北极科学考察

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北极科学考察是指世界各国科学家在北极所进行的科学考察活动。开始于1957~1958年的国际地球物理年,随着人类科学活动进入大科学时代,以及国际政治格局的巨大变化,80年代后期,北极的科学研究活动已出现了真正国际化的趋势。2012年8月24日,中国科学家在北极高纬地区发现新型污染物
中文名
北极科学考察
开始于
1957~1958年
属    于
国际地球物理年
意    义
出现了真正国际化的趋势

北极科学考察活动简介

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北极的大规模科学考察时代,开始于1957~1958年的国际地球物理年。当时12个国家的10 000多名科学家在北极和南极进行了大规模、多学科的考察与研究,在北冰洋沿岸建成了54个陆基综合考察站,在北冰洋中建立了许多浮冰漂流站和无人浮标站。尽管随着北极的地理发现,一些国家很早就开始了零星的海洋学地质学、冰川学、测绘与制图学、气象学生物学等学科的考察,但是国际地球物理年科学活动的成功,才标志着北极和南极科学考察进入了正规化、现代化和国际化的阶段。
1990年8月28日,经过4年多的艰苦谈判之后,在北极圈内有领土和领海的加拿大丹麦芬兰冰岛挪威瑞典美国俄罗斯共8个国家的代表,在加拿大的瑞萨鲁特湾市签署了国际北极科学委员会章程条款,成立了第一个统一的非政府国际科学组织,也就是所谓的“八国条约”。这虽然是一个非政府机构,但章程条款明确规定,只有国家级别的科学机构的代表,才有资格代表其所属国家参加该委员会。也就是说,这实际上是个带有明确政府标志的非政府国际机构。因为,对于北极或者南极这样的特殊地区来说,无论以什么名义开展活动,如民间团体、私人等,都会被视作某种意义上的“国家行为”。但国际北极科学委员会又是一个科学机构,因而至少在形式上表达了各国政府和科学家们淡化经济、军事和政治色彩的愿望。尽管除了少数坚持理想主义的科学家以外,谁都知道不同国家在北极的利益冲突是无法完全回避得开的。国际北极科学委员会的宗旨是科学、交流与协调,并且对正在北极或非北极开展与北极有关的重要科学活动的非北极国家开放。
1991年1月,该委员会在挪威的奥斯陆召开了第一次会议,并接纳法国、德国日本荷兰波兰英国6个国家为其正式成员国。至此,人类在北极地区的国际科学合作终于迈出了艰难的,但却是具有历史意义的一步。
国际北极科学委员会虽然成立时间不长,但已经进行了卓有成效的工作。在“和平、科学、合作”原则的基础上,委员会积极协调并指导各国的北极考察活动;针对一些重大科学问题组织庞大的国际合作计划;并且以“公约”、“议定措施”、“现行决议”等方式对北极的生物资源矿产资源、能源及环境实施及时有效的保护。该委员会为不同社会制度、不同国家地区的科学家们提供了活动的舞台和表达见解的机会。各个学科、各种专业的科学家都可以在那里找到共同的语言。

北极科学考察考察之最

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北极科学考察东北航线

富兰克林的悲剧公诸于众之后,人们对西北航线一度失去了热情,但对东北航线,并未忘怀,随着欧亚大陆以北一系列岛屿的相继发现,如何打通东北航线的轮廓似乎也愈来愈清楚了。最后,这一殊荣终于
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落到了一位芬兰人的手里。  1831年,阿道夫·伊雷克出生在芬兰,其父是一位非常有名的科学家。那时候,芬兰还是俄国的一部分。当他20多岁时,由于激进的活动而被驱逐,被迫移居斯德哥尔摩,成为瑞典人,后来成为诺登许尔德男爵。1858年,他作为一名地质学家,随队到斯匹兹卑尔根岛进行了第一次北极考察。接着于1864年又对该群岛进行了两次考察,并绘制出一张相当精确的地图。  后来,由于在新地岛科拉海附近的捕鲸活动愈来愈多,诺登许尔德便对广阔的西伯利亚海岸产生了浓厚的兴趣。他认为,如果能把西伯利亚沿岸的航线打通,就可以把那一带丰富的得天独厚的资源直接运到欧洲市场。因此,从1873年开始,他连续两次从科拉海航行到叶尼塞河,并逆流而上,一直到达内地的叶尼塞斯克。然后,在做好了充分的准备以后,于1878年7月18日,率领4艘舰艇,由来自瑞典、俄国、丹麦、意大利和挪威的海军陆军军官以及科学家、医生、工程技术人员和水手组成的共30人的国际性队伍,浩浩荡荡地向东北航线再次冲击,将完成一次环绕欧亚大陆的历史性航行。起先似乎一切都很顺利,到9月初,他们已经进入了楚科奇海,胜利在望。然而,到9月28日,离白令海峡当年库克船长到过的北角只有193公里,他们的船只却突然被牢牢地冻住,动弹不得。10个月之后,就在出发一周年的那一天,即1879年7月18日,他们的船只才挣脱了出来。强劲的南风把浮冰吹开,为他们让出了一条通往胜利之路。1879年7月20日上午11时,他们终于绕过了亚洲大陆的东北角,进入了白令海峡。来自太平洋的气味扑面而来,人类为之奋斗了几个世纪并付出了巨大代价和牺牲的东北航线终于走通了,而这次仅仅用了一年零两天的时间。

北极科学考察西北航线

英国人辛辛苦苦在通往中国的西北航线上寻觅了几个世纪,以富兰克林的失败而基本告终。人们万万没有想到的是,这枚金牌,落入了挪威人的手里。
1872年7月16日,阿蒙森出生在一半国土位于北极圈内的挪威,他还在少年时代就立下了征服北极的雄心壮志。1897年,他中断了医学院的学业,以大副身份加入比利时船队赴南极考察,并在那里越冬,这更增加了他对两极探险的兴趣。1899年回到挪威之后,他便把注意力转向北极。
1903年6月16日午夜,天还下着毛毛细雨,为了避开债权人的威逼和阻挡,他和精心挑选的6个伙伴悄悄地离开奥斯陆码头,向茫茫大海驶去。8月20日进入拉卡斯特海峡,两天后便登上了富兰克林当年越冬的那个小岛。接着,在威廉王岛度过了第一个冬天。这里便是富兰克林探险队全军覆没的地方,但他们的运气好得多,不仅可以猎到驯鹿,而且还交了许多爱斯基摩朋友。
1905年8月26日,他们驾着“格加”号小船,终于走出了加拿大北极地区岛屿密布、冰山林立的迷宫,进入了广阔的波弗特海。突然,地平线上出现了一艘船只,引起了他们一阵惊喜。这是一艘来自旧金山的美国捕鲸船,是属于白令海捕鲸船队的。这就意味着,人们几个世纪来为之奋斗的目标终于实现了。寻找西北航线终于从梦想变成了现实。一年以后,即1906年8月的最后一天,阿蒙森驾着小船一声长鸣,进入了阿拉斯加西海岸的诺姆港,宣告了他这次历史性航行的最后胜利。

北极科学考察最先抵达

人类征服北极点的梦想由来已久,早在1527年,一个叫托尼的英国商人就曾写信给亨利八世,认为有必要通过北极点去寻找一条通往中国之路。后来,威劳毕于1553年,巴伦支于1596年,哈得逊于1607年都曾试图通过北极点而寻找一条通往中国之路,虽然都以失败而告终,却为商船开辟了一条新的航线。
200年之后,为了同样的理由,莫普斯于1773年,斯科莱斯毕于1806年,伯坎于1818年,潘瑞于1827年再次试图通过北极点,寻找一条到达东方的近路。后来,是美国人改变了这一进程的初衷。先是格雷斯,后有皮尔里,他们把进军北极点看成是一场纯粹的体育比赛,并且取得了最后的胜利。  在第一次试探失败之后,皮尔里于1905年发起了第二次向北极点的冲击。这一次,他一共带了200多条狗和几个爱斯基摩人家庭,包括男人、女人和小孩子。男人可以运送东西,女人可以缝制衣服,孩子们则可以调节气氛。这次努力虽然也失败了,但到达了北纬87°06′的地方,离北极点只差273.58公里。  接着,1908年7月,皮尔里又发起了第三次,也是最后一次向北极点的冲击。这时,由所有的赞助人组成了一个“皮尔里北极俱乐部”,专门协助他解决所需的资金问题。这次共有22个人,包括船长、医生、秘书和一直追随他的黑人助手亨森等。另外还有59个爱斯基摩人,带了246条狗。9月初,“罗斯福”号到达了北极海域,并把所有东西都运到了哥伦比亚角的陆上基地。  1909年2月的最后一天,共有24人、133条狗,从基地出发,踏上了远征北极点的茫茫之路,零下五六十度的严寒,造成了严重的冻伤,狂风漫卷着飞雪,迷住了人们的眼睛,起伏的冰山撞坏了雪撬。后来,又遇上了一条宽大的裂缝挡住了他们的去路。6天后,冰缝终于合拢了,他们才得以继续前进,4月1日,他们行进了一个月,共走了450多公里,离北极点还有214公里。这时,皮尔里将最后一批支援人员遣返回去,只带了亨森和4个爱斯基摩人作最后的冲刺。幸运的是,他们遇到了连续几天的好天气。1909年4月6日,他们终于到达了最后的目标,北极点就在他们的脚下!据后来证实,他们那时的位置,是在北纬89°57′。过去300多年来人们追寻的目标,他们只用了30多天便把它变成了现实。

北极科学考察最先飞抵

1926年5月9日,美国极地探险飞行家伯德和同伴贝内特驾驶三引擎的飞机从斯匹兹卑尔根群岛的王湾出发,在北极上空盘旋了一圈。他虽然声称飞越了北极点,但因未敢着陆进行任何考察和探测,所以不仅他们的成功被认为是没有什么实际意义,而且连他们是否真的飞过北极点也受到怀疑。
两天以后,即1926年5月11日上午8时50分,挪威的阿蒙森,美国的爱尔斯沃斯和意大利的飞艇设计师诺比尔从同一地点出发,驾驶可操纵的飞艇“诺加”号,经过16小时40分钟的飞行之后,顺利地降落在北极点,并在那里插上了挪威、美国和意大利的国旗。这一行动使阿蒙森成了第一个既到过南极点又到过北极点的人。然后,又经过72小时的长途飞行,于5月14日早晨,在阿拉斯加的一个小村庄着陆。这也是人类第一次从欧洲越过北冰洋而到达美洲的飞行,全长5460.3公里。
此后,人们仍然围绕着北极点这个地球之巅大作文章,又创造了许多第一。例如, 1937年,有两个俄国人乘飞机第一次在北极点降落。1958年,美国的核动力潜艇从冰下第一次穿过北极点。1959年,美国潜艇斯卡特号第一次冲破坚冰,在北极点浮出水面。1968年,美国的一个探险家,乘雪上摩托,自皮尔里之后,第一次到达了北极点。1969年,一个英国的探险队,乘狗拉雪撬从巴罗出发,也到达了北极点。1977年,苏联的破冰船北极号第一次破冰斩浪,航行到了北极点。

北极科学考察最先抵达的亚洲人

1978年,日本勇敢的单身探险家植树村直己独自驾着狗拉雪橇,完成了人类历史上第一次一个人单独到达北极点的艰难旅程。目前为止,他也是唯一的只身到达北极点的亚洲人。6年之后,他在又一次独身登山探险活动中,再也没有回来。他终于走完了自己探险生涯的旅途,长眠在阿拉斯加麦肯齐雪山的冰峰下。

北极科学考察最早的中国人

1947年,重庆大学工学院院长冯简教授,代表中国出席巴黎国际文教会议,然后由当时中国驻挪威大使馆代办雷季敏相助,只身进入挪威的北极圈内地区开展考察。他此行回国后,著有《余在北欧时所见之北极光》。冯先生于重庆解放前夕,被国民党胁迫举家赴台湾,已于1962年病逝。他是第一位进入北极开展科学考察的中国科学家。
武汉测绘科技大学高时浏教授,1949年至1951年受聘为加拿大联邦政府大地测量局工程师,在此期间,曾带几名助手进入加拿大北极圈里的一个无人区,进行大地测量。当他们走到布西亚湾和布西亚半岛附近时,蓦然间惊奇地发现,他们手中罗盘上的磁针鬼使神差般冲下,不像以往可以左右移动了。再看绘纬仪,原来他们所立的位置,为北纬71°,西经96°,正居地球北磁极!能够找到北磁极,是一种难得的幸运!因为北磁极时刻围绕着一个160公里的圆圈移动着,与人们捉着迷藏。自高时浏幸运地巧遇北磁极,到1985年,北磁极已经“跑”到北纬78°,西经102°,仅水平方向即已“跑”了近800公里。
另外中国人最早进入北极的纪录还有:1958年11月,新华社驻莫斯科记者李楠,乘坐苏联直升飞机,前往苏联设在北极冰盖上的第六号浮冰站和第七号浮冰站,进行实地采访。此行中,他从空中掠过了北极点。1993年,香港摄影家李乐诗,乘飞机在北极点降落,作为第一个抵达极点的中国人,她在地球之巅展开了鲜艳夺目的五星红旗。进入90年代,北极地区局势和缓,开始接纳一切对之心驰神往的人们。从此,高登义位梦华张青松等一批科学家,相继进入这一地区,从各个角度对其进行考察研究。
90年代以来,我国部分科学家还通过各种途径参加了有关国家的北极考察队,或者在当地现有条件支撑下,开展部分研究工作。
自1991年开始,中国科学院大气物理研究所与挪威北极研究所和斯瓦尔巴德大学合作,开展了斯瓦尔巴德地区天气、气候以及大气物理研究。
中国地质科学院的部分科研人员,自1992年起,先后应邀参加了英国挪威和德国的北极地质考察队。
自1993年开始,国家海洋局第二海洋研究所与德国马普基金会等机构合作,开展北冰洋的生物学和海冰变化研究。
1993年开始,中国科学院兰州冰川冻土研究所与加拿大McMaster大学合作,开展了加拿大北极群岛地区的冻土水文学与冻土环境变化研究。自1994年3月开始,中国科学院地理研究所和兰州冰川冻土研究所与美国阿拉斯加北坡自治区政府合作,开展了阿拉斯加北坡地区1万年以来气候与环境变化的考察研究。1994年5月开始,中国科学院青岛海洋研究所与美国阿拉斯加北坡自治区政府合作,开展了波弗特海浅海区域鲸鱼种群与生态习性的调查研究。
1995年开始,中国科学院兰州冰川冻土研究所与挪威北极研究所和斯瓦尔巴德大学合作,开展了斯瓦尔巴德地区的冰川学研究,先后有3人次参加了野外考察。
1996年4月,武汉测绘科技大学与香港极地科学推广中心合作,开展了格陵兰地区的测绘学研究。

北极科学考察中国首次远征

北极地区通常是指北极圈(66°33′N)以北的区域,包括北冰洋的绝大部分水域、格陵兰岛、冰岛等岛屿以及欧亚大陆、北美大陆的北部地区,总面积约2100万km(平方),其中陆地近800万km(平方)。也有学者以最热月陆地10℃等温线、海域5℃等温线作为北极地区的南界,总面积约2700万km(平方),其中陆地近1200万km(平方)。
北极地区的土著居民是因纽特人,总人口近500万,包括拉普人等19个分支,主要分布在北冰洋沿岸,属蒙古利亚人种
北极是全球气候变化的“启动器”之一,海冰、洋流和气团的变动直接导致全球变化或异常跳跃。北极地区广达1300万平方公里的苔原带,是全球最大的固碳地,近200年来该带北缩300-480公里,已使大量的固碳氧化进入大气层,加剧了温室效应的节奏。近100年来,北极苔原带平均升温2-4℃,已对周边地区产生难以估量的影响,北极脆弱易变的自然环境,使其成为全球变化重要的“指示器”。极光、哨声、磁暴等太空对地球的作用信息,只有在极区才可捕捉,不仅是为日地关系研究而且也为空间科学提供了天然的“实验场”。人类历史上三次大规模的挺进北极,不仅形成独特的冰雪文明,而且也提供了的人与自然相互作用的典型样板,尤其在人类面临生存与发展这一共同命题的今天,探索解析北极人地关系更显其重要。北极酸雨和烟雾等环境污染已开始向中低纬区扩散,我国也已受其侵害,研究其集散机制和路径可为我国二十一世纪生存环境调整提供科学依据。
北极丰富的自然资源,将是新世纪重要的资源尤其是能源基地,而对北极资源的开发必然产生诸多环境问题,研究环境的脆弱性,制订科学合理的开采计划,已成为全球人类共同关心的问题。
国际北极科学研究已有上百年历史,几乎涉及到全部的学科领域,在此过程中,我国已有少数科学家通过各种形式参予了部分考察研究项目,然而我国正式组队的考察则始于1995年。1993年3月10日,由中国地理学会等七个全国性学会发起,经中国科协批准成立了“中国北极科学考察筹备组”,6月24日,孙枢周秀骥马宗晋陈运泰等科学院院士和有关极地专家,全面论证了筹备组提出的《北极科学考察与全球变化断面研究的计划与设想》,并一致同意将其作为中国北极科考的长远规划,其宗旨是开展北极与全球变化研究,为我国二十一世纪生存环境的调整提供科学依据,1994年2月24日-26日,筹备组召开了首届中国北极科学考察研讨会,孙鸿烈、周秀骥、马杏垣李廷栋等科学院院士和有关极地专家,审查通过了《中国北极科学考察的优先领域和重点项目》,拟定了1995年和1996年两阶段科考的路线、项目和实施方案,在此基础上,经有关研究机构和学术团体的反复蕴酿,形成了首次北极点科学考察队的工作内容和执行计划,即围绕全球变化这一核心,开展冰雪、海洋、环境、遥感遥测、生物生态等项研究,所有课题都是在大量分析国外同类研究成果的基础上提出的,并不苟求面面俱到,而是着眼于现有条件下可能孕育的生长点。
1995年1月19日-27日,在东北松花江冰面上开展了封闭模拟训练,检验了所有预备队员的身心状态及仪器设备的可操作性,之后不同层次的论证会详细审查了课题的实施方案及承担人员的能力,经主管部门批准,完成了组队。中国首次北极点科学考察是由中国科协主持,中国科学院组织的大型境外科考活动,以政府支持、民间集资方式运作,得到了新闻界、科学界和企业界的大力支持和广泛参与,科考队由25名队员组成,除1人来自香港外,其余分别来自全国七大部委、涉及18个单位。
1995年3月31日,全体队员离境,经美国赴加拿大哈德逊湾开展负重滑雪和驾狗拉雪橇训练。4月22日7名科考队员由设在加拿大北极群岛孔沃利斯岛上的雷索柳特基地(74°N)出发,沿西经80°的冰面自88°N向北极点进发,跨越了波弗特海环流区和贯极点洋流带这两大北冰洋的重要系统,于北京时间5月6日上午10点55分到达北极点。共采集各类样品542号,取得观测数据上万组,拍摄典型样点图象上千幅,还有大量的文字和电视记录资料。这次科考任务的圆满完成,填补了我国自然科学研究地域上的空白,证明中国科学家有能力深入北冰洋腹地开展科考观测和取样,部分科研成果及野外执行情况已提交1995年12月21日在美国召开的第二届国际北极科学大会,为我国加入国际北极科学委员会奠定了基础。不久后,首次远征北极点科学考察活动使近400名中国科学院和中国工程院院士联合评选为1995年中国十大科技新闻之首。
此次考察期间,开展的雪冰化学研究,在亚北极地区开始不等间隔的布置点位,自北纬88度至北极点以10km间隔等距布设点位,在每一点位进行雪坑观察采样、海冰钻芯以及气象要素观测工作。在实验室分析的基础上,初步查明了北冰洋表层雪冰中化学元素的组成特征及其环境意义;与亚北极地区表层雪冰化学成分的对比表明,现代环境污染不仅在亚北极地区和北冰洋腹地有较高浓度的集聚,而且呈现逐年上升的趋势;雪冰中储存的环境信息还表明,近年北极地区气温有不断升高的现象;与南极地区的表层雪冰研究结论相比,北极地区不但表露出人工环境要素扰断自然过程的现象,而且还存在对人类活动敏感度降低的特征。
由于此次考察海域均被浮冰覆盖,传统的海洋学研究只能依靠站位钻冰实现,共布设测站5个,同时在北纬82°和北纬84°各布设测站1个。每一测站以100组/m的数据密度进行温盐深观测,以100-500组/m的数据密度观测海水的流速和流向,以0m、30m、100m和200m的间隔采集水样,初步揭示了Beaufort涡旋区流场的分层特征、断面特征、剪切特性和水体平衡;较全面的了解了该区的温盐特征,对水系和水团范围进行了划分;研究了海洋微循环及其垂直稳定度和对流特征;水体营养元素和化学元素的分析,揭示了该区重金属元素和营养物质的分布特征;水体化学元素对北冰洋环境具有重要的示踪意义。极冰动力学的研究主要包括冰漂移和冰厚度两方面,利用每晚宿营和早晨出发前的重复位置测量,确定海冰在观测期间的平均拉格朗日的漂移,研究表明在北纬89°附近跨极点洋流和Beaufort海涡流交汇区,海冰的漂移速度最大;海冰厚度采用小尺度观测和大尺度观测相结合的方法,在百米范围内离中心点1-10m的距离密集观测,而大范围则以小尺度观测为基础用算术平均的方法求算;基本掌握了极点附近海冰漂移规律、冰厚分布及其与历年的差异,配合海洋学研究,
探讨了北冰洋海水与海冰的热力学过程。
考察队还在北冰洋沿岸区调查各自然地理要素的特征,采集各类沉积物剖面和树木年轮样品,收集有关观测台站的资料,结合实验室分析,全面认识该地区的自然环境结构和演变过程;在北冰洋区域,记录每日的气象要素,采集表层冰雪样品,分析人类活动对极地海洋的影响;收集大气气溶胶样品,分析不同地带气溶胶的特征;不同地理单元中重金属元素的组成反映了第二次世界大战以来全球工业发展对北极地区环境的影响强度及其变化过程;寒区环境自净能力存在明显的地带性差异,这将是极区持续发展中值得特别关注的问题;沉积物研究表明,近代北极地区的气候有逐渐变干暖的趋向;与其它地区相比,北美北极区似乎有时段上的超前性和变幅上的放大性特征,是全球变化重要的预警区。
考察队调查了苔原带和苔原-荒漠过渡带的生物群落组成及其地理分布,测量了植物群落的CO2代谢量;监测生态环境因子的近期变化;进行土壤样方调查,采集各类土壤样品,分析极端环境下的地球化学过程;不同地带生物多样性与生态环境因子的调查研究,揭示了极地地区生态环境因子之间的相关性;极地生物多样性信息库的建立,为生态系统的研究提供了基础。

北极科学考察中国北极科考

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中国作为北半球最大的发展中国家,受北极地区气候与环境变化的影响最为直接、快速而深远。自1999年中国首次组织开展北极考察以来,针对北极海冰、海洋与大气变化同中国气候环境变化的关系,先后开展了三次以“雪龙”号科学考察船为平台的北冰洋区域综合考察,对北极地区气候与环境变化的机理,有了初步的认识与了解,获得了一批有价值的科学考察研究数据与样本。[2]  中国第四次北极科学考察队将于2010年7月1日出发,前往北冰洋区域执行科学考察任务。国家海洋局新闻发言人李海清介绍,这次北极考察是继1999年、2003年、2008年3次北极科学考察之后,中国第四次进行北极科学考察,也是历次北极考察中时间最长、人数最多的一次。他说,作为第四个国际极地年中国行动计划的组成部分,中国第四次北极科学考察将围绕北极海冰快速变化机理研究、北极海洋生态系统对海冰快速变化的响应两大科学目标,在白令海白令海峡楚科奇海波弗特海加拿大海盆、门捷列夫海脊等海域,开展与海冰大范围融化相关联的大气、海冰和海洋过程观测,以及生态系统多学科综合考察。[2]  此次北极考察队由来自20多个单位的科研人员、后勤保障人员、媒体记者、“雪龙”号船员组成,同时邀请来自美国法国芬兰爱沙尼亚韩国的7名科学家参加,考察队共计122人。其中,包括一名来自中国台湾地区的科学家,这是继第26次南极考察后,第二次邀请我国台湾地区科学家参加极地考察工作。本次北极考察队的领队由国家海洋局极地考察办公室副主任吴军担任,首席科学家由来自国家海洋局第三海洋研究所所长余兴光担任,“雪龙”号科学考察船的船长由来自中国极地研究中心的沈权担任。北极考察队7月1日从厦门出发,计划9月23日返回上海,历时85天,是历次北极考察时间最长、人数最多的一次。[2] 

北极科学考察中国航海史上新纪录

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中国第四次北极科学考察队出色完成科学考察任务,2010年9月20日上午乘坐“雪龙”号极地科学考察船载誉凯旋,顺利返回位于上海浦东的中国极地考察国内基地码头。国家海洋局和上海市政府举行热烈欢迎仪式。
中国第四次北极科学考察历时82天,是我国历次北极考察时间最长的一次。“雪龙”号极地科学考察船总航行12000多海里,最北到达北纬88度26分,创造了中国航海史上新纪录。
中国第四次北极科学考察紧紧围绕着北极海冰快速变化及其北极海洋生态系统对海冰快速变化的响应两大科学目标,共完成135个海洋站位的综合调查、1个“长期冰站”的海冰气综合考察和8个“短期冰站”的考察、1个北极点站位的观测,考察范围涵盖白令海、白令海峡、楚科奇海、加拿大海盆、门捷列夫海脊、弗莱彻深海平原海域、北极点等海域,南北纵贯2300海里,东西横跨1100海里,范围之广、内容之全、取得的资料和样品之多,以及到达的纬度之高,均创造了我国历次北极科学考察中的新纪录。[3] 

北极科学考察自主建造破冰船

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在地球南北两极开展科学考察,“雪龙”号将不再是单兵作战,中国即将自主建造第一艘极地科学考察破冰船,国家海洋局将面向社会公开征名。 据国家海洋局极地考察办公室党委书记秦为稼介绍,目前,中国新建一艘极地科学考察破冰船的项目已得到国家发改委正式批复,现正进入实施阶段,即将向国内外开展设计招标,并将在国内自主建造。根据计划,国家海洋局将在11月正式推出征名方案。
据悉,中国新建的极地科学考察破冰船今后将与“雪龙”号极地科学考察船一起,同时实施南北极多学科综合考察,这两艘破冰船还可以联合国内其他的海洋考察、大洋调查船只,根据不同计划进行编组,组建一支现代化的极地科学考察船队。
中国开展极地科学考察事业27年来,一共使用过三代考察船。1984年,中国首次开展南极考察使用的是“向阳红10”号,这是一艘满载排水量为13000吨的普通船只,无破冰能力。
1986年,中国南极考察开始使用“极地”号科学考察船,这艘船原系芬兰劳马船厂建造的一艘具有1A级抗冰能力的货船,中国购进后改装成南极科学考察船,在完成了6个南极航次考察任务后,于1994年退役。
目前中国正在使用的“雪龙”号极地科学考察船于1993年购自乌克兰,全长167米、满载排水21000吨,配备了现代化的航行、定位和导航系统,具备以1.5节航速连续破冰1.1米(含0.2米厚的雪)的能力,可搭乘科考队员120人,主要承担了南极考察站物资补给运输、科考队员的交替和南北极大洋调查等三大任务。
“27年来,我国极地科学考察一直是单船作业,已经严重制约了极地海洋学科的研究和发展。”秦为稼说。据统计,27年来,中国“向阳红10”号、“极地”号和“雪龙”号三代极地考察船在南大洋海洋调查总时间,还不及美国1艘考察船1年的调查时间。“雪龙”号的破冰能力不足,也难以满足南极科考需要。 “新建一艘极地科学考察船将会有力打破这个瓶颈,同时还可提升我国破冰船的建造能力,”秦为稼说,“随着全球气候变暖北极航道有望开通,用于极地冰区航行的船舶今后需求潜力很大。”
根据设计规划,中国新建的极地科学考察破冰船将采用国际先进的最优船型设计,电力推进系统,破冰等级为PC3(即在两极水域混有陈冰的次年海冰中,破冰厚度不低于1.5米海冰加0.2米雪),连续破冰速度2-3节;舶总尺度为长100米-120米、宽20米-24米,最大吃水9米,轻载排水量8000吨级,续航力20000海里,载员90人,自持力60天,能满足南北两极海域航行和绿色环保要求。
据介绍,在科学调查功能设计上,将充分考虑系统性、兼容性和柔性,涵盖物理海洋、海洋化学、海洋生物、海洋地质、海洋地球物理、大气科学等众多专业,同时具备一定的考察站后勤物资补给能力。[4] 

北极科学考察考察发现

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2012年8月24日,参与中国第五次北极科考的科学家说,最新研究发现,一些新型溴代阻燃剂、全氟烷基化合物等有毒有害物质首次在北极高纬度海区出现。
参与本次科考、来自厦门大学海洋与地球学院的蔡明刚博士说,这些新型持久性有害污染物对生物和人类多具有致畸、致癌以及内分泌干扰等特征,它们对北极地区环境和生态系统的影响应当引起更多关注。
据介绍,自中国开展北极科考以来,尤其是2008年和2010年开展第三、第四次北极科考后,科学家在海洋大气化学等多个学科领域获得大量重要样品,通过后续样品处理和数据分析得出初步结论,北极地区污染程度总体呈下降趋势。
蔡明刚说:“从已有研究结果看,以有机氯农药为例,自上世纪80年代这类持久性有机污染物被禁止生产及使用以来,这类物质在北极海水中的浓度呈现不断下降趋势。”
一直以来,北极地区就是全球气候变化响应最敏感的区域,也是北半球人类活动产生持久性有机污染物的主要“埋葬地”。专家认为,随着北极环境快速变化、海冰融化加剧以及人类活动增加,北极海域可能逐渐从一些传统污染物的“汇集地”变为“源头”。
蔡明刚进一步解释说,中国科学家对大气和海水中传统持久性污染物进行了实际观测和模型预测,最新结果显示原有平衡可能已被打破,包括多种有机氯农药在内的污染物通过海气交换重新释放进入大气,进入食物链从而传递进入北极高等生物甚至人体中。[5] 
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