北极科考只见海水不见冰：怎么还看不到冰啊

　　“怎么还看不到冰啊”，现在他们眼前的，只有海水，连浮冰都很少见到。

　　“每次到达北纬66度33分时，根据惯例我们都会举行一个小型的庆祝仪式，同时还会得到一张由首席科学家签署的"北极圈证书"，内容写着某某人于某年某月某日从白令海峡方向进入北极圈。但是今年拿到这张证书的时候，科研人员的心情很复杂。”同济大学海洋与地球科学院王汝建教授告诉记者，他与在“雪龙”号上的学生一直通过邮件保持着密切联络。

　　2010年7月20日13时13分，“雪龙”号再次跨入北极圈。王汝建看着学生的邮件，回忆起2003年，他参加北极科考项目时看到的场景。“跨入北极圈，一切的景象都变了，一望无际的海冰，就在眼前。”他说，但是今年，他的学生总是抱怨，“怎么还看不到冰啊”，现在他们眼前的，只有海水，连浮冰都很少见到。

　　7月21日，王汝建的学生给他发邮件汇报在白令海峡进行综合调查的情况。白令海峡是在进入北极圈之前，需要进行考察的重要区域。白令海峡连接着白令海和北冰洋。在冰河时期，全球海平面下降了120米，白令海峡的海床逐渐显露并连接了北美和欧洲大陆，由此人类才得以迁移。目前，白令海峡的水深只有50米，非常适合进行科考研究。

　　王汝建告诉《北京科技报》，最近几十年，白令海峡的研究成为各国科研的重点。这主要是因为有专家发现，北冰洋的海冰融化之所以变快，就与白令海进入北冰洋的暖流有关。当海冰减少，对太阳辐射的反射也就减少，环境热量储存就会增加，从而造成气候的变化。

　　在白令海盆、北白令海和白令海峡区域，考察队进行了水文、化学、地质、生物、大气等相关要素的多学科综合观测，全部完成规定的45个站点作业，并新增2个观测站位。海洋地球化学项目共获得样品2240份。生物地球化学颗粒物和同位素项目共获得样品657份。生物生态与地质项目总共获得样品1564份。鱼类底拖网所获的生物有120多种。

　　参加过第三次北极科考的国家海洋局第一海洋研究所研究员王辉武也一直和科考队保持着联系。他告诉记者，在科考船上，队员可以通过卫星电话和邮件两种方式与外界联系。为了保障邮件收发系统的稳定性，每个队员一般只能与外界的3个邮箱进行联系。

　　按理说，逐渐往北走，科研人员应该就能看见浮冰了，而且越往北走，沿途所见的浮冰越大，有的会绵延几十公里。但是这次“雪龙”号上的科研人员没有那么幸运，从进入北极圈逐渐向北行进，直到8月2日，他们才在北纬80度29分、西经161度09分的北冰洋上找到了一块坚硬的大块浮冰，30名考察队员随即乘坐黄河艇登陆浮冰，并在这里建立了一个“短期冰站”。同时，登陆队员开始钻取冰心，测量冰面反照和辐射、观测仪器中的温室气体通量。

　　王辉武说，北极科考的一项重要任务，就是要在一块巨大的浮冰上，设立临时科考站，考察时间大约持续7~10天，进行24小时不间断观测。有时浮冰太大，破冰船开不上去，科考人员还会坐直升机飞到上面。在浮冰科考站，考察队员会先钻一个冰洞，然后把仪器下到海里，进行海水温度、盐度、密度等要素的测量。

　　“在一些学科进行作业时，另一部分人可以处在暂时休息状态。通常我们都喜欢在冰面上踢足球，或躺在冰面上，或背靠着冰，看着北极耀眼的阳光。”王汝建说，但那时，我也会想，本世纪末是否还有足够大的冰块可以让我们躺着看阳光？最近，IPCC（《全球气候框架公约》）通过数据模拟发现，北极的海冰可能在本世纪末就要全部消融，但实际上，我们的观测值远远超过模拟值，也就是说，还不到本世纪末，北极的海冰就全部融化了。

　　王汝建说，通过调查研究，目前科考队已经在北极看到无数反映气候变化的信号。例如，气候变暖，物种就会向北迁移，因此树线是一个非常重要的标志。在北极，低纬度地区通常生长的是树林，而高纬度地区生长的是抗寒的灌木苔原。它们与树林的明显分界线就是树线。但是现在，树线已经往北移，抗冻植物已经大量减少，很多冻土带也开始融化，冻土融化同时，会释放甲烷等一些温室气体，这更加剧了温室效应。而海洋中喜冷的动物，目前也逐渐向北收缩，中低纬度的动物随之往北扩张，这使生态环境与食物链也发生了巨大的变化。

　　对于人来说，居住在高纬度地区人们的房屋也受到了威胁。由于冻土融化，以前建造在冻土带上的房屋地基变得不稳，因此不得不大量重建。

　　“北极温度升高的确很厉害，现在是北极的夏天，气温不比北京的冬天冷多少，最冷的时候也不会超过零下10摄氏度，队员只要穿了科考队发的连体保温服就非常暖和了。”王辉武说，而北极海冰消融的情况也很严重，1999年，我国第一次去北极进行科考活动的时候，破冰船只能开到北纬75度左右，就被周围坚硬厚实的大冰面阻碍。破冰船需要先压冰，再一点一点向前拱，每天也就向北行驶3公里左右。但是第二次，科考破冰船已经能开到北纬81度左右；第三次科考开到北纬85度左右；而这次，“雪龙”号目前已经突破了北纬85度。

　　随着冰面减少、食物匮乏、食物链变化，以冰面为捕食场所的北极熊也日渐减少。王辉武说，以前在北纬75度就能看见北极熊在冰面上凿洞抓海豹的身影，而现在的北纬75度，连浮冰都很难找到了，想见到北极熊更是难上加难。甚至有科研人员曾经看到这样的场景，主要食物为环斑海豹的北极熊竟然爬到了峭壁上，捕食厚嘴海鸠巢中的鸟蛋和幼鸟。这是一种破坏海鸠种群的行为，而此前，科学家们从未看到过北极熊这样做。

　　8月4日，王汝建的学生再次发来邮件，他们正在寻找合适的冰块，准备建立长期冰站。北极空气中污染物质的含量很少，污染程度是北京的十万分之一。雪下了一年多，直到它们融化时还是白的。就像地质工作，需要研究岩石、观察风化的情况，冰就如同一个天然的记录仪，研究气候的信息就靠这些纯净的冰。从浮冰上打出的几十米的冰芯，就像无数层的汉堡包一样，每一层都详细记录下了当年的天气情况。

　　王汝建告诉记者：“经过几次的科考，我们得到一些初步的结果。全球气候变化中最重要的部分就是海洋的变化。而西方国家一直认为，北大西洋是全球海洋气候变化当中最重要的一环。北大西洋深层水盐度很高，因此深层水会在海中下沉，并通过"大洋传送带"将气候信息输送到全球各大洋。但是北极冰盖融化导致淡水增加，因此深层水的浓度也发生了变化，这就直接导致了大洋环流发生变化。”

　　王辉武也告诉记者：“北极的环境变化对中国气候变化也有很大的影响。因为我国的气候受西伯利亚冷空气的影响，而西伯利亚的冷空气来自北极。”北极地区的气候变化对于北极外有一个放大的效应。假设北极的气温升高1摄氏度，可能会导致北极以外的地区升高2~3摄氏度。

　　目前北极可以称为全球变暖响应和反馈最为敏感与显著的地区之一。王汝建说，但是全球变暖到底是不是北极海冰消融的主要原因，目前还在研究中。在国际上，无论对过去的还是现在的北极环境与气候的研究都是一个热点。近一二百年，特别是工业革命以来，环境、气候的变化是自然变化与人类干扰的综合变化。“我们的研究就是要剥离人为因素，寻找其自然规律是如何波动的，从而模拟出未来的自然规律。并且我们可以了解过去的北极环境与现在的环境之间的差异。”

　　武汉大学讲师、北极黄河站建站第一批队员艾松涛告诉记者，现在国际关于北极的热点是北极的资源。受北大西洋暖流的影响，北极气候较南极稍好，大陆架下有丰富的资源，像石油、天热气、煤炭、铁和有色金属，根据《国际海洋法公约》，一些环北极主权的国家美国、加拿大等，距海岸线100~200海里具有领海权，拥有专属经济区的，都可以勘探这些资源，但北冰洋是属于全人类的，北极地区的公共资源也属于全人类，中国有责任、也具备能力进行科考。

　　王汝建向记者介绍，就北极来讲，我国对于海洋与气候的研究在国际上是相对薄弱的，但也取得了一些可喜成果。随着我国北极考察力度的加大，将会提高我国对北极的研究水平和地位。我国进行的北极科考主要是围绕北极的气候，海洋环境，冰川消融等环境问题。科学研究是一个长期的过程，不可能期盼通过几次考察就能取得突破，科研人员会将每次考察带回的数据，根据北极的最新环境变化，进行积累，研究。

　　我国四次北极科考历程

　　2010年7月1日，极地科考船“雪龙”号从厦门出发，开始了中国北极科考的第四次探险之旅。“雪龙”号（破冰厚度1.52米）是一个考察平台，包含了各个学科的考察，每到一个既定的地点，相关学科的队员就会取样、研究。如果是做海冰研究，比如它的厚度，就需要“雪龙”号找到大的浮冰停靠，然后放下黄河艇，相关专业的队员乘坐小艇再到附近的冰块上作业。因此“雪龙”号与黄河艇是北极科考队的两个重要的交通工具。

　　艾松涛告诉《北京科技报》：“不同于首次北极科考，第四次北极科考在交通设备方面有了很大提高。在北极黄河站建立前，以往出海做海湾作业，我们需要向其他国家考察队租用车、船。当时在北极科考国际特区，亚洲的国家只有中国、韩国、日本，印度是在2008年左右进驻的。随着我国科技的发展，包括"雪龙"号都有很多的调整，其实"雪龙"号更准确地应该称为"抗冰船"，作为国内唯一一艘极地科考船，"雪龙"号在科技含量上，都处于国际高水平。”

　　艾松涛说，1999年的首次北极科考考察队的主要任务就是调研，进行探路。我们的科学家在北极方面的研究都是限于乘坐其他国家的考察船到达这个区域，所以第一次北极考察为我们后来的科考战略提供了一些有力的数据和资料，为黄河站的建设做好勘察工作。2003年的第二次北极科考属于全方位的、综合的北极考察，是要了解北极对全球变化的响应和反馈，了解北极变化对我国气候环境的影响，但在当时我们的考察也会受到装备保障水平的限制。2008年第三次北极科考是建立在一个比较成熟和完善的保障体系上，要在前面两次考察基础上进一步深刻认识北极环境快速的变化，包括它的生态环境和气候效应，还有就是北极的快速变化对我国气候环境以及社会经济都有哪些具体影响。

　　现在进行第四次北极科考，研究的方向依然是环境，一是北极海冰快速变化机制，以北极海冰快速变化机理研究为核心，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，研究海冰大范围融化的机理，为预测海冰变化趋势提供依据；二是北极海洋生态系统对海冰快速变化的响应。

　　第四次北极科学考察队下设10个科学考察组，分别为冰站观测协调组、海冰大气学组、冰站海冰物理组、冰站海冰光学组、船基采样协调组、物理海洋组、潜标浮标组、地球化学组、基础生产力组、生态和地质组。王汝建的课题组分在生态和地质组，目前他的学生就在科考队中进行相关的取样。

　　王汝建承担的课题主要是依托中国北极考察这个平台，开展北极几十万年以来的气候变化研究。他说：“目前在国际上这种研究还很少。通过对北极气候在历史上长时间变化的研究，为未来的预测提供一个依据和基础。”