作者:孙丹宁 来源:中国科学报 发布时间:2023/10/17 12:16:31
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他在北极点“采”海冰

 

9月27日 ,中国第13次北冰洋科学考察队搭乘“雪龙2”号极地科考破冰船顺利抵达上海,圆满完成本次科考任务,这是我国科考船首次抵达北极点区域开展综合调查。

在这其中,有一位刚刚36岁的年轻科考队员,他也是我国首位抵达北极点并开展现场采样的海冰力学研究人员——陈晓东。

大连现在的天气有些变凉了,一见到陈老师,他便笑着招呼记者进来坐,拿出来一个印有“中国第13次北冰洋科学考察纪念”印章的首日封,上面除了“雪龙2”号,还有两只可爱的北极熊。“别看北极熊看上去萌萌的,实际上我们还是挺害怕遇见它的……”陈晓东坐下来,慢慢回忆起这几个月的经历。

陈晓东与“雪龙2”号合影

近乎“失联”的40天

从港口一下船,陈晓东打开手机微信,聊天记录仅有家人寥寥数语的问候。这对于现在几乎手机不离手的人来说,这段时间像是“穿越”了。

“在船上这三个多月,最开始只能通过简单的文字和陆上交流,进入北极圈后的一个半月,没有通讯信号完全收不到消息。回来之后要重新适应有网络的生活”陈晓东告诉《中国科学报》。

7月12日,他踏上了“雪龙2”号极地科考破冰船,正式开启了前往北极点的“破冰”之旅。

刚一上船,陈晓东就觉得有些不适应。

海上的风浪很大,哪怕是长100多米、宽20多米,吃水排水量约达13990吨的“雪龙2”号,在浩渺无涯的大海上也仅是很微小的存在。

很多科考人员都有些晕船,刚上船就吐了。陈晓东虽然之前有过长时间随船的经验,但是一上船还是需要很多天来适应。随着一路北上,极昼也快要来临了,将进入全天候的白天,这对每位队员的作息将产生很大的影响。为了调整状态,科考船的健身房里24小时都有人在跑步。

而除了身体上的不适应,信号的不便也影响着每一位船上的科考人员。在船上,由于航海过程只能依靠海事卫星提供信号,通讯的流量和流速都比较慢,与外界沟通只能通过文字交流,多是短信形式。北纬八十度以上连微弱的卫星信号都将受到影响,与外界近乎是“失联”的状态。“联系不上家人的时候,他们就通过新闻来‘找’我,后来刚恢复通讯我立马给妻子打电话,结果她看见是外国号码,最开始都没听出来是我。”陈晓东笑了笑。

但是随着航行越来越靠北,快要进入北极圈的时候,船上的九十多个人也变得兴奋起来,因为冰对波浪有着一定的抵消作用,风浪的影响也越来越小了,马上就要开始作业了。

本次北冰洋科学考察队分为水文、生物、大气、海冰、地球物理等多个研究小组,每个组承担着不同的工作任务,陈晓东所在的海冰组主要在冰站作业,对海冰的构造、形状、温度、压力等开展全方位研究。

一到达冰站,陈晓东就开始进行冰芯取样工作。取冰芯有一个标准的流程,需要使用冰芯钻,将其垂直于冰面,取出一个与冰同厚的冰柱。

可别小看了冰芯,它主要能在两方面发挥作用。从工程应用来看,比如设计破冰船的动力结构时,需要知道其在航行过程中受到的阻力,就需要把冰芯压碎,测试它的受力情况,推演出破冰船尺度可能受到的阻力。从地球物理尺度来看,海冰漂移需要预测海冰的状态,所以要在不同纬度的冰站钻取冰芯。

最长的时候,陈晓东有整整24小时没有睡觉,还有十几天冰站作业期间经常每日实际工作近20小时。有时天气比较恶劣,能见度较差,风也很大。一停靠在冰站,陈晓东哪怕刚刚休息一两个小时,也立马跑到冰上作业。

“北极当时零下3度左右,温度不是很低。但一直在冰面做实验测试、记数据,有时需要脱掉手套操作,这个时候三四个小时手就冻透了。极限工作二十天后,我的手指一直是麻的,大概过了一周才有知觉。”陈晓东说道:“但是心里还是很兴奋,这样的机会来之不易,我想把握一切可以利用的时间。”

陈晓东与同事在取冰芯。受访者供图

慢慢地,陈晓东却觉得这里和之前不太一样。

这不是陈晓东第一次到达北极。据他描述,之前这里的浮冰面积比较大,也更坚硬一些。他按照此前的情况设计了试验方案,结果作业一段时间后,他发现海冰融化的速度很快,整体较薄,融池现象比较突出,开展作业的难度加大了。

虽然,对海冰取样并没有严格的经纬度要求,但如果冰面太薄,面积太小,科考船无法停靠到冰面上开展作业。

冰站作业时,整个“雪龙 2 ”号需要在航行的过程中开到冰面上,相当于“骑”在冰上,这样船不会漂走,人才可以下来作业。北极现如今的情况,让科考队下意识的想要北上,寻找海冰更为坚硬的地方。

这个下意识的举措,为整个科考队带来了一个“意外”。

北极点是“意外之喜”

9月1号,科考队到达了北纬85度左右,开始进行地球物理作业,然而这个区域冰情仍不能满足冰站作业需求。

此时还有两个冰站作业尚未完成,随即他们又继续北上,到达了北纬八十七的倒数第二个冰站,又到达了北纬八十九度的最后一个站点,此时距离北极点只有一步之遥。

许多人心中都萌生出一个念头,想去北极点看看。

在此之前,中国的科考队从未登上这个具有地理象征意义的位置。此次科考,也并没有把到达北极点作为一个任务。

“我们整个科考任务是比较饱满的,各个时间节点安排的都很紧密,其实最初是没有计划去北极点的。但是我们前期各个组的工作都比较顺利,整个航次的科考队员业务能力都很强,节省出来了一部分的时间,为后面冲击北极点提供了一个时间窗口。”陈晓东介绍了当时的情况。

9月5日,天气晴,科考队开始向北极点进发。

“当时温度比较高,冰融化了很多,我们一路是通过冰间的水道北上的,这样前进的速度还是很快的。”提起当时的场景,陈晓东语气仍然很激动。

气候温暖的“天时”、时间适宜的“人和”,当然也少不了“地利”——冰情条件是比较吻合,这为破冰船的进入提供了有利条件,但高纬度依旧存在很厚的海冰,也给破冰船的性能提出了一定的要求。

在第十一次北极科考前,科考队一般乘坐老雪龙号出海。这艘船购进于上世纪70年代,型号比较陈旧,破冰能力在PC6级,曾到达最高纬度为北纬88度左右。而这次,科考队员乘坐的“雪龙2”号是中国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船,为双向破冰极地科考船,可原地360度自由转动,装备各种国际先进的海洋和考察设备,还可以在1.5米厚冰层中连续破冰前进,破冰能力在PC3级,级数越低,破冰能力越强。

并且,整个队伍还有着强大的“后援力量”,国家海洋局极地考察办公室、中国极地研究中心、国家海洋环境预报中心等单位都提供了强大的技术支撑,及时传送海冰信息和气象信息,让他们能够通过深入研判海冰的情况,合理规划行进路线,基本上避开了所有的密集的海冰区域,安全、高效地抵达了北极点。

9月5日13时55分,中国第13次北冰洋科学考察队搭乘“雪龙2”号极地科考破冰船,在作业期间,抵达北极点,这也是我国科考船首次抵达北极点区域开展综合调查,陈晓东也成为了我国首位抵达北极点并开展现场采样的海冰力学研究人员。

提起当时的场景,陈晓东依然难掩激动之色:“这不仅仅是我们到达了北极点这个地方,也是我们综合国力提升的一个体现,证明了我们的技术是有所提升的,这离不开我们全体科考队以及后方保障同志们的支持。”

在北极点区域,考察队开展了综合调查作业,填补了我国北冰洋考察在北极点区域调查数据的空白。作业结束后,“雪龙2”号环绕北极点数圈,跨过了地球所有经度,并开始向低纬度航行。从此,“雪龙2”号的每寸航迹都是归途。

海洋也是故乡

这是陈晓东第一次参与到国家部门赴北极科考,但并不是第一次去北极。在此前,他已经去了三四次。

“这都是受我的导师季顺迎的影响。”陈晓东告诉《中国科学报》。

陈晓东本科学习的材料学,到研究生阶段,他注意到了大连理工大学的工程力学相关专业。这个专业属于该学校的强势学科,并且与陈晓东感兴趣的基础研究不谋而合。

“我本身就比较热爱自然吧,经常去各个地方爬山,在得知季老师有海冰力学性质研究等方向的时候,我一下子眼前一亮,就想着加入季老师的团队。”在这里,陈晓东一呆就是九年。

2011年,是陈晓东真正“走”到海洋上的第一年,他跟随季顺迎去了山东的莱州湾,测量海冰的力学性质。在海上,他第一次感觉到了面对自然,人类是如此渺小,但是望向一望无际的海洋,探索未知的欲望又加深了。

没过几年,受到季顺迎老师的推荐,陈晓东又去了挪威科技大学进行联合培养。

挪威位于约北纬58度到71度之间,最北端已经进入了北极圈。得天独厚的地理条件让陈晓东有更多地机会去探寻这个神秘的领域。他到达过北纬77度的斯瓦尔巴群岛,也跟随过货船搭了个“顺风船”去北极做监测。

而正式参加国家组织的科考,陈晓东还是第一次,“正是有了此前的经历,我才觉得这次科考经验十分难得,因为我们国家不像挪威,距离北极比较近出行很方便,我们每次科考都是投入了大量的人力物力财力才能顺利完成的,所以能参与其中倍感荣幸。”

结束科考后,陈晓东发了一条朋友圈,里面写道:从我导师的导师岳前进老师到我的导师季顺迎老师,再到今天的我;从JZ20-2平台到雪龙号,从雪龙号再到雪龙2号,大工人用了三十年从渤海辽东湾走到了北极点;虽然在全球气候变暖背景下北极海冰快速变化,但是我们服务国家重大工程建设的宗旨不会变。

从跟随导师出海的“毛头小子”,到如今自己也能带领学生去探索未知,陈晓东感慨颇多。每次出去,他都很担心学生的安危。“因为海冰有漂浮现象,之前也遇到过刚站在海冰上,没过多久就离陆地越来越远,只能赶紧淌水跑回来。很多人对大海是天生有恐惧心理的,尤其刚站在海冰上的时候。我就走在学生前面,让他们跟着我,亦步亦趋,他们慢慢的就熟悉这个环境了。”

陈晓东就像季老师带领他一样,一点点将出海探测的经验传授给现在的学生,传承下来的还有大连理工大学工程力学系这种不变的探索未知、坚持不懈、服务国家建设的精神。

没过多久,陈晓东又要出发去渤海了,海洋俨然已经成为了他第二个割舍不下的“故乡”。而北极点经历的点点滴滴,依旧深深埋藏在他的心里。

他给记者展示了一张在北极点拍摄的照片,图片中他站在一个指示牌的旁边,上面有北极点到各个科考队员家乡的距离,到大连是5678km。“这个牌子是我自己做的,大家都在上面填上了距离。虽然时间不能停留,但是记忆可以保存。”陈晓东笑着说,“有机会再做个‘我在北极很想你’,大家一起来打卡!”

北极点的“打卡”路牌。受访者供图

 
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