次是帽带企鹅，约3000万只，数量最少的是帝企鹅，约57万只。南极洲包括南极大陆及其周围岛屿，总面积约1400万平方千米，其中大陆面积为1239万平方千米，岛屿面积约7.6万平方千米，海岸缐长达247万千米。南极洲另有约158.2万平方千米的冰架。南极洲的面积占地球陆地总面积的十分之一，相当於一个半中华人民共和国大。南极大陆是指南极洲除周围岛屿以外的陆地，是世界上发现最晚的大陆，它孤独地位於地球的最南端。南极大陆95以上的面积为厚度极高的冰雪所覆盖，素有白色大陆之称。在全球6块大陆中，南极大陆大於澳大利亚大陆，排名第5。南极大陆和澳大利亚大陆是世界上仅有的被海洋包围的2块大陆，其四周有太平洋、大西洋、印度洋，形成一个围绕地球的巨大水圈，呈完全封闭状态。南极洲独特的自然环境地球上最高的大陆是南极大陆。地球上其他几个大陆的平均海拔高程为：亚洲950米，北美洲700米，南美洲600米，非洲560米，欧洲最低，只有300米，大洋洲的平均高度还不甚清楚，估计也不过几百米。然而，南极大陆，就其自然表面来说，其平均海拔高程为2350米，比其他几个大陆中最高的亚洲还要高得多。但是，如果把覆盖在南极大陆上的冰盖剥离，它的平均高度仅有410米，比整个地球上陆地的平均高度要低得多。由於海拔高，空气稀薄，再加上冰雪表面对太阳辐射的反射等，使得南极大陆成为世界上最为寒冷的地区，其平均气温比北极要低20度。南极大陆的年平均气温为零下25度。南极沿海地区的年平均温度为零下1720度左右；而内陆地区为年平均温度则为零下4050度；东南极高原地区最为寒冷，年平均气温低达零下57度。到现在为止，地球上观测到的最低气温为摄氏零下89.6度，这是1983年7月在纽西兰南极观测站万达记录到的，在这样的低温下，普通的钢铁会变得像玻璃一般脆；如果把一杯水泼向空中，落下来的竟然是一片冰晶。一般来讲，只有在太平洋上热带风暴(台风)可以达到12级，但是在南极，12级以上的暴风却是家常便饭。南极大陆是风暴最频繁、风力最大的大陆，风速在每小时100千米以上的大风在南极是经常可以遇到的。南极大陆沿海地带的风力最大，平均风速为每秒1718米，而东南极大陆沿海一带风力最犟，风速可达每秒4050米。在法国南极观测站迪尔维尔曾测到每秒100米的大风，相当12级台风风速的3倍，而它的破坏力相当於12级台风的近10倍。这是迄今为止世界上记录到的最大的风。因此，南极又被称之为风极。除了严寒之外，狂风则是科学考察人员在南极所遇到的另外一个天险。狂风会很快带走人体的热量，使人发生冻伤甚至冻死事故。极夜的风暴，其速度有时超过每秒40米，比12级台风凌厉得多。此时若有人身置户外，便会有生命之虞。人们难以忘记，1960年10月10日下午，在日本昭和站进行科学考察的福岛博士，走出基地食堂去餵狗，突遇每秒35米的暴风雪，从此再没有回来。直到1967年2月9日，他的保存完好的尸体，在距站区4.2公里处出现。从19世纪20年代起，到20世纪40年代，各国探险家相继发现了南极大陆的不同区域，英国、纽西兰、德国、南非、澳大利亚、法国、挪威、智利、阿根廷等9个国家的政府先后对南极洲的部分地区正式提出主权要求，使这块冰封万年的平静大地笼罩上国际纠纷的阴影。根据1961年6月通过的国际南极条约，冻结了以上9国对南极的领土主权要求，规定南极只用於和平目的，可以说，南极现在不属於任何一个国家，它属於全人类。探索南极大陆南极独待的地理环境，被科学家称为:“解开地球奥秘的钥匙”、“天然科学实验圣地”。由于孤处一方，大气没有污染，为观测天体提供极好的条件;南极有成千上万的陨石，是窥探外层空间奥秘的难得基地;南极是地球大气环流的策源地之一，对全球气候变化有着重要影响;地球其他地区600万年前已灭绝的生物，在南极可能见到，这些发现可能会帮助我们解开地球生命起源之迷，而且还能为进一步解开世界海陆演化之迷提供科学依据。第一个到达南极的人是罗尔德亚孟森（Roald Amundsen）以及他的随行人员，到达时间是1911年12月14日。亚孟森的主要对手罗伯特斯科特（Robert Falcon Scott）在一个月后到达南极。在回程的时候，斯科特以及他的同伴四人全部由於饥饿和极度的寒冷而死亡。目前，世界上有20个国家在南极洲建立了150多个科学考察基地，这些众多的考察站，根据其功能大体可分为：常年科学考察站、夏季科学考察站、无人自动观测站三类。从各国南极科学考察站的分布来看，大多数国家的南极站都建在南极大陆沿岸和海岛的夏季露岩区。只有美国、俄罗斯(前苏联)和日本在南极内陆冰原上建立了常年科学考察站。其中，美国建在南极点的阿蒙森一斯科特站、前苏联的东方站最为著名。南极常年科学考察站一般规模较大，各种建筑设施齐备，一年到头都有人在站上工作。这些站里科学研究项目较多，实验手段先进，许多项目是常年连续不间断地进行，即使是在严酷的隆冬，科学观测工作也不能停止。因为是常年有人居住，所以站上在后勤保障、交通、通讯、生活设备等方面，基本上能满足队员生活、工作的需要。不过这种站一般夏季人员较多，冬季人员相对减少，越冬人员包括后勤保障人员和科学家两部分。常年科学考察站就像一座建在南极冰雪王国的微型城镇，所以又被人们称为南极科学城。目前，在南极地区，常年科学考察站有50多个。我国的南极长城站和中山站都是常年科学考察站。南极夏季科学考察站，顾名思义，就是每年南极夏季(11月至次年3月)才有科学家工作的考察站。冬天到来之前，人员撤离，考察站也就关闭，待到来年夏季再使用。一般来说，这种站的规模相对较小，但有些也备有动力、机械设备和和队员生活居住的设施。南极夏季科学考察站大多数是常年科学考察站的“子女”站或叫做“卫星”站。它们大多数建在条件恶劣，而又特别具有科学研究意义的地区。目前，这种夏季科学考察站在南极洲大约有100多个，经常使用的有7080个左右。我国在南极洲没有夏季科学考察站。近年来，随着科学技术的飞跃发展，航天技术、卫星观测技术、无线电遥控技术、机器人技术等现代高技术逐步用于南极科学考察，人们广泛使用各种自动化仪器设备，把它们安置在无人站里，通过定时发送观测记录等方式，达到记录和了解该地区的自然环境的目的。目前，无人自动观测站在南极洲越来越多，大多数无人自动观测站主要用于收集气象、地磁、地震资料。南极交通南极大陆是最难接近的大陆。与南极大陆最接近的大陆是南美洲，它们之间是970千米宽的德雷克海峡。南极大陆与其他大陆不仅相距遥远，而且周围还为数公里乃至数百公里的冰架和浮冰所环绕，冬天时浮冰的面积可达1900万平方千米；即使在南极的夏天，其面积也有260万平方千米；南极大陆周围海洋中还漂浮著数以万计的巨大的冰山，为海上航行造成了极大的困难和危险。中国第一座南极考察站南极长城站1981年4月，唐海光同志出任中国驻智利共和国大使不久，智利外交部政治司司长主动提出:希望中国派科学家考察南极，加入(南极条约)，在南极建立科学考察站。当时在南极己有14个国家建立科考站40多个，其中智利在南极有3个站。1984年6月25日，中国首次组织南极考察队赴南极建立中国南极长城站和科学考察活动。邓小平同志为南极考察题词:“为人类和平利用南极作出贡献”。中国首次南极考察队于1984年1l月20日从上海启程，12月26日抵达南极洲南设得兰群岛的乔治岛。1984年12月27日，我国南极考察总指挥陈德鸿、南极洲考察队队长郭琨、副队长董兆乾和有关人员登上南极洲的乔治岛。他们是我国南极考察队的第一批登岛人员。为试选中国南极长城站站址，他们于下午1时乘海豚式直升飞机离开停泊在乔治岛民防湾的“向阳红十号”科学考察船，到乔治岛上察看地形。他们先后到达岛上的10多个地方。12月27日晚上7点40分钟，我国另一批南极考察队员乘“长城二号”登陆艇登上乔治岛，进行建站选址的一些具体工作。12月29日21时50分（当地时间），经国家南极考察委员会批准，中国南极长城站站址选定在此地的菲尔德斯半岛上，方位是南纬62度13分，西经58度55分。12月30日15时，“长城” 1号和“长城”2号两艘登陆艇载着54名考察队员，登上菲尔德斯半岛南部，在这里升起了第一面五星红旗。12月31日l0时，在南极洲乔治岛上，从祖国带来的刻着“中国南极长城站”的奠基石，竖立在南极洲的土地上。当新年钟声敲响时，当祖国人民端起年饭时，中国南极长城站的建设开始了。1985年2月14日晚22点（当地时间，北京时间15日上午10点），中国南极长城站的建设全部完成，我国第一个南极考察站已经崛起在南极洲乔治岛的土地上。1985年2月20日上午（当地时间），南极长城站落成典礼在大雪纷飞中举行。这标志着我国南极科学考察进入一个新阶段。1985年10月，在布鲁塞尔召开的16个南极事物协商国会议上，由于中国在南极建立了长年考察站，进行了多学科卓有成效的考察，正式取得协约国的地位。长城站位于西南极洲南设得兰群岛乔治王岛南端，其地理座标为南纬62度12分59秒、西经58度57分52秒，距离北京距离17501.949千米，与北京的方位角为170度38分27秒。长城站所在的乔治王岛，是南极地区科学考察站分布最为密集的区域。全岛面积为1160平方千米，就分布有9个国家的9个考察站。中国南极长城站站区南北长2千米，东西宽1.26千米，占地面积2.52平方千米，平均海拔高度10米。长城站附近地衣、苔藓、藻类植物生长茂盛，并且生长着南极洲仅有 的 4种显花植物，沿海地带是企鹅、海鸟和海豹的栖息场所和繁殖地，被称为南极洲的绿洲，是研究南极洲生态系统及生物资源的理想之地。长城站周围分布有智利、阿根廷、前苏联、波兰、巴西、乌拉圭等国家的科学考察站，其中距智利的马尔什基地仅2.7千米。1984年12月31日开建，1985 年 2月20日建成，计有各类建筑物 35 处，共 2184 平方米。已可以进行电离层、地磁、高空大气物理、气象、冰川和地震等项目的科学考察。从1986年9月起，南极长城站气象站已作为南极地区 32 个基本站之一正式加入国际气象监视网。南极中山站中国南极中山站是中国第二座南极科学考察站，建成于1989年2月26日，以中国民主革命的伟大先驱者孙中山先生的名字命名。中山站位于东南极大陆伊丽莎白公主地拉斯曼丘陵的维斯托登半岛上，其地理坐标为南纬69度 22分24秒、东经76度22分40秒，距离北京12553.160千米，与北京的方位角为32度30分50秒。中山站所在的拉斯曼丘陵，地处南极圈之内，位于普里兹湾东南沿岸，西南距艾默里冰架和查尔斯王子山脉几百千米，是进行南极海洋和大陆科学考察的理想区域。离中山站不远处有澳大利亚的劳基地和俄罗斯的进步站。中山站位于南极大陆沿海，气象要素的变化与长城站差别较大，比长城站寒冷干燥，更具备南极极地气候特点。中山站年平均气温零下l0摄氏度左右，极端最低温度达下364摄氏度；中山站地区受来自大陆冰盖的下降风影响，常吹东南偏东风，8级以上大风天数达174天，极大风速为436米/秒；降水天数162天，年平均湿度54，全年晴天的天数要长城站多得多。中山站有极昼和极夜现象，连续白昼时间54天，连续黑夜时间58天。中国在南极所建立的两个考察站都设有气象站，都已在世界气象组织注册，全年对各气象要素进行不间断的观测。中山站建站十年来，经过多次扩建，现也初具规模，有各种建筑15座，建筑面积2700平方米，其中包括办公栋、宿舍栋、气象栋、科研栋和文体娱乐栋，以及发电栋、车库等。站上生活齐备，可以满足考察队员的工作和生活需要。每年可接待度夏考察人员60名、越冬考察人员25名。队员宿舍内配备有多功能软床、沙发、写字台、衣柜等，室内温度适宜，常年可保持在1620度。站上的全自动冷热水供水系统，可以满足各用水点全年不间断的冷热水供给。洗澡间保证提供水温不低于40度的热水，供队员们随时洗澡。站上拥有各种车辆十多辆，可以满足交通运输、施工和科学考察的需要。其中包括德国制造的PB240型大型雪地车3辆、这种雪地车，即使在冬季，也可进行远程科学考察。电站由3台150千瓦和1台30千瓦柴油发电机组成，可以保证站区生活、工作和科研等的连续用电。站上的医务室，配备有无影灯、多功能手术台等医疗器械，可进行一般性的外科小手术。通讯室安装有两套1.6千瓦的单边带发射机和全波段收讯机，以及海事卫星终端设备，不仅满足了中山站与北京的通讯联络，也可开展全球范围内的文字、图片传输和电话业务。中山站与长城站一样，也建有污水与垃圾处理系统。此外，发电机安装有消烟和减噪声设备，可减少发电机的废气排放，最大程度上防止污染大气环境。中国南极考察队员在中山站全年进行的常规观测项目有气象、电离层、高层大气物理、地磁和地震等。中国第三个南极科学考察站“昆仑站”，海拔超过4000米1985年，我国在南极圈外成功建立了长城站。1989年，我国在南极圈内建立了中山站。中山站虽然在南极圈内，但仍在海岸线上。现在，我国决定建立第三个南极科学考察站，向南极的“心脏”挺进。为提高我国极地考察能力，我国在2007年先后已投入5亿元，用于改造极地破冰船“雪龙”号、南极现有的长城站和中山站，以及上海基地建设上，为我国第三个南极科考站选址做了必要的物质准备。 2009年2月2日9时25分（北京时间2日12时25分），我国首个南极内陆考察站中国南极昆仑站正式开站，中国第25次南极科考队内陆冰盖队队长李院生被任命为首任站长。 南极洲98%的陆地长年被冰雪覆盖。迄今，世界上共有28个国家在南极建立了53个科考站，大多位于南极大陆沿岸的露岩区。只有美国、俄罗斯、德国、日本、法国、意大利等6个国家拥有内陆科考站。 昆仑站建在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区，海拔高度4087米,距南极中山站1250公里，气候条件极端恶劣,极度严寒、极度缺氧，夏季气温零下40摄氏度，冬季气温达到零下80多摄氏度，被称为“不可接近之极”。 南极一共有4个主要点：极点、冰点、磁点和高点。南极点和磁点上均已建立考察站，冰点全球最低气温也已被测量，仅剩下海拔4083米的冰穹A最高点未被涉足。国际上迄今也没有直接从地面进入冰穹A展开过系统的科考活动。 冰穹地区是国际公认最合适的深冰芯钻取地点。这里有世界上最为古老的冰层，通过对此研究有可能绘制出100万年间地球气候变化的图像。同时，冰穹地区可以监测和检测到全球平均本底大气环境，得到可用于改进全球大气环流模式的有关参数。此外，冰穹位于臭氧层空洞中心位置，是探测臭氧层空洞变化的最佳区域。 冰穹地区也是进行天文观测的最佳场所。冰穹具备地球上最好的大气透明度和大气视宁度（天文望远镜显示图像的清晰度），有3至4个月的连续观测机会和风速较低等条件，被国际天文界公认为地球上最好的天文台址。通过声雷达实测还证实，冰穹A的大气边界层高度仅15米。也就是说，只要在冰穹A上将望远镜架高15米，就可以进入大气湍动很少的平流层进行天文观测，从而获得极佳的天文观测条件。 昆仑站主体建筑为钢结构，由11个工程舱拼接而成，包括宿舍、医务室、科学观测场所、厨房、浴室、厕所、污水处理场所、发电机房、锅炉房、制氧机房和库房等。工程的建筑面积为236平方米，包括生活区和科研区，可供15至20人进行夏季科考。根据规划，3至5年后，昆仑站将逐步升级扩建到558.56平方米，成为满足科考人员越冬的常年站。 昆仑站主体建筑主要采用模块化或集装箱式建筑构件组装而成，以减少现场的安装工作量。单纯的集装箱式构件节能效果较差，为减少油料消耗，最大程度地保护环境，昆仑站的主体结构全部采用耐低温的不锈钢，外包复合加芯的保温板。内部功能舱由若干个可独立运输的集装箱式预制工程舱拼接而成，施工人员在国内将工程舱及其内部装修、设备全部做好，把这些工程舱运往冰穹地区组装后，再现场安装外部保温围护层。昆仑站室内设计与家具多采用暖色调，从而减少环境对科考队员造成的心理影响。昆仑站内共设有10间宿舍，这种宿舍有些类似于火车的小包厢，有上下铺，但床更宽、更长，屋里有专门的空间放置行李，还有一张可折叠的工作台。由于处在高原缺氧环境下，在每个床头都有一个供氧终端，科考队员通过它可以补充氧气，缓解缺氧造成的不适。 以昆仑站为依托，我国将有计划地在南极内陆开展冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域的科学研究。昆仑站的建成，标志着中国进入国际极地考察的第一方阵，实现了中国极地科考事业“从大到强”的跨越。 除了新建昆仑站外，2007年至2009年，长城站还将新建近2000平方米的科研综合楼，中山站新建3000平方米的科研楼等建筑，满足气象、冰雪、高空物理等方面的需求。新建容积在500立方米左右的油库，除满足中山站的需求外，还将作为未来内陆科考站的能源基地。雪龙号极地考察船“雪龙”号考察船是我国最大的极地考察船，也是我国惟一能在极地破冰前行的船只。能以1.5节航速，连续冲破1.2米厚的冰层。船装有可调式螺旋桨，航行时操作灵活，有利于破冰。船体用E级钢板制作，即使在零下40摄氏度的严寒气候条件下，也不会变性。“雪龙”船由乌克兰赫尔松船厂于1993年建造。我国购进后，投资改造成极地考察船。“雪龙”号总长167.0米、宽22.6米、型深13.5米、满载吃水9.0米、自重11400吨、满载排水量21025吨、最大航速18节、续航力20000海里、主机13200千瓦*1台,副机800千瓦*3台、载重量10225吨。该船可运输杂货、大型重型货物及各种车辆（带滚装仓）、冷藏货物、贵重货物、炸药、矿物、标准集装箱以及各种油料。该船具备导航、定位、自动驾驶系统，有容纳两架大型直升飞机的平台、机库及配套系统。可航行于世界任何海区。全船共6层，可乘载人员130人。一般考察队员两人一屋，每间10平方米左右，有中央空调，有24小时供应热水的卫生间，冰箱、衣柜、写字台等一应俱全，房间里还有端口可供上网发邮件。此前，“雪龙”号已从上海港张华浜码头完成了包括首台南极天文望远镜阵CSTAR，南极长城站改造工程所需的二千一百余吨钢筋构件、多辆雪地车和工程车等各种科考必需物资的装载任务。昆仑站侧影钻取冰芯(中国第25次南极科考队夏立民摄于2009年1月23日)昆仑站的厨房，全部餐厨垃圾回收处理，由交通工具运回，避免对环境产生的影响。昆仑站内部昆仑站内小型高压氧舱安放在冰穹A的中华天鼎(中国第25次南极科考队夏立民摄于2009年2月2日)跳岩企鹅以暴躁的脾气及凶悍出名，它们会筑巢在松动的石块上，或在陡峭的岩壁间之洞穴，而善于跳跃进出故得其名。高与重分别可达约60公分与3公斤，其外表与体型稍大的马可罗尼企鹅近似，其头上的左右流苏并不相连。国王企鹅(王企鹅)是体型第二大的企鹅,其外表与帝王企鹅近似,但更鲜艳,高与重分别可达92公分与25公斤。它们有复杂特异的繁殖习性,每3年繁殖2次,每次母鹅产一个蛋,其双亲轮流将蛋孵抱在其两脚之间,孵化期约55天。在庞大的动物世界中,雌性生儿育女似乎是一种本能和天职,人们对这种天经地义的事情也早已习以为常了。然而,帝企鹅却打破了常规,创造了雄企鹅孵蛋的奇迹,这不能不说是动物界的一大壮举。南极科学考察站之最最早建立的科学考察站是阿根廷奥长达斯站，于1904年2月24日建成，位于南奥尼克群岛苏里岛的斯科舍湾，地理坐标为南纬64度45分，西经44度34分。规模最大的是美国麦克默多站，位于麦克默多海峡畔，海拔31米，地理坐标为南纬77度51分，东经166度37分。1956年2月16日建站。站内各类建筑200多栋，建有洲际机场、大型海水淡化厂、大型综合修理厂、通讯网、医院、电话电报系统、俱乐部、电影院、商店等。一到夏季，美国、澳大利亚、新西兰等地的许多游客来这里观光，一时间车水马龙，热闹非凡，就象一座现代化城市，故有南极第一城的美称。南极大陆上的第一个常年科学考察站是澳大利亚的莫森站，也是南极圈以南开放时间最长的考察站，建于1954年2月13日，地理坐标为南纬67度36分，东经62度53分。位于南极点上的科学考察站是美国的阿蒙森斯科特站，海拔2900米，地理坐标为南纬90度，1957年1月23日建成，每年有30多人在此越冬。建立在世界寒极的科学考察站是俄罗斯东方站，它是最靠近南极点的一个考察站，地理坐标为南纬78度28分，东经106度48分，建于1957年。1983年7月21日实测最低温度为-89.2摄氏度，被称为南极的寒极。规模最小的是捷克人建立的捷克斯洛伐克站，建在南设得兰群岛得纳尔逊冰帽上，站内仅有两座不到10平方米的木板房，无水、电、通讯设备，仅有2名队员度夏和越冬考察。南极洲唯一不属于主权国家的常年科学考察站是国际绿色和平组织于1984年建立的世界公园站，位于罗斯海沿岸的阿德利地，唱驻队员4人，主要任务是监视监测各国南极站的环境保护。北极北京同升五星红旗 中国第一个北极考察站正式建立 地处北极的挪威朗伊尔宾镇的低温，挡不住中国人北极建立科考站的热情。当地时间7月29日23时11分，北京时间7月30日5时11分，一个令无数中国人激动振奋的时刻，出现在这个北纬78度13分、夏季太阳不落的世界最北端的边陲小镇上：雄壮的中华人民共和国国歌回荡在北极明亮的“夜”空。五星红旗在新揭牌的伊力特沐林北极科学探险考察临时基地和祖国首都天安门广场同时升起。宣告了中国第一个北极科学探险考察站的正式建立！ 国歌声中 科考站点正式建立 朗伊尔城位于北纬78.13度，被称为“地球最北端的城市”，科考队7月26日和7月27日清晨分两批到达这里，在一号冰川下的一幢绿色两层小木屋安营扎寨。 建站仪式本来定于29日下午（当地时间）3点举行，但在2：30左右，向来干旱的朗伊尔宾城却下起了小雨，一直下到7、8点钟。晚上10：40，大家都穿好队服来到屋外，比任何一次集合都整齐、迅速。科考队之所以与天安门同步升国旗，是因为大家一致认为，北极的科考事业与祖国的兴盛紧密相连，选择这一时间升旗最具意义。“祖国强大了，我们才有机会到北极开展考察活动；我们到北极科考的目的，是想为祖国的极地研究工作做点事。”在仪式开始前，北京大学地球物理系教授、博士生导师朱彤说出了所有人的心声。 当地时间23时11分，录音机内响起了雄壮的义勇军进行曲，33名队员同时放声高歌，“起来，不愿做奴隶的人们”，伴随着雄壮高昂的国歌声，一名升旗手将五星红旗向着祖国的方向，用力一挥，国旗迎风招展着向旗杆顶部升去，最后高高地飘扬在北极上空。就在国歌声落的一刹那，队伍中爆发出热烈的掌声和