中国南极科考队建成首座无人冰盖机场
中国南极科考队已建成首座南极永久机场,选址于南极中山站28公里处的蓝冰冰盖区域。该机场由中国第35次南极考察队于2018年11月启动建设,2025年前后正式完工(部分报道提及2022年11月完成试验性建设),成为我国首个南极永久性冰盖机场。
建设背景与战略意义
填补基础设施空白
此前我国在南极仅建有临时机场(如昆仑机场、飞鹰机场),受限于冰盖运动特性和基础设施不足,无法满足长期科考需求。永久机场的建成,标志着我国南极科考后勤保障能力实现质的飞跃。
构建南极航空网体系
机场规划建设1500米跑道,为极地固定翼飞机“雪鹰601”提供母港基地,支持其覆盖4000公里半径的科考作业范围,结束此前需经多次中转的困境,显著提升航拍测绘、气象观测等科研效率。
增强国际话语权
通过积累跑道维护、气象预测等关键技术经验,为我国后续建设多机型航空网络提供支撑,同时增强在南极事务中的实质性存在。
技术难点与创新突破
冰盖稳定性控制
选址需避开冰盖强烈运动区域,通过为期一年的冰流场观测确定稳定区段。
采用GPS连续观测网实现位移监测,确保冰盖年运动幅度控制在厘米级范围。
积雪改造工艺
处理数十米厚积雪层,采用雪铲、吹雪机初步处理后,使用压雪机进行多轮压实作业,最后通过雪犁形成粒雪表面。
整套工艺需适应零下50℃的极端环境,确保跑道摩擦力满足起降需求。
极端环境施工保障
施工团队需在连续极昼条件下作业,单日有效工作时间不超过6小时。
导航系统包含高频全向信标、测距设备及卫星通信装置,气象保障系统集成自动观测站和人工监测站点,实时获取风向、风速、能见度等关键数据。
配套设施与运营能力
基础导航与气象系统
配备基础导航设备(如荧光标杆间隔500米布设)和考察队员休息区。
气象保障系统可实时获取风向、风速、能见度等数据,支持精准气象预警。
机型适配与飞行保障
主要支持“雪鹰601”固定翼飞机起降,年保障飞行架次可达50架次以上。
机场仅支持雪橇型飞机季节性起降,避免冰面融化导致结构破坏。
国际合作与应急支援
2024年11月,中山冰雪机场成功保障澳大利亚科考飞机降落,体现我国机场的国际化保障能力。
作为国际科考应急支援节点,可为其他国家飞机提供加油补给服务。
战略价值与未来展望
科考效率提升
永久机场的建成,使科考人员往返时间大幅缩短,物资运输效率显著提高,为内陆冰盖科考(如昆仑站、泰山站)提供更强支撑。
技术积累与网络扩展
通过首座永久机场的运行,我国积累了冰盖机场建设、维护的全流程经验,为未来建设多机型航空网络(如大型运输机起降)奠定基础。
南极治理话语权增强
机场作为极地固定设施,是我国参与南极事务的重要物质载体,有助于提升在空域管理、国际规则制定中的影响力。
中国南极科考队还有哪些重要发现?
一、海洋生物与生态研究
浮游动物分布异常
在罗斯海深层水域(500米至1000米以下),科考队发现大量桡足类浮游动物及其幼体。这些物种通常因脂肪储备不足无法在海洋中层越冬,但此次在深层被观测到,表明它们可能通过深对流过程被带入深层水域。这一发现为理解南极浮游动物垂直迁移机制提供了新线索。
藻类生物量锐减
罗斯海区域硅藻生物量显著降低,科考队预测其浓度可能在未来短期内降至检测限以下。这一趋势可能与海洋酸化、温度上升或营养盐循环变化有关,对南极食物链基础构成潜在威胁。
磷虾资源分布特征
在底层水出流区(磷虾富集区),科考队通过多学科调查,揭示了磷虾种群与海洋环流、温度梯度的关联性,为后续资源保护与可持续利用提供了科学依据。
二、海洋化学与环境变化
海冰光学特性研究
科考队首次系统观测了南极海冰从形成到成熟的完整过程,发现:
白色海冰:反射率接近100%,有效阻挡太阳辐射;
灰色海冰:透明度较高,允许阳光穿透,可能影响冰下生态系统能量输入。
这一发现为模拟海冰-气候反馈机制提供了关键参数。
南北极海冰对比研究
通过对比南北极海冰变化,发现北极海冰对气候变化的响应更为敏感(如夏季北冰洋近半海域无冰化),而南极海冰减少幅度相对较小,但区域差异显著。这一结果有助于改进极地气候模型精度。
三、海冰形成与动态监测
海冰形成过程观测
在罗斯海秋季航次中,科考队首次完整记录了海冰从絮状冰晶到脂状冰、尼罗冰、莲叶冰的演化序列,揭示了不同冰型形成的物理条件(如温度、盐度、风速阈值)。
冰间湖生态功能研究
通过冰间湖区域调查,发现该区域是磷虾、企鹅等生物的关键栖息地,其存在与消长直接影响极地食物网结构。这一发现为划定南极海洋保护区提供了科学支撑。
四、国际合作与技术突破
多国联合科考
在环南极近岸国际考察航次中,中国与巴西等7国合作,成功回收“最长寿”水文锚碇潜标(布放近4年),获取了环南极早春至夏季的海洋-陆地关键数据,填补了季节性观测空白。
中山冰雪机场国际化运行
2024年11月,中山冰雪机场首次保障澳大利亚科考飞机起降,验证了机场跑道在极端环境下的可靠性,为我国后续南极航空网建设积累了经验,同时强化了国际科考合作纽带。
秋季航次技术验证
罗斯海联合航次作为我国首个南极秋季科考航次,克服了低温(日平均气温低于-10℃)、气旋频发等挑战,优化了作业流程,为平台装备升级和人员培训提供了实战数据。
五、科学认知与战略价值
填补极地生态空白
首次秋季航次成果揭示了弱光-黑暗环境下南大洋生态系统的独特特征,为理解极地生物季节性适应策略提供了新视角。
提升国际话语权
通过多学科、高精度观测,我国在极地科学委员会(SCAR)等国际平台中的贡献度显著提升,为全球极地治理提供了“中国方案”。
推动技术自主创新
从海冰机场建设到深潜器布放,科考队突破了多项技术瓶颈,标志着我国极地考察能力从“跟跑”向“并跑”“领跑”转变。
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