跨越半個(gè)地球來“蓋房子”，值！
北京時(shí)間3月7日，執(zhí)行中國第40次南極考察任務(wù)的“雪龍2”號(hào)在南極秦嶺站載上考察隊(duì)員，啟程返回中國。
在為期五個(gè)多月的科考征程里，考察隊(duì)員圓滿完成了各項(xiàng)任務(wù)，其中最為亮眼的莫過于新的南極考察站秦嶺站的建成。
2024年2月7日，南緯74度56分，東經(jīng)163度42分，秦嶺站在南極大陸的羅斯海恩克斯堡島開站。秦嶺站是我國第五個(gè)南極考察站、第三個(gè)常年考察站，也是首個(gè)面向太平洋扇區(qū)的考察站，填補(bǔ)了我國在南極羅斯海區(qū)域的考察空白。
2024年2月6日，中國南極秦嶺站（無人機(jī)照片）。新華社發(fā)（祝賀 攝）
秦嶺站主體設(shè)計(jì)理念源于南十字星座，建筑面積達(dá)5244平方米，為我國現(xiàn)有考察站里面積最大的單體建筑，可容納度夏考察人員80人，越冬考察人員30人。
秦嶺站的建成，恰逢我國極地考察40周年，具有劃時(shí)代的歷史意義。新的考察站為什么叫秦嶺？相比于前四個(gè)考察站，它有哪些獨(dú)特之處？秦嶺站對于我國南極科考具有怎樣的意義？
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背倚 “秦嶺”
極地考察站是一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要體現(xiàn)，各國歷來都非常重視考察站的命名。站名寄托了美好的寓意，能夠體現(xiàn)和傳播本國傳統(tǒng)文化特色。據(jù)國家海洋局極地考察辦公室副主任龍威介紹，我國第五座南極考察站被命名為秦嶺站，主要有兩點(diǎn)考慮：
中國南極秦嶺站，中國第40次南極考察隊(duì)員正在貼對聯(lián)。新華社記者 周圓 攝
首先，秦嶺是橫貫我國中部的古老山脈，是我國地理上的南北分界線，也是中國地理、歷史、文化多元一體的重要標(biāo)志，家喻戶曉、知名度高。而新站所處區(qū)域同樣也有一條作為南極洲東西地理分界線的橫貫山脈。山脈綿延約3500公里，平均海拔4000多米，將南極洲一分為二。
其次，秦嶺水系發(fā)達(dá)、植物薈萃，是生物多樣性“自然基因庫”和“天然藥庫”，還是地球上唯一的朱鹮營巢地，是人與自然和諧相處的典型代表。新站所處的橫貫山脈及其周邊地區(qū)是南極大陸少有的動(dòng)物棲居地，承載著豐富多樣的生命奇跡。著名的帝企鵝就棲息在山脈及周邊冰原和海岸線上。此外，還有雪鹱、信天翁、南極海豹、南極燕鷗、南極蠓和南極賊鷗等。
可以說秦嶺站背倚著另一座“秦嶺”。
龍威表示，我國南極考察站的命名從以體現(xiàn)時(shí)代特點(diǎn)、采用歷史文化遺產(chǎn)和歷史人物為主，逐步轉(zhuǎn)變到以體現(xiàn)南極地形特征、采用蘊(yùn)含中華文化元素的國內(nèi)知名山脈為主。我國前四個(gè)南極考察站站名，分別是長城站、中山站、昆侖站和泰山站，正體現(xiàn)了這一發(fā)展過程。按照這個(gè)規(guī)則，結(jié)合羅斯海新站所在位置的地理特征，在聽取相關(guān)方面的意見后，新站被命名為中國南極秦嶺站。
【注：前四個(gè)考察站按建成時(shí)間順序分別是長城站（1985年2月）、中山站（1989年2月）、昆侖站（2009年2月）和泰山站（2014年2月）?！?/p>
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智慧“秦嶺”
作為我國建筑面積最大的南極考察站，秦嶺站的主體設(shè)計(jì)為南十字座造型。南十字座是南半球最具代表性的星座，鄭和下西洋時(shí)曾通過它來辨別方向。
2024年2月6日，在中國南極秦嶺站開站前，建設(shè)者們來到主樓前拍照留念。新華社記者 周圓 攝
主樓由中央環(huán)廊和東西兩翼構(gòu)成，各功能區(qū)高度集成、彼此銜接?！翱紤]到當(dāng)?shù)馗吆?、?qiáng)風(fēng)、輻射等特殊的惡劣環(huán)境，建筑采用了集中式形態(tài)。”秦嶺站副總設(shè)計(jì)師祝賀說，考察隊(duì)隊(duì)員工作、生活等日?；顒?dòng)完全可以在一體式的主樓里進(jìn)行，除必要的野外工作，可以做到足不出戶。集中式建筑還可以達(dá)到占地面積小、降低對南極環(huán)境擾動(dòng)的目的。
中國建筑設(shè)計(jì)研究院顧問總建筑師、新站項(xiàng)目設(shè)計(jì)總指導(dǎo)劉燕輝表示，新站內(nèi)部主要包括了指揮調(diào)度、海洋實(shí)驗(yàn)室、人員住宿、辦公會(huì)議、餐飲活動(dòng)、物資車輛維修存放、通訊保障、水處理、垃圾處理、樣品間、裝備間、野外支持中心、數(shù)據(jù)中心等，是空間集約、功能完備的新一代科學(xué)考察平臺(tái)。
第一，秦嶺站設(shè)計(jì)立足于南極考察的大尺度規(guī)劃，綜合考慮后勤運(yùn)轉(zhuǎn)、科學(xué)觀測、國際合作和環(huán)境保護(hù)等要素，形成以考察站為中心的多圈層全域考察模式，考察范圍可達(dá)到300—500公里。
第二，秦嶺站采用了基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和遠(yuǎn)程同步，設(shè)置自動(dòng)檢測、應(yīng)急處置等智慧運(yùn)維系統(tǒng)，以及智能通信、數(shù)據(jù)采集等專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧化科考。
第三，秦嶺站的海洋實(shí)驗(yàn)室定位為具有國際水準(zhǔn)的海洋研究平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對特拉諾瓦灣冰間湖的長期持續(xù)觀監(jiān)測，開展近岸海洋環(huán)境的在線監(jiān)測與數(shù)據(jù)傳輸、樣品預(yù)處理分析實(shí)驗(yàn)等。
第四，南極環(huán)境獨(dú)特而脆弱，“綠色考察”理念貫穿于秦嶺站的設(shè)計(jì)和施工全過程。該站采用可再生能源和傳統(tǒng)能源相結(jié)合的能源微網(wǎng)管理系統(tǒng)，優(yōu)先采用風(fēng)能和太陽能等清潔能源，風(fēng)能、太陽能等新能源占比超過60%，并集成了微電網(wǎng)監(jiān)控、能源管理平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)，不僅可以降低運(yùn)維成本，還可以讓考察站運(yùn)轉(zhuǎn)更加綠色環(huán)保。秦嶺站根據(jù)功能分區(qū)的使用特點(diǎn)，分別對越冬、度夏區(qū)域?qū)嵭歇?dú)立能源供應(yīng)，根據(jù)工況狀態(tài)靈活設(shè)置和調(diào)節(jié)。比如考察站兩翼的度夏宿舍在冬季人少時(shí)可以關(guān)閉，減少能源的消耗。此外秦嶺站所有的油漆、建材也均采用了無甲醛無氟材料，盡可能減少對南極環(huán)境的影響。
2024年1月16日，中國第40次南極考察隊(duì)隊(duì)員在安裝后勤中心檁條。新華社發(fā)（胡晴 攝）
秦嶺站建設(shè)時(shí)，中國第40次南極考察隊(duì)運(yùn)輸了522件、9300噸的物資。104名考察隊(duì)員分成鋼結(jié)構(gòu)、水電、外墻板、土建、機(jī)械、綜合管理和后勤保障等7個(gè)班組，投入高空作業(yè)車、工程吊車、升降車、平板吊車、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等32臺(tái)（套）機(jī)械設(shè)備，每天工作13個(gè)小時(shí)左右。建站隊(duì)員在時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下，克服極端艱苦環(huán)境的挑戰(zhàn)和影響，連續(xù)奮戰(zhàn)60天，建成了秦嶺站。
作為第三代考察站，秦嶺站采用裝配式、模塊化的建造體系，模塊化率達(dá)45%。很多模塊都是在國內(nèi)加工完成，在現(xiàn)場直接拼裝，大大減少了現(xiàn)場施工時(shí)間，也降低了對南極現(xiàn)場環(huán)境的影響。
為解決鋼材冷脆現(xiàn)象，秦嶺站采用輕質(zhì)高強(qiáng)的建筑技術(shù)與材料，可以抵抗零下60攝氏度的超低溫和海岸環(huán)境的強(qiáng)腐蝕。為應(yīng)對超大風(fēng)載荷，秦嶺站設(shè)計(jì)抗風(fēng)能力達(dá)到每秒65米，相當(dāng)于17級(jí)以上的風(fēng)力，遠(yuǎn)超當(dāng)?shù)匾阎淖畲箫L(fēng)速。針對南極干燥易燃環(huán)境，采用智慧火眼消防系統(tǒng)，10秒內(nèi)可精準(zhǔn)識(shí)別火情。
目前秦嶺站主要完成了主體結(jié)構(gòu)和固墻工程。接下來，秦嶺站還將進(jìn)行內(nèi)部裝飾裝修、機(jī)電安裝等工作，進(jìn)一步完善其他功能區(qū)各相關(guān)配套設(shè)施的安裝，逐項(xiàng)完成各科學(xué)觀監(jiān)測設(shè)施的安裝與布放。
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“秦嶺”真香！
南極區(qū)域廣袤，總面積達(dá)1424.5萬平方公里，單一考察站點(diǎn)難以完成全面科考任務(wù)。中山大學(xué)測繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師趙羲表示，此前建成的每個(gè)站點(diǎn)各有千秋。
2024年1月18日，中國第40次南極考察隊(duì)隊(duì)員在進(jìn)行主樓手工板的安裝。新華社發(fā)（胡晴 攝）
從地理位置上看，長城站位于西南極的喬治王島，在南極圈之外，對科研人員來說，比較容易抵達(dá)；中山站位于東南極的拉斯曼丘陵，秦嶺站位于西南極的羅斯海中的恩克斯堡島。這三個(gè)站均可進(jìn)行度夏和越冬考察。昆侖站和泰山站位于南極內(nèi)陸區(qū)域，僅可以在夏天使用。其中昆侖站位于南極腹地，是我國在南極海拔最高點(diǎn)建立的考察站。泰山站位于中山站到南極腹地昆侖站之間，可以作為中繼站使用。迥異的地理差異帶來更豐富的科考價(jià)值，優(yōu)化完善了我國的南極科研布局?！扒貛X站建成后，可以和長城站、中山站形成一個(gè)大三角，我國在南極科研的覆蓋將更加全面。”趙羲說。
從研究領(lǐng)域上看，長城站區(qū)域適合開展南極生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測和研究；中山站區(qū)域是觀測研究南極冰蓋演化過程的理想之地，也是開展高空物理、地質(zhì)學(xué)、地球物理等學(xué)科工作的優(yōu)良位置；昆侖站和泰山站適于開展冰芯科學(xué)、大氣科學(xué)和天文科學(xué)等學(xué)科的前沿領(lǐng)域的研究。
秦嶺站所在的羅斯海是南極地區(qū)巖石圈、冰凍圈、生物圈、大氣圈等地球系統(tǒng)多圈層相互作用的區(qū)域，是全球氣候變化的敏感區(qū)域。中國第40次南極科學(xué)考察隊(duì)首席助理、內(nèi)陸隊(duì)副隊(duì)長李傳金認(rèn)為羅斯海海域是全球響應(yīng)氣候變化最為快速的冰川所在之地，也是西南極最大冰架的分布區(qū)域，在這里對冰川、冰架、海冰等冰凍圈要素進(jìn)行監(jiān)測，可以為未來全球變暖背景下南極冰蓋動(dòng)力不穩(wěn)定性的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及對未來全球海平面變化研究提供重要支撐。
研究羅斯海也是理解南極生態(tài)效應(yīng)的重要一環(huán)。羅斯海是南極洲重要的碳匯區(qū)域，浮游植物碳吸收量占全南極的30%，其中大約半數(shù)埋藏在深海，對調(diào)控全球氣候變化有重要意義。在科考隊(duì)員、上海交通大學(xué)的高詠卉看來，羅斯海是生物物種最為豐富的海域，這里生長著全世界40%的阿德利企鵝、30%的帝企鵝和大量的齒鯨。前昆侖站副站長曹建西表示，羅斯海不僅研究資源很豐富，還是距離南極點(diǎn)最近的海域，南極磁點(diǎn)也在附近，是極地科學(xué)考察的理想之地。
此前，我國在南極的常年考察站長城站和中山站，分別對應(yīng)大西洋扇區(qū)和印度洋扇區(qū)。秦嶺站是我國首個(gè)面向太平洋扇區(qū)的考察站，它的建成有助于加深我們對環(huán)南極全域環(huán)境變化的認(rèn)知，從而更好地回答氣候變化、冰雪和生態(tài)環(huán)境變化機(jī)理等前沿科學(xué)問題。
中國極地研究中心研究員何劍鋒表示秦嶺站將充分利用東鄰特拉諾瓦冰間湖的地理優(yōu)勢以及擁有的海洋實(shí)驗(yàn)室，重點(diǎn)對特拉諾瓦灣開展海洋觀測與研究，特別是冰間湖生態(tài)系統(tǒng)、冰間湖海-氣通量以及底層水特性等的觀測研究，并開展站區(qū)周邊冰架、冰舌和冰川監(jiān)測，開展冰架-海洋相互作用等科學(xué)研究，逐步推進(jìn)南極內(nèi)陸科考。
此外，秦嶺站還將開展長期氣象觀測、大氣化學(xué)監(jiān)測和空間環(huán)境觀測與研究，開展周邊特別保護(hù)區(qū)企鵝的監(jiān)測、研究與保護(hù)工作。
1984年以來，我國已先后組織開展40次南極考察，取得了一批舉世矚目的考察成果。秦嶺站的建成標(biāo)志著我國極地考察支撐體系將進(jìn)一步完善。
目前，我國已成功構(gòu)建了以南極長城站、中山站、昆侖站、泰山站、秦嶺站和北極黃河站、中冰北極聯(lián)合考察站、“雪龍”號(hào)船、“雪龍2”號(hào)船、“雪鷹601”固定翼飛機(jī)為主體的極地陸—海—空全方位立體考察體系?？疾煺?、極地考察船、內(nèi)陸考察車隊(duì)、航空保障讓我國極地考察支撐體系進(jìn)一步強(qiáng)化，初步形成了以海運(yùn)為主、航空為輔的極地投送體系。
根據(jù)自然資源部的相關(guān)數(shù)據(jù)，依托南極“4站2船1機(jī)1車隊(duì)”的考察體系，我國已形成年運(yùn)送人員300人次、物資2000余噸和覆蓋南極內(nèi)陸1200公里范圍的安全科考保障能力。近10年來，已累計(jì)運(yùn)送南極科考人員近3000人、南極考察物資1.8萬余噸。
秦嶺站的建立將進(jìn)一步拓展南極科考的國際合作。自然資源部中國極地研究中心副主任張?bào)w軍介紹說，中方未來將依托秦嶺站，與有關(guān)國家一起對恩克斯堡島南極特別保護(hù)區(qū)進(jìn)行管理，開展羅斯海海洋保護(hù)區(qū)生態(tài)監(jiān)測。何劍鋒表示，未來秦嶺站將與周邊美國、新西蘭、德國和意大利等國考察站合作，將考察站海洋實(shí)驗(yàn)室建成國際合作平臺(tái)，努力將羅斯海沿岸各國考察站的合作打造成南極考察合作的典范，共同推進(jìn)對羅斯海和羅斯冰架等的觀測研究，共同履行區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)。
屹立于南極冰原之上，秦嶺站將書寫認(rèn)識(shí)極地、保護(hù)極地和利用極地的新篇章。
來源：瞭望智庫
