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我国首次南大洋考察纪实之十七:南大洋考察安全收官

leejiafu 发布于 2025-3-4 13:20 40 0

分类专栏:海洋科普

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”号打捞救生船启航、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 ...

平台按语11月20日40周年前我国首南极考察队在上海港乘坐向阳红10”号科考船和J121”号打捞救生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!

我国首次南大洋考察纪实 

—— 南大洋考察安全收官

1985年2月22日至27日,南极长城站落成典礼的圆满结束,标志着我国首次南极考察活动已近尾声,待南极洲考察队结束长城站夏季考察的收尾工作、考察队员全部撤回“向10”船上,船队将会择机离开民防湾。期间,锚泊点的昼夜海流观测工作,水文组仍在断断续续地进行。

222日,天气阴,雨夹雪。风不见减弱,浪依然很大。“向10”船自昨天午后4时离开民防湾后,一直在湾口低速顶风航行。“J121”船亦于今早起锚、驶出海湾顶风航行,中午时分出现在“向10”船左舷。

午后,水文组召集部分队员会议,商讨有关航次报告编写中遇到的几个问题。按大洋队的要求,编写的航次报告的内容不同于往常,对一些问题的简述,要求很具体,如对仪器精度的评价和调查海区各专业取得的初步认识等;而且,对资料的统计要求更是苛刻,除列出观测的项目、工作量外,还得统计获取的资料/数据个数、观测的总深度和断面/测线的总长度等。

但对观测资料的准确度,也即观测资料的质量评价,却没有具体要求。有队员提出,使用的仪器精度高,只是出厂时的实验室标定结果,并不等于就是现场的观测精度,更不能代表资料的准确度。尤其是新颖的CTD仪观测资料,其携带的电子传感器容易受到南大洋恶劣的海况影响,一旦探头受到碰撞、信号受到干扰等,都会降低观测数据的精度和准确度,亟需引起重视、严格把关。

对国产CTD仪的评价问题,争论远不止观测数据的质量,还涉及到仪器本身的技术性能,也包括传感器的稳定、可靠性等。国家投入大量人财物力远赴南大洋开展调查研究,目的就是为了尽可能获取精准的现场/原位观测数据,以便了解和掌握调查海区真实的海洋环境和资源分布状况。

调查期间,国产CTD仪曾与颠倒采水器(采集水样后利用经典的实验室方法测定盐度)和颠倒温度表,以及进口CTD仪进行过多次比测,均发现国产CTD仪测量的盐度存在远大于《海洋调查规范》规定的盐度准确度要求,需要仔细分析这种误差的来源,以及判断它们是系统误差还是偶然误差,以便通过实验室校正处理来消除这种误差,以确保观测数据的准确度(CTD仪观测资料的质量控制,是一件比较复杂而又繁琐、且工作量较大的工作,但当时因CTD仪刚问世,所以也就没当回事;其实,直到40年后的今天,在我国海洋科技领域,对这项极其重要的数据质量控制工作,依然未能引起足够重视---平台注)。

需要说明的是,上世纪八十年代初,世界上CTD仪问世不久,国产CTD仪也刚研制成功,而南大洋考察期间使用的3台国产SZC9-1型STD仪(即俗称的CTD仪,只是将传感器测量的海水电导率,通过信号转换及计算,输出的不是电导率而是盐度,并不表示利用的传感器可以直接测量盐度---平台注),还是海洋技术所专门为执行首次南极考察任务赶制的。所以,作为试制的新颖海洋观测仪器,存在些问题和缺陷在所难免,只有在海上使用中不断发现问题、反复改进,才能不断得到优化与完善。

接下来的两天,天气不是阴、就是雨。大风渐趋减弱,23日午后4时许,船队再次驶入民防湾抛锚。只见岛上前些天还裸露着的岩石,已经披上一层白色银装,天空中仍有雪花在飘扬。气温渐降,雪水在船舷上凝结成一根根锥形冰条,洁白透明。

水文组再次施放一台海流计观测25米层海流;前期大面观测的资料整理工作仍在继续进行。24日下午5时后,船上接到指令放小艇,前往长城站撤回汽车,其余物资和人员将陆续于近日撤回“向10”船上。因施放的小艇装运汽车需靠左舷,故在晚饭后收起刚施放半天的海流计,并于当晚8时40分再次放下。

2月25日,天气多云,有雾,转雨。或许是一个气旋刚刚过去的缘故,海面显得十分平静,太阳从层层云雾中露出头来,是多么的耀眼,在白雪的反射下,又是那么的刺眼。也就一会儿功夫,又躲进了云层,变得无影无踪。可见,即使在夏季的南极半岛附近海域,见到太阳也并非易事。

中午时分,又一个低气压经过,海面上顿时白浪滔天,加上从湾口漂来的一块块浮冰,还有冰山,使海湾变得白茫茫一片。不一会儿,“向10”船又笼罩在南大洋上的浓雾中,看不见海,更看不见山,只听到海浪拍打在船壳上不时发出的“隆、隆”声。

午后3点30分,南大洋队在餐厅集合,召开全体队员会议,金庆明队长在会上对前阶段工作做了小结,内容包括南大洋考察回顾、传达临时党委扩大会议精神和部署返航途中的工作等三个方面。其中的南大洋考察情况回顾,应该是对南大洋调查安全收官交出的一份亮眼答卷,摘录如下:

南大洋考察始于1月19日、结束于2月13日,分为两个阶段,历时17天;加上民防湾的2个连续站,累计完成了39个站次的观测工作。调查海域面积由原来的35万平方公里缩小为10万平方公里。

南大洋考察总航程为3629.7海里(包括两个阶段的两个航次),与原考察计划设计的总航程基本相当。南大洋考察获得了6个专业、23个项目的第一手资料,是我国首次组织的南极考察,还是综合性海洋调查,并使用了当时国内最先进的仪器设备,故意义十分重大。

南大洋考察取得了14项比较突出的成就:

(1)挺进南极圈,取得了极圈内及周围海域的海洋学综合性资料;

(2)国产重力、磁力仪经过长期运转,工作状态良好,获得了11,789海里的太平洋和南大洋重、磁力资料;

(3)国产CTD仪工作深度超过了3,000米,获得了3,080米的温、盐、深、密度和声速资料;

(4)国产抛弃式浪高仪实测极圈附近10级风浪时的最大波高为8.6米;

(5)国产10米柱状样管在4,000多米的深海取得入土6.3米、样长3.41米的沉积物样品;

(6)获得了南大洋六种磷虾中的五种标本,采用高频探鱼仪探测虾群获得成功,并利用科研拖网捕获109公斤磷虾样品;

(7)获得了500~1,500米层内的底栖生物样品,数量和种类之多是少见的;

(8)从南极水体、沉积物和磷虾体内分离和培养出了近千种细菌;

(9)获得了几十个站位不同层次高浓度的浮游硅藻和其它浮游生物样品;

(10)获得几十个站位不同层次的高营养盐和高叶绿素含量数据;

(11)填补了测区极圈附近和南设得兰群岛西北海域海图上一些空白海区的水深值;

(12)首次获得了德雷克海峡重、磁力资料,可用来区分南极半岛与南美分裂的地点和区域;

(13)测得极区连续两个月的气象资料和一个12级风速的强气旋个例资料;

(14)获得了十万平方公里测区完整、准确的综合性海洋学观测资料。

这些珍贵的资料、标本、样品不仅填补了我国在南大洋科学考察的空白,而且具有广度大、代表性好、资料完整的特点。这次在南极海域同时在一条船上进行的多学科、多项目(几乎包括了海洋学所有项目)的综合观测,这在世界上也是不多的。因此,资料、样品具有较大的广度。南大洋考察测区南北跨距达7个纬度,东西跨度14个经度,穿越了海湾水道、浅海陆架、次深海陆坡和深海洋盆地等不同海区,因而资料、样品有较好的代表性。

部署的下一阶段工作为:1)登陆队撤离,要求在本月28日前完成,并留下5名队员待越冬队回国短暂休整返回长城站后,再乘机经智利回国;长城站由夏季站升格为常年站的消息,待越冬队抵达长城站后对外正式宣布;2)要求保管好大洋队的观测资料、样品,组织好返航途中的走航综合调查工作(如XBT观测和采集表层水样分析等);3)两船分期穿过德雷克海峡,其中“J121”船会提前离开民防湾,执行演习训练任务;4)停靠智利蓬塔阿雷纳斯港补给、休整,并检修设备,计划于3月5~6日靠港,10日早上离港;5)做好安全返航工作;6)要求在船队抵日期变更线时提交本次考察的航次报告,并于4月6日提交总结报告;7)评功、评奖工作,要求在船队抵达长江口绿花山锚地前完成,等等。

水文组队员对金队长提及的“南大洋考察始于1月19日、结束于2月13日”的说法,似乎存有疑义。他们认为,水文组接到的海流观测任务,是在船队进入民防湾抛锚后的次日(1984年12月27日)就已开始,虽然应卸运建站物资和大面观测的需要,以及船只频繁受到南极气旋影响需要起锚避风,导致海流观测时断时续,但直到2月25日这项工作还在进行中。

海流观测,也是南大洋考察中的一项重要工作,何况长城站就位于民防湾内,通过观测湾内水体的流动,特别是了解潮、余流的性质和环流状况,可以更好地理解和掌握湾内水文和化学环境要素的变化,以及生物资源,乃至海底沉积物的分布和演变规律等。

226日,天气多云。南极洲考察队的撤离工作正在紧张进行中,各种物资已经基本运毕,明、后天会分批将登陆队人员(41人)撤回“向10”船上。

为了带一些南极纪念物回国,首先想到的就是容易保存的南极石。各单位纷纷派人员上岛,运回各种形状和大小不等的南极花岗岩、火山石等,足有几十吨重。

“J121”船于今早提前离开民防湾,拟在横渡德雷克海峡途中执行训练任务。“向10”船上的小艇一大早就在频繁往来,接运登陆队队员回撤。为安全起见,水文组将海流计收回。

次日(27日)一早,来自湾口的东南风一阵紧似一阵,许多流冰在湾口筑成了一道浮冰墙,并不断向湾内漂来。不一会儿,整个海湾被星星点点的浮冰块所占据,当浮冰块擦过船体时,不时发出“吱呀、吱呀”的响声。

下午,水文组再次施放一台海流计,观测底层海流。但因午后流冰太多,最严重的一次,流冰带着钢丝绳一起漂,使得海流计几乎露出水面,好在钢丝绳未被拉断,算是幸运,于是赶紧收回。随后,水文组队员才获知,这最后一次海流观测,竟然是南大洋调查的收官之作。

晚饭后,编队指挥组宣布,“向10”船将于明天上午10时离开民防湾。估计与近日大风次数增多、且不时有浮冰、冰山飘进湾内有关。

为此,在水文组队员的心目中,南大洋考察应该始于1984年12月27日、结束于1985年2月27日,历时63天。

南大洋考察安全收官,“向10”船将于明天离开民防湾返航。今夜,对南大洋考察队员来说,无疑会是个不眠之夜。


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