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平台按语：11月20日，是40周年前我国首支南极考察编队在上海港乘坐“向阳红10”号科考船和“J121”号救生打捞船启航、执行南极洲建站/考察和南大洋考察任务的日子。相信人们对我国于1984年11月至1985年4月期间，开展的首次南极考察及其建成的首个科考站－南极长城站，耳熟能详；但对我国同时开展的首次南大洋考察，由于相关的新闻和宣传报道远不如南极考察那么多，那么博人眼球，显得比较陌生。其实，当年我国派出了两支科考队，一支南极洲考察队，另一支南大洋考察队，共同承担并圆满完成了中国首次南极考察任务。让我们跟随着他们当年的航程，历经一次别开生面的南大洋考察之旅吧！ 需要说明的是，由于我们手上收集的材料十分有限，只能侧重于反映南大洋考察中海洋水文专业组的一些活动，还望读者见谅为盼！ —— 二进别林斯高晋海调查
1985年2月4日至2月12日，经过一周的休整后，南大洋考察队在获得国家海洋局“同意下阶段计划，注意安全，再接再厉完成第二阶段任务”的指令下，确定了“先易后难，高度机动”的调查工作指导方针，重整旗鼓，再次起航。尽管“向阳红10”号是一艘没有抗冰能力、更不能破冰的普通科考船，在冰区航行确实有点冒险，但却依然没有阻挡大洋队再次进入别林斯高晋海调查的决心。 他们计划先对布兰斯菲尔德海峡内的4个测点（S22、S23、S24、S25号站）观测；然后，等待好天气，再向外海进行另外4个站点（S8、S9、S10、S11）的观测。一旦遭遇大风侵袭，可以就近进入拉塞雷湾（濒临乔治王岛西南海岸的3个海湾之一，处于民防湾和乔治湾之间）避风，并进行海流定点观测。 同时，编队指挥组还透露了一个让考察队成员激动不已的消息，即临时组建一支由36名队员组成的考察队，择机登上南极半岛，向全国人民交上一份圆满的首次南极考察“答卷”：不仅在南极洲的南设得兰群岛乔治王岛上建起了我国首个南极考察站，还把足迹留在了南极大陆上；同时又挺进了南极圈，尤其是二十世纪以来还罕见有科学考察船，特别是不具备抗冰能力的船只，依然在义无反顾地“冒险”闯入别林斯高晋海调查的壮举。 南极半岛，位于南极大陆的西部，是南极洲最北端的部分，距离南美洲的合恩角仅约1,000公里。它东临威德尔海，西濒别林斯高晋海，北端与南设得兰群岛隔海相望，是南极洲唯一伸入南极圈以北的区域。所以，它是一个狭长而多山的冰陆混合地块，面积达18万平方公里，南以埃尔斯沃思高地为依托，向西北伸入大洋最远可达南纬63°。 这里气候相对温和、湿润，海岸的大部分露岩带呈现东南极少见的绿色，尤其半岛北部遍布茂盛的苔藓、地衣和藻类，还有3种草本开花植物，如垫状草和发草，因而素有“南极绿岛”之称。这里的夏季，百鸟展翅，海豹扎堆，企鹅成群，一片祥和与生机勃勃的景象。 南极半岛作为南极洲最北端、且最接近人类大陆（南美洲）的区域，其独特的地理位置、自然环境和丰富的自然资源，在全球科学考察中占有独特的战略地位和科研价值，被称之为“气候变化研究的‘天然实验室’”、“生物多样性与生态系统的独特窗口”和“地质与古气候研究的‘时间胶囊’”等，早已成为全球科学研究和环境保护的重要区域。 2月4日，天气阴。“向10”船原计划9时起航，执行南大洋调查的第二阶段任务。但因当时风速较大（6～7级），经会商后决定推迟一小时。事实证明，午后风平浪静，能见度极好。 船只驶出民防湾，缓慢地向西南行进，不时绕过漂移的冰山。只见成群的企鹅站在浮冰上，像列队的水兵一样，向我们行注目礼。很快，船只来到了位于布兰斯菲尔德海峡中的S22号站（水深1460米），不远处的民防湾清晰可见。水文组的两台位于前后甲板的CTD仪，依然采取时间上交错的方式进行观测。其中，国产CTD仪取得了1317米水深的观测记录，进口CTD仪获取的记录也有1298米深。 傍晚8时许，船只抵达S23号站，水深650米。这里离南极半岛已经很近，只见白雪覆盖着山脉，海面上浮冰、冰山成群；远处的冰山，在阳光折射下，红中渗白，犹如仙境一般。大约一个小时后，一座冰山朝着船只漂泊的位置移动过来，200米、100米，......当离船只约50米时，轮机发动了，浮冰随即被抛在了船尾。 这时在船只四周已经被大小不一的浮冰块和冰山所包围，其中一座平台型小冰山，上面站满了企鹅，足有40～50只，水下不时有海豹露出水面，窥视着上面的企鹅，但由于冰山的水上部分十分陡峭，海豹无法爬上去，只能“望鹅兴叹”，吸引了众人观看。 多日未见太阳，今早（5日）突然间红日高照，四周雪山林立，显得格外耀眼。凌晨4时许，船只抵达S24号站，水深680米。该站离南极半岛已经很近，再加上能见度极好，故半岛的景色可以尽收眼底。岛上白雪皑皑，少见露岩的地方，山峰直插云霄，是雪？是雾？还是云？半岛、天空似乎连成了一体。 因天气好，观测工作进展十分顺利。上午9时许已经拿下S25号站（水深1000米）。生物组在该站上收获硕丰，他们从海底捕捞了大量种类繁多的底栖生物，主要以水螅虫和苦藓虫组成的群落为主，粗看起来如同灰绿色的植物，实际上却是稠密的海底动物。在其中间还寄生着大量橘红色的海星、肉红色的大海参，以及海蜘蛛、海蛇尾和南极鱼等，它们与灰黑色的软泥混杂在一起。 考虑到天气可能有变，船只未再向外侧海域进发，转而前往欺骗岛、斯诺岛和利文斯顿岛之间的海湾，进行L5号站观测，中午时分抵达；到晚饭前又一举拿下了L4和L1号两个测站。 欺骗岛，是一座活火山。据说岛上有一温泉，泉水温度相当高，起初称“warm water/温水”，后改称为“hot water/开水”。受该泉的影响，岛上积雪不多，而且近海水域的水温较高，岛屿周围几乎尽是悬崖峭壁。早年，英国曾在这里建站，后因火山爆发，全军覆灭。现在，虽然火山已经长久没有爆发，但岛上依然没有考察站。 值得一提的是，进口CTD仪在S25站上放至约300米左右水深时，排缆轴再次发生故障，轴承几乎报废，已经无法正常排缆，故而只能卸下排缆系统；之后的各个测站均利用手工排缆。但刚到L4站观测时，又发现监视器上没有数据输出，经检查后发现，信号电缆与终端联接的接口因经常拆卸而造成短路，修复后重新开始工作。此外，国产CTD仪虽工作正常，但考虑到国产与进口CTD仪之间的盐度观测值差距较大，故在国产CTD仪上端悬挂了颠倒采水器采集水样，通过传统的氯度滴定法测量盐度，以便进行比较。 至于进口CTD仪专用绞车发生的排缆器故障，据现场的水文组队员反映：当探头放到300米水深时，绞车处听到“嘎、嘎、嘎”的声音，随即停车检查，初步判断为电动机或者齿轮箱故障；于是又重新开动绞车，想再仔细听一下声音来自哪个部位？重点听齿轮箱；此时，响声已经明显大于刚开始的一次，但仍旧没有听清楚是从何处发出来的；于是，又换人再听，当绞车再次启动时，已经不再是“嘎、嘎”声，而是“叮咣、叮咣”的金属敲击声了，并伴有轧碎的响声，相当响亮。据船上熟悉绞车的队员分析，刚开始两声应为机件摩擦，仅是压槽受损；而最后一声才是致命打击。 分析的事故原因主要有如下三点：一是在场队员采取措施不及时，缺乏现场绞车操作经验。按理，排缆系统出现故障是常有的事，听到异响应该首先检查容易发生故障的部位，不应反复多次开动绞车来寻找事故原因，这无疑是一种极不明智的检查故障方法；二是绞车本身安装方向不准确，排缆系统受力不匀，而且明显左倾（面朝船首）；三是电缆释放、回收时不该使用外力硬逼排缆，从表面上看，绞车上缆绳整齐，实际上对排缆系统（自动排缆机构）却是一种反复磨损，久后必定会产生故障，这也是有言在先的（船上分管实验室的花俊岭部门长曾经交待过）。但因大洋队的个别队员强调排缆不整齐会影响电缆寿命和信号传输，所以发生故障可归结为人为所致。 再者，CTD仪探头及信号电缆与终端接口，两处经常出现故障，前者与经常移动位置、而后者与频繁卸/装（拔掉后再安装）导致接口断线有关。总之，进入南大洋调查以来，使用的观测仪器设备所出现的大部份故障，几乎均与操作或者使用不当有关，即对新颖观测仪器设备缺乏使用的基本常识和现场操作经验。由此可见，培养一支专门从事海洋调查的专业技术队伍是多么的重要和必要。 2月6日，天气阴、有雾，午后有雨。昨晚半夜时分，大洋队在完成布兰斯费尔德海峡内的4个测站和最西南端一个湾内6个测点的工作后，船只一直处于漂泊状态，打算在原地观察一下天气变化情况，再做决定。至中午时分，船只直插S08号站（水深180米），于午后3时许抵达；结束后接着驶往S10号站（水深1700米），于半夜时顺利结束该站的观测工作。 次日（7日）早晨6时许，船只又来到了S09号站，水深180米。因受到外围低气压影响，该站的全部观测项目结束后没有再往外海的S11站进发，而是继续南行，向南极半岛挺进。这是一次熟悉情况和了解南极半岛的航行，或许有朝一日，我国还会在南极半岛建立自己的科学考察站。因此，熟悉这一带的航道，掌握夏季威胁航行的冰情，实地勘察南极半岛的地形，无疑是一次难得的机会。 中午时分，船只已经来到了布腊班特岛东岸，南极半岛已经隐约可见。只见远处山峰一个高过一个，山崖上白雪覆盖，虽说阴天却依然闪闪发光，光彩夺目；近处海面上冰山林立，奇形怪状，梭形冰山犹如教堂的屋顶。随着船只慢速向南极半岛靠近，海面上冰情尤为严重，冰山、浮冰随之增多，几乎连成了一片。偶尔还能看到白色的信天翁在船尾翻涌的航迹上振翅飞翔，以及喷水的鲸和翻腾的海豹，它们在海面纵情地玩耍。 午后2时许，船只来到了离南极半岛仅5海里之距的格洛克海峡入口处，水文组抓紧间隙时间，在64°24.6'S、61°45.3'W处（S26站），取得了一个360米水深的CTD资料。这里，海水呈黄褐色，十分浑浊，透明度极差，可能与夏季雪山上积雪融化所携带下来的岩屑和营养盐类丰富、浮游生物集群有关。 与此同时，从“向10”船上放下一艘小艇，送部分队员（36人）对南极大陆进行了一次象征性的登陆考察。南极半岛的景色虽然绚丽多彩，可这里的自然环境比起乔治王岛要恶劣得多，山峰直插云霄，几乎都是悬崖峭壁和深不见底的冰川。目前正是夏季，可南极半岛上的积雪面积仍在80%～95%以上。岸边是悬崖峭壁、水下巨石林立，几乎没有平直的海岸、缓坡和沙滩，登陆十分困难。 由于时间紧迫，登陆点（64°30'S、61°47'W）就选择在南极半岛西海岸的雷克鲁斯角，或称莱格路特角附近的一块狭窄海滩处，显然潮水刚退，布满了大小不一、且长满青苔的砾石，踩在上面很容易滑倒。抬头仰望，迎面屹立着陡峭的冰盖，顶部是浑圆的穹状，呈现出一层层扭曲的纹理，发出蓝幽幽的光泽。 冰坡下方，离海滩不远，出人意料地坐落着一幢孤零零的小屋，很像一座岗楼，但颜色已经发黑，显得破旧不堪。走近一瞧，竟然是阿根廷的一个名为“布朗海军上将站”的夏季观测站，建于1950/1951年间，曾是阿根廷的一个重要科考站。这是登陆队员上岸后在雷克鲁斯角见到的惟一有人类活动的痕迹，但眼前站内空无一人，显然站上的考察人员已经撤离。 还有登陆队员上岸之后，爬上了陡峭的冰坡，敲下一块块冰川样品；也有队员在采集岩石标本，准备带回实验室分析。生物组的队员则在观察生态，寻找海滩潮间带中的生命踪迹。船员们还在海滩上插上了一面五星红旗，并把“向阳红10”号船的标记埋在了石头堆里。 在积雪融化的山坡下，清澈的雪水汇为一道涓涓细流，像一条小瀑布飞落山麓的洼地。这个形状不规则、面积也不算大的洼地很像一个池塘，清澈见底，由于贮存了海边难得的淡水，吸引了许多禽鸟和海豹。高高的雪坡上，岩石的顶巅，体态矫健的巨海燕和一些不知名的鸟儿，成双结伴地不时在头顶盘旋。岩石裸露的山坡和洼地里，懒洋洋的海豹一声不响地在那里酣睡，......呈现了一片勃勃生机。 约莫一个半小时后，刚才还平静的海面、辽阔的天空，顿时乌云翻滚，近处的雪山一会儿就笼罩在滚滚云雾之中，狂风开始紧吹，随即飘起了雪花，使得队员们又一次体验到了南极天气的变幻莫测，反复无常。午后4时左右，登陆队顺利结束这次短暂的南极半岛考察之旅，返回“向10”船；并随即起航，朝着东北方向直接驶往利文斯敦岛附近海域，准备一举拿下这个至关重要的S11号站。 S11号大面综合观测站，位于南大洋第二阶段调查海区的西北角，设计位置为62°12'S、63°52'W，水深超过了4000米。它不仅是第二阶段任务中的最深观测点，也是整个南大洋考察中水深最大的一个观测站，与S10、S09和S26号站构成了一条独特的海洋调查断面，即由南极半岛的大陆架、到大陆坡，再到大洋盆地，组成了一个完整的地理单元，可以获得从浅海到深海的基本地质构造、水体特性和生物资源分布的原位观测数据。因此，S11号站对整个南大洋考察来说，是一个极其重要的组成部分，更是一个举足轻重的观测点位。 2月8日，天气阴。“向10”船在利文斯敦岛附近海域漂泊，等待适宜观测的最佳时机。中午时分，据船上气象部门的天气预测，至少在明天午后前附近海区无气旋影响。于是，“向10”船在12时许，乘风破浪，全速向S11号站驶去，并于晚21时30分抵达测站，实测水深为4200米。进口CTD仪因只能依靠手工排缆，花费了九牛二虎之力，才观测到了1200米水深以上的资料；国产CTD仪计划施放3000米（实际观测深度为3080米），一来为了获取该站宝贵的深水资料，二来也是对仪器本身做一次全面的压力测试。 最终，做完该站的全部项目足足花了8个多小时。大洋队地质组在采集海底沉积物时，使用的是一种重达200公斤的国产大洋50型采样器，俗称“抓斗”。它很像一只开合自如的“河蚌”，张口面积为0.25平方米。当它沉入海底时，凭借自身重量和平衡锤（挂在抓斗旁边重达30～40公斤的铁砣）的作用，立即自行合拢，海底的表层沉积物（通常只有20～25厘米厚）就被它“吞”了进去。 但要想从4,000多米深的海底刮下一层“表皮”也并非易事，还需要利用安装在左舷甲板上的6,000米地质绞车，抓斗就悬挂在钢缆上，依靠其重力，如自由落体般砸向海底。不过，地质采样不像采集海水样品或者浮游生物标本那样容易，尤其是上千米的深水站，通常需要花费好几个小时；况且，还不是每次都能成功，有时往往费了很大的劲，提上来的抓斗里却是空空如也，只能重新再来一次。 地质采样除了抓斗外，还有使用大型箱式采样器和重力活塞采样管的。在此次南大洋调查中，地质组曾利用国产10米重力活塞取样管，分别获得了样长3.41米和1.20米的海底样品。他们就是通过这些来之不易的表层和深层泥样，来分析海底的地质构造，以及研究地球演变的历史，甚至可以推测数万年前南极的地质地貌信息等。 直到次日（9日）凌晨6时左右，才完成S11号深水站上的全部观测项目，船只开始返航。至此，南大洋考察队的海上大面调查工作已经全部结束，还剩下两个海湾的观测工作了。船只于午后5时许航抵乔治湾，计划在此放小艇登上企鹅岛，对这个火山岛做一番实地考察，并准备捕捉一定数量的企鹅，带回国内制作标本，以及用于科学研究。后因天色已晚，加上风速较大，临时取消登岛考察计划，改为在邻近海域进行拖网作业，寻找磷虾活动区，一旦发现磷虾群，则由生物组下网捕捞。 另接编队指挥组的通知，全部大洋和湾内考察工作务必在本月14日前完成；并要求船只准时返回民防湾抛锚。因为在14日当天，国家海洋局已经安排了北京的8位家属同在南极考察的亲人通话（租用卫星电话），每人限10分钟，并在“向10”船上集中等候。 2月10日，天气阴，有雨。昨晚在乔治湾附近海面---即布兰斯费尔德海峡东部海域，由生物组进行的底栖拖网，对照上月19～20日在此捕获磷虾的数量来看，该区域应是磷虾的一个密集分布区，但在昨晚的拖网作业中却是一无所获。由此看来，南极磷虾的生活习性与环境因子变化息息相关。 上午尽管天下着雨，编队还是派出了部分队员（12人）登上大企鹅岛（长城站边上的那个称为“小企鹅岛”）实地考察，采集了部分岩石标本，并捕获了一定数量的企鹅（事先曾向南极条约组织报备并获得准许）。 企鹅岛，名不虚传，岛上企鹅相当多，但品种比较单一，仅有阿德利企鹅和帽带企鹅两种；附近海域也是海豹活动的场所。岛屿附近找不到平缓的沙滩，海岸完全由大大小小的鹅卵石铺砌而成。虽说是在上午10时左右上的岛，然后岛上企鹅依然很多，一般这个时间点上企鹅都往海中寻找食物了。只见三大群企鹅，足有千余只之多；岸边还有不少海豹在玩耍，大的足有几百斤重，小的也有40～50斤左右。它们一会儿在水中戏游，一会儿露出水面，爬上岩石，十分招人喜爱。 企鹅岛，还是座火山岛，岛上遍布火山石和象煤渣一样的岩屑（呈紫红色，足有1米厚）。企鹅岛面积不大，不到2平方公里，岛上地形起伏，山丘连绵，海拔高度约200米左右。岛上几乎没有积雪，而附近岛屿上依然白雪覆盖，而且还相当厚。可见，火山岛的温度还是相当高的。山顶犹如一只大碗平放在那里，但中间略有隆起，乃是火山爆发后遗留下来的痕迹。 沿着海滩延展的方向，是东西向的山丘，山坡缓缓倾斜，覆盖着岩石碎块和风化的软泥。离海边很近的平坦之处，积雪融化的雪水将地面泡得很松软，长着嫩绿色的苔藓，东一块，西一块，仿佛柔软的海绵垫似的。 中午时分，结束对企鹅岛的实地考察，船只进入位于乔治王岛南岸外的拉塞雷湾观测。原计划在湾底布设了2个测站，但当船只进入海湾后发现，湾内浮冰相当严重，一会儿又刮起了大风，大小浮冰从湾底被风吹出，大大小小连成一片，很快船只被包围在浮冰群中，不得已只能取消2个湾底站的观测。 实际上，湾内的R4站也是在浮冰影响相当严重的情况下完成的；但在接下来的R2站观测时，突然间狂风大作，大小浮冰被风吹动，一会儿就铺天盖地向船只包围过来，有许多冰块就在船边漂过，发出“吱吱、嘎嘎”的响声；每当擦上船壳，响声更加尖锐，使人毛骨悚然。傍晚后，由于受大风影响，观测工作不得不暂停，船只也只能慢速顶风航行。 R2站的观测工作一直延迟到今（11日）早6时30分才开始，结束后随即赴R1站，完成整个拉塞雷湾的观测工作已经在中午时分了。船只又马不停蹄地来到了民防湾，进行M6站和M4站的观测。但因午后风力又渐趋增大，故而在结束M4站观测后，船只再次在湾内低速顶风航行。 近日，针对湾内几个站的观测工作，进度显得十分缓慢。原因是随着大洋考察任务接近尾声，编队指挥组要求大洋队务必注意安全，切实做到万无一失。 2月12日，天气阴。中午时分，当大洋队结束民防湾的M2站观测后，队员们控制不住内心的激动，跳跃着、欢呼着，庆贺南大洋考察计划中的外业观测工作胜利完成。 午后，水文组考虑到两台CTD仪的观测资料有些出入，故而在15时许又同时进行了一次比测，且在国产CTD仪上方悬挂了颠倒采水器和颠倒温度表进行对比。结果发现，国产CTD资料与由颠倒温度表测得的温度值之间，存在0.02℃左右的系统误差，符合当时国内颁布的《海洋调查规范》的测量准确度（0.02℃）要求；但盐度差值范围在0.05～0.09之间，已经远远超出了测量准确度（0.02）要求。 由此可见，对于国产CTD仪观测数据的可靠性问题还得深入探讨，尤其是在下一步现场观测数据的实验室整理、分析中，如何对待及应用国产CTD资料，编队指挥组，特别是南大洋考察队需要给出一个明确说法，以便除水文组以外的其他专业组，在使用该CTD数据集时，对其现场观测数据的准确度有个清晰的认识和了解，避免带来错误的认知与结论。 到今天为止，南大洋考察经过两个阶段、十七个昼夜的艰苦奋战，已经按修改后的调查计划胜利完成。但从整个南极考察任务来看，还只完成了外业调查工作，而下一步的室内资料整理和分析工作，包括撰写航次报告和调查报告等，依然十分艰巨。 显然，未来数月的工作并不轻松，各专业组及其全体考察队员尚需再接再厉，发扬南大洋调查中的勇于拼搏、敢于担当和一干到底的精神，以取得南极考察任务的保质保量、圆满完成。 |
