.: 冰架考察 :.

中国第20次南极考察队艾默里冰架考察概况

汪大立
（艾默里冰架考察队中国队员、中国极地研究中心） 2004年1月30日

一、考察意义 在南极地区，气候变暖对冰盖的作用除了直接引起雪冰消融量增加外，更重要的是通过海洋影响冰架的稳定性和物质平衡。因此，以气候变异如何影响海洋和冰架相互作用为主线，研究艾默里冰架与海洋动力学的相互作用，不仅是我国南极科学考察新开辟的研究领域，也是国际最前沿的科学研究课题，具有重要的科学意义和突出的国家显示度。艾默里冰架考察项目的实施将会极大地提高人们对于南大洋与冰架/冰盖相互作用动力学机制的认识，进而理解气候变暖对冰架/冰盖和南大洋稳定性的影响机制，揭示全球气候变化‐南大洋动力学过程‐冰架/冰盖稳定性‐全球海平面变化的相互关系和作用机制，为提高人类对气候环境未来变化的预测能力服务。

·澳大利亚南极考察船《南极光号》 ·在《南极光号》上进行大洋考察

二、考察背景
艾默里冰架项目的主要研究目标是通过对冰架水的形成过程和环流特征研究，结合对冰架物质结构和动力学特征的分析，提出冰架底部消融速率，揭示环流变异、冰架水的变性和外输过程与冰架（冰盖）的相互作用的机制，阐明南大洋关键水团和环流对艾默里冰架稳定性的作用。其核心的科学问题是定量确定冰盖底部融水量及对海洋的贡献。为实现此目标，打出冰架冰芯后，还必须使用热水钻将冰架打穿，利用该钻孔把大洋考察的仪器放入冰架下的海水中，取得有关冰架下大洋水特性的系统资料。

2002/03年我国首次艾默里冰架考察期间，完成了300多米深度的冰架冰芯钻探任务，实际钻进深度为301.96米，获取了295.5米的冰芯样品，完全穿透了冰架来自内陆的冰层。澳大利亚南极局拥有国际上最先进的热水钻探系统，但澳方在其冰架与海洋相互作用的项目中没有冰芯钻探计划，他们执行的冰架计划中，并未取得连续的冰芯，也没有冰架下海洋水文的测流工作，我方则没有热水钻，不能解决冰架下水文观测的问题。因此澳方与我方的项目有很强的互补性。

2003年初，《雪龙》船途径澳大利亚霍巴特期间，中澳双方讨论了澳大利亚南极局与中国极地研究中心在艾默里冰架项目上的双边合作问题，拟定了2003/2004年南极夏季在艾默里冰架进行合作的具体内容。我方将派遣人员3人（1人负责测冰雷达，1人负责GPS观测，1人负责在澳方用热水钻打透的冰孔中进行冰架以下的海流观测）和澳大利亚南极局相关学科部门组成联合考察队，赴艾默里冰架进行第二次考察。

三、现场工作计划
1、执行时间
2003年10月31冰架队中方三名队员离开北京至澳大利亚霍巴特，2003年11月3日随澳大利亚《南极光》号考察船第二航次赴南极，2004年2月4日乘其第四航次返航。冰架有效工作时间30天。

2、实施计划
1）．艾默里冰架下海流观测：利用澳大利亚热水钻钻孔，将ADCP投入孔内，进行观测，在冰架工作期间，每个观测周期为6小时，有可能作长期观测（仍在与澳方协商），与澳大利亚方面冰架下海水的其他观测同步进行。野外工作结束时，将ADCP系在澳方海洋观测锚链上，进行1-2年的连续观测，由澳方定期回收观测数据，资料共享。1-2年的观测结束后，不再回收该ADCP仪器。

2）．冰雷达观测：选择如图设计的L6、L7、L8、L9、A3点进行冰雷达观测，上次队观测过的点A1、A2、L4、L5不再进行重复观测。部分与热水钻钻探点L5距离在25公里范围内的点，希望能够实施连续观测，以取得连续观测的剖面资料。冰雷达的观测需10个工作日。

3）．高精度GPS观测：为了研究冰架运动速率和运动状态，计划复测A1、A2、L4、L5点，并观测A3、L6、L7、L8、L9点。GPS观测与冰雷达观测同时实施，在10个工作日内完成。

4）．物质平衡观测：复测A1、A2、L4、L5点的物质平衡标竿，在A3、L6、L7、L8、L9设立新的标竿观测线，每个点设立10根观测标竿。共需50根2米竹竿。

本文作者-汪大立 在艾默里冰架

南极艾默里冰架

中外考察队员 在享受冰架盆浴

艾默里冰架考察使用的 水獭飞机

四、奔赴南极
2003年10月31日，7名20次队渡夏队员（三名冰架队队员、三名中铁建工集团队员、一名清华建筑研究院队员）乘坐国航174航班，于15:15离开北京飞往澳大利亚。11月1日当地时间9:00到达澳大利亚墨尔本。原定在墨尔本转乘飞往霍巴特的澳大利亚Quantas1655国内航班由于国航班机晚点未能赶上，已经于9:30起飞，所以只能乘坐14:35起飞的Quantas1669航班赴霍巴特。到达霍巴特时已经是下午16:30了。本来冰架队队长Mike Craven会直接将我们接到南极局领取个人装备。由于飞机的晚点只能安排在11月3日我们上船的那天。在霍巴特逗留的两天时间里，冰架队三名队员又购置了部分野外考察用品及食品。

2003年11月3日所有考察队员集中。早上7:45，7名渡夏队员先由专车送往澳大利亚霍巴特市，澳大利亚国家南极局所在地）。在那里和其他考察队员接受行前教育。之后冰架队长Mike Craven带三名冰架队员到澳大利亚南极局领取了个人野外装备。下午17:00所有考察队员及行李物品都已登船，19:00《南极光》号船准时起航赴南极。

2003年11月16日，经过整整13天的航行，《南极光》号船终于穿过西风带，一路破冰停在距离戴维斯站4公里的海冰上。

2003年11月19日、20日，冰架队三队员在戴维斯站接受了为期两天的野外适应性训练。从戴维斯站出发，利用地图、罗盘、GPS步行19公里到达Brooks Hut，经过一夜的野外宿营，第二天再步行返回戴维斯站。

2003年11月22日，澳方两架直升机将冰架队三名队员从戴维斯站送往中山站。至此，我们的路途告一段落，接下来的是在中山站的准备工作。

五、探路
根据原计划，在中山站准备的物资和食品首先需运到冰盖俄罗斯机场跑道附近，然后通知戴维斯站，再由澳方Twin Otter运输机将物资、食品及人员从俄罗斯机场直接运往冰架。

将物资从中山站运到冰盖俄罗斯机场跑道，首先要经过俄罗斯进步二站附近的那个大斜坡，运输物资的雪地车如果将物资运到冰盖的俄罗斯机场，由于坡上雪面松软，将无法再爬上此斜坡回到站上，到时只好将雪地车停在斜坡下面，与澳方联系好飞机后，我们只能再步行到俄罗斯机场坐飞机了。

冰盖附近俄罗斯进步一站旁的湖面原先是通往冰盖的必经之路，进步二站的生活用水也取自此湖。今年夏季冰雪融化较为强烈，我们从俄罗斯进步二站得到有关信息，此湖湖面塌方严重，原先湖面通道两旁的雪面均已塌陷，雪地车已无法通过，必须寻找新的道路。

鉴于以上情况，2003年11月27日，我随19次三名队员探路。通过询问具体负责运水的俄罗斯考察队员和实地勘察，发现实际情况确如俄罗斯方面所说，原先湖面道路两边的雪面均已塌陷到湖中，剩下宽度只有3～4米的雪桥。我们根据俄罗斯方面在湖面上留下的标杆，确定了新的物资运送路线，但新的路线也包含一段湖冰路面，只能确保雪地车在当前的气温条件下可以安全通过，再往后也无法确保安全。因此我们决定第二天就运送物资。

之后我们步行到俄罗斯机场，将19次队预先为我们停放机场跑道附近的雪地摩托一直开到没有雪的地方停好，以便我们到俄罗斯机场坐飞机那天可以运送个人行李，同时还可以少走一些路。当天回到中山站后，将所有准备好的考察物资和食品装入雪地车。计划第二天一早趁气温还未升高，路面还未开始融化，将所有物资和食品运往俄罗斯机场跑道附近。

六、飞往艾默里冰架
2003年12月10日中山站时间 12:30，澳方两架直升机从戴维斯飞抵中山站。三名冰架队队员乘直升机前往冰盖俄罗斯机场的物资堆放点，将所有物资装上直升机。之后人员和物资飞往澳大利亚戴维斯站，在戴维斯站过夜后，12月11日乘作澳方Twin Otter运输机前往艾默里冰架工作点。

七、现场工作项目（略）
一）、测冰雷达工作

二）、高精度GPS现场观测

三）、A2点物质平衡复测

四）、围高精度GPS和物质平衡复测

八、尾声
中澳合作艾默里冰架科学考察具有一定的特殊性，对考察队员提出了更高的要求。在搭乘澳大利亚考察船的航行期间以及同澳方队员在艾默里冰架一起工作和生活数周的日子里，克服各种困难，以自己的实际行动展现了一个中国南极科考队员良好的精神风貌。在中山站期间，坚决服从站长的领导和安排，遵守站上的各项规章制度和纪律，积极主动地参加站上多项劳动。

考察时间虽然短暂，却令我们终生难忘。它又一次锻炼了我们吃苦耐劳，不畏艰险，顽强拼搏的意志品质。让我们又一次深刻体验了"南极精神"的内涵，是人生难得的宝贵精神财富。

衷心感谢国家海洋局极地考察办公室、中国极地研究中心、武汉大学南极测绘研究中心、国家海洋局第一海洋研究所领导的关心与支持；感谢冰架队的澳方全体队员（Mike, Russell, Alan, Sine, Jaret, Adam）在整个科考过程中给我的关心和帮助；感谢20次队全体度夏队员和19次队全体越冬队员的关心和帮助；感谢澳大利亚南极局和Davis站给以的帮助；感谢所有支持、关心、帮助过我的领导、队友和朋友。