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专访秦大河院士:揭开“冰雪巨人”的神秘面纱(附野外生

2017-06-14

中国徒步横穿南极大陆第一人、世界著名冰川学家、世界上唯一全部拥有南极地表一米以下冰雪标本的科学家、南极英雄这几个耀眼标签汇集起来,勾绘出中国科学院院士秦大河不同凡响的科研生涯。


秦大河在南极


秦大河院士为商务印书馆发售的新书——《南极洲:从英雄时代到科学时代》作序,并应商务印书馆南宁分馆和广西科技馆的邀请,近日来南宁做科普交流。他在接受记者专访时,重温当年徒步横穿南极科学考察的经历,呼吁各方关注全球变暖问题,并希望中国砥砺奋进从南极研究大国变成研究强国。


A 为参加南极科考 他拔掉了10颗牙齿


1989年,毛遂自荐争取到徒步科考探险南极的名额后,秦大河的心情喜忧参半。南极是个凶险的“冰雪巨人”,之前已经有许多探求其奥妙的勇士献出了生命,如今要徒步征服它,科考队员心里都没有底。


“但作为一名科学工作者,我为能够受派遣参加这一历史性的活动而感到荣幸。无论遇到什么艰难险阻,即便发生意外,我也绝不后悔。”朴实的话语里饱含着一位知识分子立志献身南极科学考察事业的决心。


秦大河和我们分享了南极科考中一些刻骨铭心、险象环生的故事。


1990年国际横穿南极考察队


秦大河出征前遇到的第一个“拦路虎”是牙齿。“要参加徒步横穿南极的科学考察团,我身体其他方面都没问题,就是牙齿有毛病。”秦大河告诉记者,因为南极内陆没有医疗条件,徒步过程中一旦牙齿出问题吃不下东西,生命就会受到威胁,所以对牙齿要求格外严。为了以防万一,美国医生建议拔掉所有有“嫌疑”的牙齿。“如果不拔牙就不能参加,怎么办?为了我喜欢的科研事业,我拔了10颗牙。”


在横穿南极之初,秦大河没学会滑雪,在雪地里行进,没有滑雪板不堪设想,怎么办?只能踏在滑雪板上跑着前进,这比起在陆地上跑步不知要难多少倍,秦大河几乎每两分钟就摔倒一次,体力消耗可想而知。有时候他累得实在抬不起腿了,就把自己拴在雪橇上拖一段路。也不知道摔了多少个跟头、流了多少汗,一个月以后,秦大河迎来了欣喜若狂的一刻,他可以全天滑雪了。


科考队员吃什么?他们的食品很简单,主食是一种压缩食品,一餐只吃一块。“我们每天要摄取6000大卡的热量。尽管这种东西很难吃,但大家皱着眉头强行吞下去,同时还吃一些坚果和巧克力补充能量。3个月以后,我的体重减少了15公斤。平时我们和衣而睡,没有察觉自己身体的变化,到104天时,途经一个考察站,安排我们吃饭后洗澡,我才发现自己已经是皮包骨。”秦大河说。可是他“为伊消得人憔悴,衣带渐宽终不悔”。


科考队每天平均要走48公里。秦大河顶着肆虐的狂风,每55公里挖掘一个1米深的雪坑,观察记录雪层剖面,采集雪样。几个月下来,3把铁锨都挖坏了。每获一个数据、每照一张观测照片、每采集一个雪样都要付出巨大代价。科考队为加速前进,必须轻装前行。为了保住采得的珍贵雪样,秦大河宁可丢掉自己的衣服,也尽可能多把采样瓶藏在枕头里。同行的法国队员称他是“疯狂的科学家”。


“疯狂”的代价换来的是秦大河圆满地完成了沿考察路线进行观测和冰雪采样工作,特别是采集到南极洲“不可接近地区”内的珍贵冰雪样品。800多个珍贵的雪样,迄今为止仍是世界唯一的。


B 为认识南极,他们紧握开启神秘宝库的金钥匙


“教你10秒钟记住南极洲版图的方法,把你的左手大拇指伸出来,其他4个手指半握拳,这就是南极洲大概的轮廓,大拇指代表狭长的半岛,手掌及半握的拳头是南极大陆。”秦大河形象的比划让记者快速记住了神秘遥远的“冰雪巨人”的样子。


揭开“冰雪巨人”神秘的面纱是秦大河毕生的追求。800多个珍贵雪样是他开启神秘宝库的金钥匙。


“冰雪巨人”的魔力是它对全球环境和气候有重大影响。南极洲大陆大约有1400万平方公里,到了冬季,冰盖可以向外扩展两三倍,冰盖会把90%以上的太阳短波辐射反射回去,这对全球热量平衡有很大作用,从而影响全球气候变化。此外,南极洲的冰并非一成不变,南极冰盖上的降雪不会融化,年复一年,在低温和重力作用下,雪的密度逐渐增加,最后形成冰川冰。在这个过程中,来自大气乃至外太空物质都会首先沉降到冰盖表面雪内。因此,采集雪坑和表层雪样,结合剖面上雪的物理结构变化,再加上对雪样进行化学分析,可以获得地球气候环境变化的许多定量的信息,这对于冰川学和气候变化研究有重要意义。南大洋底层冷水可以降到海下几千米,通过海洋环流折返回印度洋、太平洋、大西洋,这是全球的海洋循环。这个力量非同小可。中国北面的整个欧洲、西伯利亚,它们虽然纬度很高但四季分明,原因何在?就是环流传送带产生的作用。环流传送带直接驱动了大洋环流的冷热水循环,对全球气候的影响特别重要。


用聚宝盆来形容南极地区资源的丰富很贴切。除了不可再生的矿产资源如煤炭、石油、天然气之外,还有大量的生物资源如鱼虾。这既是一种资源,又是生态系统的重要部分。从大气、冰雪、海洋到生态系统、矿产资源,人类的一切都和南极密切相关,这些元素在保持地区生态平衡、气候稳定、可持续发展中起到很大的作用。


C 为保护地球 我国南极研究驶上快车道


当问及南极研究的进展,秦大河称今非昔比:“原来乘船去南极考察要几年时间,现在搭飞机一周就能到;科研人员借助卫星、遥感、雷达等先进设备开展研究,鸟枪换炮了。但时间的缩短、设备的先进不代表任务的减轻,科研工作仍然艰巨。”


南极冰盖究竟是什么时候形成的?冰增加了还是减少了……仍是未知数。科学考察开始从宏观转向微观、从定性转到定量的研究。20世纪80年代以来,全球变暖研究日渐深入,南极以其不可替代的禀赋,为人类应对气候变化和保护地球环境这一科学问题做出了独特的贡献。进入21世纪,南极研究面临更多难题,研究这些科学难题,需要全世界科学家,更需要年轻一代的积极参与。


如今大气污染、雾霾天气等问题都与人类无节制地破坏自然界有关,气候变暖必定导致南极冰融化。理论上说,南极的冰全部融化成水可以使全球海平面上升50-60米,这对人类来说是一场灾难。各国应该共同行动保护地球。而在这个过程中,南北极的分量很重。


我国南极科考成效如何,在全球达到什么水准?秦大河介绍,中国于1984年在南极半岛顶端建立第一个中国南极考察站——长城站,距今33年。近年来,中国的南极研究驶上了快车道。队伍从零开始,至今每年保持有二三百人的科考队去南极考察,中国拥有了自己的南极考察船“雪龙号”,并紧锣密鼓地建造自己的破冰船。中国在南极已有3个站点,一支很年轻的研究队伍活跃在南极研究的舞台上,学科覆盖面从天文到大气科学,冰雪到生态生物、海洋、地球物理等。


值得一提的是,去年中国南极考察队环南极绕行,飞机的航测效果很好。秦大河表示:“目前中国在南北极的研究可以说是世界大国但还不是强国,南极研究从跟跑到领跑仍任重道远。希望年轻人砥砺前行,实现大国向强国的转化。”(作者:李新雄 据广西日报)


▉ 野外生存技巧


1.抵御暴风雪


在南极,给人印象最深的是那里的风,最大风速70米/秒,瞬时最大风速可达到100米/秒。在3米/秒风速时,雪会被堆积起来;风速在10米/秒以上,就形成了暴风雪。所以南极的暴风雪是最可怕的敌人。不管是徒步考察、机械化车队,还是在站上,都十分危险。如果刮暴风雪时从帐篷里出来,先要把拉链关好,否则雪在一两分钟里就会灌满帐篷,然后帐篷就会被风推着走。人出帐篷要退着走,走两三步看看帐篷,如果能看见,可以继续退几步;如果发现帐篷隐约可见,目的地又无处可寻时,就必须返回帐篷,以免因迷失方向而死亡。南极考察队发生死亡的最高纪录是暴风雪造成的。1986年我在凯西站工作时,有一位气象观测人员刮暴风时出去,两个建筑物相距不过三五十米,但他再也没有回来。暴风雪停止后,人们发现他的尸体距建筑物只有10米。


2.通过冰裂隙


冰裂隙是冰盖在冰川运动下形成的一种裂缝。有的深几米,有的深不可测。即使在无风天气下,冰裂隙也很难发现,因为积雪会形成一个盖子,把这种可怕的裂隙掩盖起来。我们在滑行时经常感到脚下一沉,回头一看,身后会露出一个冰裂隙来。开始老觉得庆幸没掉进去,后来也就习以为常了。我们在通过500公里长的拉尔森冰架,跨出南极半岛,刚刚进入真正的南极腹地时,就遇到了一段150公里长的冰裂隙地区。 


在这个地区,我和杰夫·沙莫斯在前开路,滑一步,用冰镐探一下,再滑一步,好像探地雷一般。后面的队员严格地按我们的足迹前进。这样,一天只能前进15公里。我们心急如焚。


人有滑雪板,压强比较小,可是狗就没有那么幸运。跑在最前头的狗,至少有5次掉进过冰裂隙里。那些经过严格训练的狗十分聪明,一旦有一只狗掉进裂隙,一声令下,其余的狗会自动向四面八方放射状地散开,并拉紧缰绳,等待人去救援。有一次,一只狗掉进了冰裂隙,路易斯·艾蒂安亲自下到7米深的冰缝中把那只可爱的狗救了上来。


3.避免迷失


在南极行动常常要“连锁行动”,防止有人走失。尤其天气极度恶劣时,在能见度为零的茫茫的风雪中,从这个帐篷走到那个帐篷,还得在身上拴上绳子。我们在穿越时,9月份的天气坏透了,整月暴风雪不停。上旬的一天,打前站的我和杰夫·沙莫斯与后面队员失去了联络。我只好集中了雪橇上的所有绳子,系成一根长长的绳索,拴在雪橇上,像驴推磨那样旋转着找。足足有2个小时,才找到同伴们。


4.行路难


我们在行进中经常遇到一些麻烦。遇到天气阴云,反差很小时,行进路上就会步履惟艰,尤其是在前边带路的队友,得像瞎子一样摸索前进,因而速度不可能很快,经常耽误行程。另外,冰面雪丘很多,最高大的可达90~100cm,由于反差很小,不易发现,到发现时已为时过晚,经常造成雪橇倾覆。有时一天之内会连翻好几次,甚至非要请其他人来帮助一块儿用力抬才能重新正过来。另一个问题是南极风雪不断,新雪会使部分地段冰面十分松软,使行进速度大大下降。因此滑雪技术和驾橇技术一定要过硬,否则到了南极雪原上就真是叫天天不应,叫地地不灵了。


5.提防雪震


发生雪震的主要原因是因降雪地区少风,雪质松软,雪层在一定深度内粒雪晶体(粒)因升华、凝结而变得粗大但较脆,当孔隙内气体的振动频率与外来的附加频率相同时,如脚步、雪橇等造成的频率,或上覆压力加大等等,较脆的粒雪破碎,使雪面大面积下沉而形成。


雪震时的感觉如同地震,小的只感到雪面略有下沉,并伴有轻微响声。大的则感到大面积雪面下沉达20~50cm,声响巨大,低沉但响亮的轰鸣声从一个方向传到另一个方向,经常使人、狗受惊,队伍一片混乱。所以在南极行进,一举一动都要格外小心,避免发生意外。


6.保护雪橇狗


风雪交加时,人可以躲进帐篷,多加衣服,但狗却要面临很大的威胁。低温加暴风雪,是它们最不喜欢的天气。200多天的长途跋涉,肥壮的狗几乎都缩小了一圈,身上的脂肪已消耗尽,当然感到冷。杰夫为他的狗筑了雪墙,他称之为“GreatWall”(长城);圭三也仿着为个别狗筑了雪墙以避风。让·路易和维克多则将维尔的狗转移到拖拉机车避风的一侧,并保持阳光照射。不过,尽管如此,还是难免冻伤的情况出现。因为有些狗并不欣赏人们的“杰作”,他们卧在雪墙旁边,而不去后边。由于吹雪,杰夫的狗毛内结冰,有4只狗的腿被冻伤。宿营后,杰夫将他们放入拖拉机车内“烘干”。苏联的大型拖拉机车为500马力,车内带有一台约15瓦的发电机,发电时的热量可以用来取暖,使车内非常暖和。


7.防止紫外线灼伤


在南极的茫茫雪原上,紫外线的照射格外强烈,即使背对着阳光,脸部未直接受到照射,反射光线仍可使我们的脸部有不同程度的烧伤。常常会使皮肤肿胀发红,脱掉一层皮。因此,外出时一般要带上专用的面罩,既可防冻又可防晒,一举两得。但有时也会因人而异。譬如我。因为我带上面罩会导致皮肤上起疹子,所以不得不仍掉面罩,改涂防紫外线的油膏。但效果不是很好,而且不防冻。


8.关于狗拉雪橇


在南极,狗橇是一种极普遍的交通工具,和我们中国的自行车地位差不多。而关于狗撬的门道也不少。那里的狗多为北极狗,有很多是爱斯基摩狗和狼的杂交后代,当它们昂头长鸣时,其形态、声音都和狼相似。怎样辨别一只狗好与不好呢?一只极地雪橇用的好狗,要四肢长而粗壮,脚掌宽大且结实,前胸高挺而宽阔,当然个头儿也不能小。只有这样的狗,才有可能在深深的雪地里拉动雪橇。


拉雪橇的狗通常分为领头的狗和一般拉橇狗。前者排在最前边,或单个,或一双,其体格不一定大,关键在于灵活与否!要能听懂驭手的口令,使驾驭者得心应手。其余的狗均为一般拉橇狗,而最后边的一对狗,则要求体格高大有力,能出力气才行。当驭手一声口令后,全体狗成双成对地一齐用力,将主绳拉动,即可使雪橇滑动。要注意的是,当每次狗听从指令并完成任务后,应当不断表扬、夸奖,他们能听懂的。通常是“XX,好狗”,“很好”,等等。驾驭者一定要精力集中,因为每只狗的耳朵都是竖起来的,他们在注意听指挥、听口令,如果有两个人在后边谈话,发出近似口令的声音,会干扰它们的行动。另外,还有一点值得注意,就是驯狗一般用英语进行,它们是听不懂中国话的!


█ 什么是必须带的


徒步穿越南极时,我们每人要把装备分为四份,一份随人走,其余三份由补给飞机送到三个拟定的补给点。兹记录如下:


线衣(长袖)、线裤(长)、灰色线单手套、灰色单尼龙袜、折叠软椅子、风镜、泡沫塑料睡垫、头顶电灯(直镜)、过裂隙用安全腰带、红色头套、眼镜腿固定带、面罩(黑色)、黑色高一特克斯袜子(长)、黑色石头河牌高一特克斯袜子(短)、指南针(南半球专用)、高一特克斯五指手套(厚)、四指合一大单手套(有内套、大皮手套,红、白、豆沙色单手套(五指分开)、马克勒套鞋(附塑料鞋垫)、毛线手套、毛线袜子(石头河牌)、滑雪橇板上的塑料鞋、马克勒鞋垫、黑色橡胶布、牙刷、钢卷尺、牙线(线卷、盒装)、牙线(塑料袋装)、衬裤、白线手套(中国产线手套)、黑色圆珠笔、白色细尼龙线120英尺、黄色细尼龙线(1小把)、塑料瓶(1000ml)、防紫外线护脸膏(管装)、毡袜子(1号,蓝色,长)、毡袜子(2号,蓝色,短)、小食品、毡袜子(2号,绿色,长)、毡袜子(2号,绿色,短),防寒外套(厚)、防寒神(厚)、头巾、贝雷帽、帐篷内用便帽、前拉锁上衣、外套、l号裤、2号裤、头套、风衣、l号风衣、2号风衣、1号风裤、2号风裤、边衣裤、高一特克斯帽、睡袋、马克勒套鞋。 (整理/雷永青 据新浪)


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