編者的話(huà)：我國(guó)高校首艘、國(guó)內(nèi)第三艘具備極地科考能力的破冰船——“中山大學(xué)極地”號(hào)，近日順利完成渤海冰區(qū)試航任務(wù)后返回母港?！董h(huán)球時(shí)報(bào)》記者獨(dú)家探訪(fǎng)了該船。本航次首席科學(xué)家、中山大學(xué)極地研究中心主任程曉教授介紹稱(chēng)，本航次是經(jīng)過(guò)科考船改造之后，該船在海冰地區(qū)的“首秀”，成功驗(yàn)證了低溫航行、破冰、船載科考設(shè)備、冰區(qū)科考保障等能力。

試航驗(yàn)證船只強(qiáng)勁破冰能力

“中山大學(xué)極地”號(hào)是一艘排水量達(dá)5852噸的破冰船，長(zhǎng)78.95米、寬17.22米、吃水深度8.16米。該船由加拿大機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，日本JFE集團(tuán)建造，曾長(zhǎng)期在北極波弗特海、鄂霍次克海等地區(qū)進(jìn)行極地補(bǔ)給救援、海洋石油勘探等工作，至今已有40余年船齡。2021年由民營(yíng)企業(yè)家張昕宇、梁紅夫婦捐贈(zèng)給中山大學(xué)。

《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者近日在現(xiàn)場(chǎng)看到，相比排水量分別超2萬(wàn)噸和1萬(wàn)噸的“雪龍”號(hào)和“雪龍2”號(hào)，“中山大學(xué)極地”號(hào)的體型不算龐大，但破冰能力不容小覷。以目前國(guó)際通行的破冰能力標(biāo)準(zhǔn)衡量，“中山大學(xué)極地”號(hào)為PC4級(jí)（PC1為最高，PC7為最低）破冰船，可在2.2米冰厚的海域航行。

據(jù)介紹，“中山大學(xué)極地”號(hào)的船頭經(jīng)過(guò)特別加固，船艏冰刀厚度達(dá)110毫米。破冰時(shí)，整個(gè)船體依靠自身強(qiáng)勁的動(dòng)力向前劈開(kāi)冰層，然后將冰面向兩邊推開(kāi)形成航道。

此次渤海冰區(qū)試航任務(wù)是“中山大學(xué)極地”號(hào)經(jīng)過(guò)科考船改造后在海冰地區(qū)的“首秀”。中山大學(xué)海洋工程與技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)、極地研究中心科學(xué)副主任謝鵬對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹稱(chēng)，船只的破冰能力以及在低溫環(huán)境下的運(yùn)行工況無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室里模擬，必須在特定的環(huán)境下進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)合渤海灣的氣候特點(diǎn)和中長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)，經(jīng)綜合研判，團(tuán)隊(duì)最終選定1月底2月初這個(gè)渤海灣最低溫且海冰最重的時(shí)間段開(kāi)展試航。

1月17日，“中山大學(xué)極地”號(hào)從南海之濱的廣州出發(fā)，穿越南海、東海、黃海和渤海四大海區(qū)，單程1500海里，檢驗(yàn)了該船長(zhǎng)距離航行和運(yùn)行性能；途中經(jīng)歷狂風(fēng)巨浪，1月24日在成山頭海域遭遇4.5米巨浪，于1月25日凌晨抵達(dá)渤海遼東灣冰區(qū)。

本航次恰逢今冬最強(qiáng)的北極寒潮，我國(guó)大部分地區(qū)顯著降溫，渤海海冰面積大幅增加，創(chuàng)近年新高，空氣溫度也達(dá)到將近零下20攝氏度，極度嚴(yán)寒和嚴(yán)重冰情為“中山大學(xué)極地”號(hào)提供了類(lèi)極地試驗(yàn)環(huán)境。1月25日，渤海遼東灣海冰面積超1萬(wàn)平方公里，外緣線(xiàn)達(dá)56海里，最大冰厚超過(guò)35厘米，許多船只被凍在海冰里動(dòng)彈不得，而這對(duì)于擁有強(qiáng)勁破冰能力的“中山大學(xué)極地”號(hào)只是“小試牛刀”。據(jù)了解，此次試航成功驗(yàn)證了船只低溫航行、破冰、船載科考設(shè)備、冰區(qū)科考保障等能力，達(dá)到了預(yù)定的試航效果。

探索新型極地科考模式

“中山大學(xué)極地”號(hào)不僅是一艘破冰船，更是一個(gè)移動(dòng)的極地科考平臺(tái)。在船上，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者看到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、物理海洋實(shí)驗(yàn)室、大氣觀(guān)測(cè)方艙等專(zhuān)門(mén)實(shí)驗(yàn)室。

中山大學(xué)極地研究中心主任助理袁園告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者，為適應(yīng)極地航行和科學(xué)考察的要求，中山大學(xué)對(duì)船只的機(jī)械設(shè)備和部分艙室進(jìn)行了維修和改造，并投資上億元以提升船只的科考能力，增加了實(shí)驗(yàn)室、科考人員住艙和各類(lèi)觀(guān)測(cè)設(shè)備，目標(biāo)是將其打造成為教育部首艘綜合性極地科考船，服務(wù)科學(xué)研究和人才培養(yǎng)。

袁園介紹稱(chēng)，“中山大學(xué)極地”號(hào)已在物理海洋、大氣、地球物理等領(lǐng)域具備一定的科考能力。目前，船只已有升級(jí)改造的二期計(jì)劃，包括在甲板增加折臂吊、絞車(chē)等設(shè)備，還將設(shè)置全海深多波束測(cè)深系統(tǒng)、走航式聲學(xué)多普勒流速剖面儀等設(shè)備?！霸谶@些設(shè)備安裝完畢后，‘中山大學(xué)極地’號(hào)的綜合科考能力將進(jìn)一步提升?！?/p>

據(jù)悉，中山大學(xué)派出了12名科研人員參加此次試航，曾參加第36次南極科考的中山大學(xué)極地研究中心主任助理趙羲副教授在此次試航的科研人員隊(duì)列之中。她對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，中山大學(xué)在極地研究領(lǐng)域有深厚的積淀，擁有一支近百人的極地研究隊(duì)伍，并且還牽頭教育部中國(guó)高校極地研究聯(lián)盟，該聯(lián)盟中參與極地科學(xué)任務(wù)設(shè)計(jì)和建設(shè)的高校和科研院所已經(jīng)有十余家，包括清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、武漢大學(xué)、大連理工和中國(guó)海洋大學(xué)等國(guó)內(nèi)著名高校。

趙羲說(shuō)，“中山大學(xué)極地”號(hào)的定位是面向高校的極地公共科研平臺(tái)，未來(lái)船只將以專(zhuān)題科考的形式開(kāi)展航次，更有針對(duì)性地滿(mǎn)足高校及科研院所的極地研究需求，并探索新的極地科考模式。

助力極地科研 縮小與歐美差距

自1984年第一次南極科學(xué)考察和1999年第一次北極科學(xué)考察至今，中國(guó)已經(jīng)開(kāi)展了39次南極和12次北極科考，取得了豐碩科研調(diào)查成果，形成“兩船七站一飛機(jī)”（兩船為“雪龍”號(hào)和“雪龍2”號(hào)，七站是長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站、泰山站、黃河站、中冰北極科學(xué)考察站和羅斯海新站，一飛機(jī)是“雪鷹601”號(hào)）的布局。

對(duì)于中國(guó)而言，南北極地區(qū)已不再是游離于人類(lèi)社會(huì)文明之外的神秘冰雪世界，極地在應(yīng)對(duì)全球氣候變化、促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展等方面所起的重要作用，越來(lái)越被人們所了解，已成為與人類(lèi)息息相關(guān)的重要區(qū)域。

程曉對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，當(dāng)今全球氣候快速變化，北極海冰消融，南極冰蓋崩解，南北兩極一直是各國(guó)科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。但在2019年政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）發(fā)布的《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報(bào)告》中，我國(guó)科學(xué)家的貢獻(xiàn)還比較少。雖然中山大學(xué)曾以國(guó)家報(bào)告形式發(fā)布了兩期南北極的冰雪變化情況，但我國(guó)科學(xué)家所采用的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)大多數(shù)來(lái)自國(guó)外，自主的數(shù)據(jù)還較少。

謝鵬對(duì)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，我國(guó)極地科學(xué)研究水平較歐美強(qiáng)國(guó)還有差距，尤其是在極地裝備與工程技術(shù)方面。美國(guó)在南極地區(qū)的一個(gè)科考站就有4000多人駐扎，而我國(guó)現(xiàn)有科考破冰船每年只能載著一兩百人到南極開(kāi)展工作，而“中山大學(xué)極地”號(hào)的出現(xiàn)有望在一定程度上改善這種局面。

謝鵬說(shuō)，雖然這艘破冰船的自身噸位較小，但它為極地而生，其設(shè)計(jì)靈巧、動(dòng)力強(qiáng)勁、機(jī)動(dòng)性佳，可以在極地重冰區(qū)來(lái)去自如，同時(shí)本身船舶消耗也小，因此有極好的自持力。如果可以發(fā)揮好這些優(yōu)勢(shì)，與“雪龍”號(hào)和“雪龍2”號(hào)形成有益的互補(bǔ)與配合，那么我國(guó)的極地科考能力將得到增強(qiáng)。

專(zhuān)家表示，通過(guò)提升極地進(jìn)入能力和觀(guān)測(cè)能力，我國(guó)未來(lái)將在參與極地治理、減緩與適應(yīng)極地氣候以及環(huán)境變化等國(guó)際事務(wù)中提供更多中國(guó)智慧與中國(guó)方案。

全球破冰船，實(shí)力哪家強(qiáng)

破冰船是各國(guó)探索、開(kāi)發(fā)極地的重要工具，對(duì)環(huán)北極國(guó)家而言更是如此。因此，目前全球在役極地破冰船主要集中在俄羅斯、美國(guó)、加拿大、芬蘭、瑞典、丹麥等國(guó)家。其中，俄羅斯是全球擁有破冰船數(shù)量最多、技術(shù)最先進(jìn)、極地作業(yè)能力最強(qiáng)的國(guó)家。

公開(kāi)資料顯示，俄羅斯在役破冰船超過(guò)40艘，并且是世界上唯一擁有核動(dòng)力破冰船的國(guó)家。據(jù)俄羅斯媒體報(bào)道，俄羅斯的22220型核動(dòng)力破冰船是當(dāng)前世界上動(dòng)力最強(qiáng)的破冰船，船長(zhǎng)173.3米、寬34米，排水量3.35萬(wàn)噸，最大破冰厚度3米。該型號(hào)的前兩艘船只“北極”號(hào)和“西伯利亞”號(hào)分別于2020年10月和2021年12月正式交付。此外，俄羅斯的新一代核動(dòng)力破冰船10510型也已開(kāi)始建造。

據(jù)加拿大政府網(wǎng)站公布的數(shù)據(jù)，加拿大海岸警衛(wèi)隊(duì)目前擁有18艘大小和能力各異的破冰船，是世界上第二大破冰船隊(duì)，旗艦為“路易斯·圣洛朗”號(hào)。

北歐國(guó)家芬蘭和瑞典也是擁有多艘破冰船的國(guó)家。據(jù)芬蘭海洋科技網(wǎng)站Seatec報(bào)道，瑞典目前有5艘活躍的破冰船，芬蘭有9艘，其中部分是兩國(guó)在上世紀(jì)70年代合作研發(fā)的。Seatec說(shuō)，芬蘭擁有世界一流的破冰船建造技術(shù)，承擔(dān)了大量其他國(guó)家破冰船建造任務(wù)。

美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)目前擁有兩艘極地破冰船，其中的重型極地破冰船“極地之星”號(hào)排水量1.2萬(wàn)噸，于1976年建造，是全球破冰能力最強(qiáng)的常規(guī)動(dòng)力破冰船之一。此外，美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)還擁有一艘名為“希利”號(hào)的中型破冰船。

近年來(lái)，多國(guó)紛紛加強(qiáng)破冰船的建設(shè)與運(yùn)用。特朗普任美國(guó)總統(tǒng)時(shí)在給美國(guó)國(guó)務(wù)院、五角大樓、商務(wù)部、能源部和國(guó)土安全部的一份備忘錄中表示，美國(guó)需要“制訂并執(zhí)行極地安全破冰船艦隊(duì)的采購(gòu)計(jì)劃”。據(jù)悉，該艦隊(duì)將由至少3艘重型極地破冰船和一些中型破冰船組成。2019年，加拿大政府宣布要為加海岸警衛(wèi)隊(duì)建造6艘破冰船。

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