如果有個(gè)人去北極旅游打卡了，那我肯定瞪大眼睛、羨慕不已。確實(shí)，在我們的印象中，北極這個(gè)詞總給人遙不可及的感覺。但是，我國(guó)科學(xué)家在最近的一次科考中，不但到了北極，還“深入”北極——到達(dá)了北極點(diǎn)哦！

北京時(shí)間2023年9月5日13時(shí)55分，中國(guó)第13次北冰洋科學(xué)考察隊(duì)搭乘“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船抵達(dá)北緯90度暨北極點(diǎn)區(qū)域，這標(biāo)志著中國(guó)船舶首次成功抵達(dá)北極點(diǎn)。

中國(guó)成為世界第八、亞洲第一個(gè)實(shí)現(xiàn)駕駛破冰船到達(dá)北極點(diǎn)的國(guó)家，這為我國(guó)的極地科考領(lǐng)域樹立了一塊新的里程碑。

中國(guó)自主建造的“雪龍2”號(hào)破冰船

（圖片來源：武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心）

一、到達(dá)北極和到達(dá)北極點(diǎn)有什么不同?

到達(dá)北極和到達(dá)北極點(diǎn)之間存在顯著區(qū)別。

北極是地球的三極之一，這是一個(gè)被冰雪覆蓋的銀裝世界。進(jìn)入北極圈即可被稱為到達(dá)北極。

而北極點(diǎn)位于北緯90度，位于北冰洋上，是北極這片冰封世界的中心。

站在北極點(diǎn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)自己置身于地球的頂點(diǎn)，四面八方皆是南方，旋轉(zhuǎn)一圈就輕松穿越360度經(jīng)線。

在北極點(diǎn)，極夜和極晝交替一次就是一年，讓人仿佛置身于另一個(gè)星球——寒冷無情地統(tǒng)治一切，冰雪鋪展到視野的盡頭。

二、極地科考破冰船是如何“破冰”的?

根據(jù)海冰厚度的不同，破冰船的破冰方式一般可分為以下幾種情況。

▲連續(xù)式破冰：當(dāng)海冰厚度在破冰船設(shè)計(jì)的破冰能力范圍內(nèi)時(shí)，船以5節(jié)以下的速度在冰區(qū)中航行，其產(chǎn)生的動(dòng)能足以壓破冰面，保證船舶平穩(wěn)持續(xù)前進(jìn)，這種破冰方法為連續(xù)式破冰。

當(dāng)海冰厚度超過破冰船連續(xù)破冰能力時(shí)，破冰船的破冰方式又可分為旋回式破冰和沖擊式破冰兩種。

▲旋回破冰法：當(dāng)破冰船開始進(jìn)行破冰時(shí)，船身以一定的角度進(jìn)入冰區(qū)，當(dāng)1/4船身進(jìn)入冰區(qū)之后開始用舵旋回，根據(jù)冰情來調(diào)整舵角，以此來控制船身進(jìn)入冰區(qū)的距離。每次旋回后適當(dāng)調(diào)整船首方向和冰區(qū)邊緣的角度，保證船舶在整個(gè)破冰過程中按照螺旋狀前進(jìn)。這種破冰方式的好處在于船身以一定的角度進(jìn)入冰區(qū)對(duì)于船體結(jié)構(gòu)的損害較小，旋回的方式進(jìn)出冰區(qū)不易被浮冰卡住，而且能夠保持一定的速度連續(xù)破冰,但缺點(diǎn)是有效前進(jìn)距離較短，作業(yè)所需開闊水域較大。

▲沖擊式破冰：破冰船以一定的速度沖擊并“騎上”冰面，借助自身重力和動(dòng)能將船身下的海冰壓碎，然后再騎上海冰進(jìn)行破冰，起伏式緩慢破冰前進(jìn)。當(dāng)船再次受到的海冰阻力大于前進(jìn)動(dòng)能時(shí)減速，直到停船后開始倒車后退，后退到一定距離后加速前進(jìn)開始第二次沖擊。沖擊式破冰的過程中，可能由于左右舷浮冰擠壓導(dǎo)致船舶被卡住，因此還需要在破冰前進(jìn)的過程中拓寬航道，這種破冰模式也被稱為“徒步破冰”。

三、北極海冰大量融化，對(duì)破冰船“破冰”有什么影響?

以往北冰洋中心區(qū)域海冰的厚度能達(dá)到3~4米，只有核動(dòng)力破冰船才具備如此強(qiáng)大的破冰能力。北極海冰的大量融化，導(dǎo)致海冰厚度變薄，極地地區(qū)的海冰覆蓋減少，使得破冰和通航更為容易。

武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心自主研發(fā)的“雙龍?zhí)綐O”時(shí)空信息平臺(tái)顯示，今年的北極海冰融化非常劇烈，北極點(diǎn)海冰厚度已經(jīng)不足一米。而“雪龍2”號(hào)的破冰能力大約在1.5米的冰厚，這使得“雪龍2”號(hào)有能力沖擊北極點(diǎn)。

當(dāng)然，海冰融化對(duì)北極生態(tài)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生影響，它可能會(huì)改變海洋生物的棲息地和遷徙模式，并且海冰融化會(huì)讓更多的二氧化碳溶解在海水里，導(dǎo)致海水酸化，不適合某些海洋生物生存，有可能導(dǎo)致部分物種的遷徙或滅絕，或造成一些海洋生態(tài)環(huán)境安全問題等。

四、完成科考任務(wù)后，破冰船是原路返回嗎?如果一直向北會(huì)回到起點(diǎn)嗎?

完成既定科考任務(wù)后，破冰船通常不是原路返回，而是根據(jù)任務(wù)的性質(zhì)和科考計(jì)劃選擇相應(yīng)的航線。

如果一直向北的話，會(huì)使破冰船最終停留在北極點(diǎn)，沒法返回起點(diǎn)。

有人會(huì)想，哎，在茫茫的冰海上，破冰船“只身”前行，船上的科考人員不會(huì)很孤獨(dú)嗎？其實(shí)，在極地考察的過程中，不同國(guó)家的破冰船偶爾也會(huì)在冰海相遇。

比如，2023年8月20日，“雪龍2”號(hào)前往北極加克洋中脊區(qū)域執(zhí)行調(diào)查計(jì)劃的過程中，與“北極星”號(hào)插肩而過。9月6日，“雪龍2”號(hào)從北極點(diǎn)撤離，沿著東經(jīng)100度南下，與“北極星”號(hào)最近相隔不到20海里；“雪龍2”號(hào)從北極點(diǎn)撤離之后，德國(guó) “北極星”號(hào)于9月7日也沖到了北極點(diǎn)。在此次“雪龍2”號(hào)北極考察期間，同時(shí)還有韓國(guó)、美國(guó)、俄羅斯、加拿大等國(guó)的破冰船在北冰洋開展海洋調(diào)查。

因?yàn)閮蓸O地區(qū)適宜的作業(yè)時(shí)段有限，各國(guó)破冰船往往都在同一個(gè)時(shí)間窗口開展科考活動(dòng)，所以各國(guó)考察隊(duì)在南北極“偶遇”也不奇怪。

實(shí)際上，北冰洋和南極洲的面積都達(dá)到千萬平方公里，即使全球各國(guó)破冰船同時(shí)進(jìn)入極區(qū)作業(yè)，也不會(huì)出現(xiàn)狹路相逢無路可走的情況。

北京時(shí)間2023年9月14日凌晨5時(shí)33分，“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船向南駛出北極圈，離開北極地區(qū)，最終“雪龍2”號(hào)于9月27日返回位于上海的國(guó)內(nèi)基地碼頭，結(jié)束本航次的全部行程。（圖片來源：武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心）

五、北極科考：固因寒冷而艱難，亦因寒冷而迷人

北極及北極點(diǎn)寒冷異常，但其吸引力無法被寒冷阻擋，無數(shù)探險(xiǎn)家和科學(xué)家前赴后繼一路向北，挑戰(zhàn)極寒和孤獨(dú)，為了解開大自然的謎團(tuán)，為了追逐人類征服極限的夢(mèng)想。

1951年夏，武漢大學(xué)（原武漢測(cè)繪學(xué)院）高時(shí)瀏教授到達(dá)地球磁北極，從事地磁測(cè)量工作，成為第一個(gè)進(jìn)入北極地區(qū)的中國(guó)科技工作者。

1999年中國(guó)政府組織了首次規(guī)模龐大的北極綜合科學(xué)考察，極地考察船“雪龍”號(hào)搭載著124名考察隊(duì)員首次航行北極，歷時(shí)71天，航行了一萬四千余海里，對(duì)北冰洋進(jìn)行了全面綜合的研究調(diào)查。

但是，由于“雪龍”號(hào)主要任務(wù)是在北極地區(qū)開展海洋、氣象、生物、地質(zhì)等綜合考察，加之破冰能力有限，盡管曾經(jīng)數(shù)次嘗試沖擊更高緯度，始終未能到達(dá)北極點(diǎn)。

在全球氣候變暖的背景下，北極海冰有所變薄。伴隨著我國(guó)綜合實(shí)力的增強(qiáng)，我國(guó)自主建造了破冰能力更強(qiáng)的“雪龍2”號(hào)極地科考破冰船。在這一背景下，中國(guó)極地科考終于征服地理北極點(diǎn)這一圣地！

作者

艾松濤 武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心 教授

褚馨德?武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心?博士生

凌家俊?武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心?碩士生

審核：張小紅?武漢大學(xué)中國(guó)南極測(cè)繪研究中心 教授

出品：科普中國(guó)

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、中科數(shù)創(chuàng)（北京）數(shù)字傳媒有限公司

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