北極“科考圣地”，漫漫極夜里的中國(guó)“守夜人”

北極“科考圣地”，漫漫極夜里的中國(guó)“守夜人”

一個(gè)人的科考站——記北極黃河站越冬站長(zhǎng)李斌

在人類對(duì)極地的探索中，一個(gè)名為新奧勒松的小鎮(zhèn)扮演著重要角色。這里不僅因極北的地理位置而世界聞名，還因深入的極地科學(xué)研究而備受矚目。屹立于這里的北極黃河站，是中國(guó)在極地科考中的最北據(jù)點(diǎn)。今年冬天，在太陽從不升起的漫漫極夜里，越冬站長(zhǎng)、中國(guó)極地研究中心副研究員李斌成為黃河站唯一的駐守者，他與孤獨(dú)為伴，通過對(duì)極光的觀測(cè)，為中國(guó)空間物理研究默默地做出自己的貢獻(xiàn)。

黃河站的“守夜人”

新奧勒松處于北緯79度，位于挪威斯瓦爾巴群島上的最大島嶼——斯匹次卑爾根，是人類在地球上的最北定居點(diǎn)。這里有著長(zhǎng)時(shí)間的極晝和極夜：從4月下旬到8月下旬，蜂擁而至的游客能在午夜看到仍未落下的太陽;而從10月下旬到次年2月下旬，這里的居民要經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)120多天的連續(xù)黑夜。

如果不是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了煤礦，人們可能不會(huì)在上個(gè)世紀(jì)初就來到這個(gè)極北之地。在因煤而興的同時(shí)，許多探險(xiǎn)家也看上了這個(gè)離北極最近的人類定居點(diǎn)，他們?cè)谶@里整理裝備、躊躇滿志，準(zhǔn)備前往1200公里外的北極點(diǎn)，將自己的名字寫在人類的榮耀簿上。1926年，已征服南極點(diǎn)的挪威探險(xiǎn)家羅阿爾·阿蒙森(Roald Amundsen)與同伴一起搭乘飛艇從這里出發(fā)穿越北極點(diǎn)上空，成為世界上首個(gè)到達(dá)南北兩極的人。

就在阿蒙森出發(fā)前往北極點(diǎn)的前一年，中國(guó)加入了《斯匹次卑爾根群島條約》。根據(jù)該條約，中國(guó)有權(quán)自由進(jìn)出北極特定區(qū)域，并依法在該特定區(qū)域內(nèi)平等享有開展科研以及從事生產(chǎn)和商業(yè)活動(dòng)的權(quán)利，包括狩獵、捕魚、采礦等。但在那個(gè)積貧積弱的年代，這一權(quán)利只落在紙面上，中國(guó)未能在北極科考領(lǐng)域取得突破。

近80年后，中國(guó)人終于在這片被極地科學(xué)家稱為“科考圣地”的小鎮(zhèn)上占據(jù)了一席之地。2004年，在一棟曾是煤礦工人宿舍的二層小樓門前，巍然屹立起一對(duì)石獅。走近這棟極具辨識(shí)度的建筑，“中國(guó)北極黃河站”幾個(gè)字映入眼簾。

極地只有冬夏兩季，以3月和9月為界。新奧勒松的夏季是喧鬧的，在太陽永不落下的極晝時(shí)節(jié)，黃河站會(huì)迎來數(shù)十位來自國(guó)內(nèi)各個(gè)研究機(jī)構(gòu)的科考人員。他們徒步、乘車或乘小艇外出，進(jìn)行冰川、土壤、大氣等各自研究領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)，有時(shí)會(huì)與北極狐、海豹和北極熊不期而遇。

而在冬季，由于處于極夜，很難外出考察，只有進(jìn)行空間物理觀測(cè)的研究人員才會(huì)留在這里。而對(duì)于以極光為主要研究對(duì)象的李斌來說，極光在極晝的夏季是無法觀測(cè)的，這讓他成了黃河站的越冬“守夜人”。

李斌的一天通常這樣度過：起床后，與國(guó)內(nèi)的同事對(duì)接工作;在國(guó)內(nèi)的下班時(shí)間過后，再與家人視頻聊天;晚上6點(diǎn)過后，他進(jìn)入了一天中最忙碌的時(shí)候，要操控分別設(shè)于新奧勒松、斯瓦爾巴群島首府朗伊爾城和冰島凱爾赫的三套極光觀測(cè)設(shè)備，直至深夜。這些觀測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)會(huì)被上傳到中國(guó)南北極數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)站上，供全世界極光研究者、愛好者瀏覽和下載。

如果當(dāng)天有強(qiáng)烈的極光爆發(fā)，李斌還會(huì)拿起相機(jī)，走出溫暖的小屋，在數(shù)十厘米厚的積雪中安上三腳架拍攝極光。如果當(dāng)天下起大雪，他還要冒著零下二三十?dāng)z氏度的嚴(yán)寒，徒步數(shù)百米，檢查黃河站的天線和極光觀測(cè)設(shè)備，確保無虞。

新奧勒松有一個(gè)食堂，為各國(guó)科考人員定點(diǎn)供應(yīng)早中晚三餐。由于不得不熬夜工作，李斌經(jīng)常會(huì)錯(cuò)過早餐。中午12點(diǎn)左右，他會(huì)走過僅有微光的小鎮(zhèn)，去食堂吃第一頓飯。而在深夜，饑餓難耐的他也時(shí)常會(huì)打開一盒泡面，或一盒三文魚罐頭。

全世界可以研究極光的地方有很多，但新奧勒松有一個(gè)得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)——北緯79度的高緯度?！皹O夜在正午也是黑夜，我們可以在黃河站看到日側(cè)極光，這與其他地方看到的夜側(cè)極光不同?！崩畋笳f，日側(cè)極光指的是正午時(shí)分的極光，科學(xué)家可以通過觀測(cè)，了解地球粒子逃逸的過程，“簡(jiǎn)而言之，通過日側(cè)極光，我們才能了解地球大氣消失的過程，知道地球大氣是在凈流入，還是在凈流出。”

黃河站是我國(guó)緯度最高的極地科考站之一。但得益于北大西洋暖流，這里的冬天并不像南極腹地那么寒冷。李斌告訴記者，雖然下雪頻繁，但這里冬天的平均氣溫大約零下十幾攝氏度，如果不刮風(fēng)的話，體感溫度并不算太低。而在相同緯度的南極大陸，冬季氣溫可能低至零下60攝氏度以下，要在那里越冬非常困難。直到現(xiàn)在，中國(guó)科考隊(duì)員只在長(zhǎng)城站、中山站等南極科考站越冬，還未實(shí)現(xiàn)在昆侖站等南極內(nèi)陸站越冬。

“半路出家”的極光研究者

很多人看過極光，但對(duì)極光有更深層次了解的，一般是空間物理的研究人員。李斌試圖用淺顯的語言給記者解釋：極光是一種等離子體現(xiàn)象，主要發(fā)生在具有磁場(chǎng)和大氣的行星上。地球上的極光，是由于來自磁層和太陽風(fēng)的帶電高能粒子被地磁場(chǎng)導(dǎo)引帶進(jìn)地球大氣層，并與高層大氣中的原子碰撞造成的發(fā)光現(xiàn)象。

極光通常為綠色和紅色，“美麗”“神奇”往往是許多人對(duì)極光的第一印象，而身為研究極光的科研人員，李斌時(shí)常被問到的一個(gè)問題是：“研究極光有什么用?”

“研究極光從通俗意義上來說，無法解決迫在眉睫的現(xiàn)實(shí)問題。但對(duì)于空間物理來說，它為無數(shù)科學(xué)家提供了重要的數(shù)據(jù)，也豐富了人類對(duì)地球磁層的了解?！崩畋笳f，通過了解地球磁層的狀態(tài)，人類才能更好地掌握地球空間環(huán)境的規(guī)律，而這對(duì)衛(wèi)星發(fā)射、航空航天通訊等領(lǐng)域都有重要的意義。

李斌說，極光就好像地球高緯度空間的“雨雪”。對(duì)于高緯度地區(qū)的電磁設(shè)施來說，會(huì)受到空間環(huán)境的影響，比如一些通訊導(dǎo)航衛(wèi)星、輸電網(wǎng)絡(luò)等，受周圍的電磁環(huán)境影響都比較大。如果人類能通過極光觀測(cè)，推算出空間中磁暴發(fā)生的時(shí)間和強(qiáng)度，采取一系列應(yīng)對(duì)措施，就能降低磁暴對(duì)電磁設(shè)施的影響。

“人們出行都會(huì)看天氣預(yù)報(bào)，極光就是地球空間的一種‘天氣預(yù)報(bào)’?！崩畋笮蜗蟮亟忉?，“當(dāng)人類能夠比較頻繁地離開地球，去月球和火星旅行，我們對(duì)于空間的‘天氣預(yù)報(bào)’就會(huì)有更大需求。在并不遙遠(yuǎn)的未來，我們會(huì)需要關(guān)注太空中的‘風(fēng)雨雷電’，并依此調(diào)整自己的太空旅行。而對(duì)極光的觀測(cè)和研究，正是空間‘天氣預(yù)報(bào)’的必經(jīng)之路?！?/p>

“我們不能因?yàn)闃O光目前‘沒有用’，就不去研究它。你去探索自然界一種未知的現(xiàn)象，這就是科學(xué)的本質(zhì)——滿足人類的好奇心，而不是去應(yīng)用。我們只有先去了解，才能討論如何利用?！崩畋笳f，作為自然科學(xué)工作者，最重要的是滿足自己對(duì)自然界的好奇心。能讓工作與愛好相結(jié)合，其實(shí)是件很幸福的事。

與“科班出身”的研究人員不同，李斌在本科時(shí)的專業(yè)是印刷工程，碩士期間的專業(yè)是等離子物理，直到博士才開始涉及空間物理。他研究極光，不僅用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還用自己的單反相機(jī)。他會(huì)用幾分之一秒的短曝光來連續(xù)拍攝極光的瞬間，從中找尋極光的變化規(guī)律。在研究極光的過程中，攝影、等離子物理、空間物理，本科到博士的專業(yè)課都派上了用場(chǎng)。

2018年在黃河站越冬時(shí)，李斌在一次拍攝極光時(shí)發(fā)現(xiàn)，極光弧的底部有一些小的極光帶。從極光的原理上這是不應(yīng)該出現(xiàn)的，他立刻用相機(jī)拍下來。隨后他請(qǐng)教了眾多業(yè)內(nèi)專家學(xué)者，認(rèn)為這可能是一個(gè)新發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過幾年的觀測(cè)與研究，他把這種現(xiàn)象命名為“極光漣漪”，目前正著手撰寫論文介紹這一現(xiàn)象。他認(rèn)為這一現(xiàn)象有可能反映磁層和電離層如何作用于大氣環(huán)境。

李斌經(jīng)常說，自己是“半路出家”研究極光的人，因此比較理解一個(gè)普通人對(duì)極光能理解到什么程度?！拔也粫?huì)像一些科班出身的人，描述極光都用非常專業(yè)的詞匯。我希望用生動(dòng)的、能讓人聽懂的語言來描述極光，讓更多的人了解極光?！?/p>

在新奧勒松，研究極光設(shè)備最全的是中國(guó)北極黃河站。此外，挪威極地研究所等機(jī)構(gòu)也在研究極光。李斌認(rèn)為，不同國(guó)家在這一領(lǐng)域不存在明顯的競(jìng)爭(zhēng)?！皩?duì)于自然現(xiàn)象的觀測(cè)，大家都是‘做加法’，希望獲得更多的數(shù)據(jù)，包括黃河站在內(nèi)，大家都會(huì)把這些數(shù)據(jù)與同行共享，這對(duì)科學(xué)研究是更有利的。”

與危險(xiǎn)和孤獨(dú)相伴的科考隊(duì)員

對(duì)人類來說，極地總是與危險(xiǎn)相伴，即使有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，也難免遭遇意外。1928年，功成名就的阿蒙森為營(yíng)救自己的好友、曾一同前往北極的意大利探險(xiǎn)家翁貝托·諾畢爾(Umberto Nobile)，乘飛機(jī)前往北極地區(qū)，從此失蹤。

近100年后的今天，盡管科技水平和保障能力已經(jīng)大幅提高，不期而遇的風(fēng)險(xiǎn)仍然是每個(gè)極地科考人員面臨的一大挑戰(zhàn)。在新奧勒松所在的斯瓦爾巴群島，幾乎每年都有北極熊傷人的事件發(fā)生，也有一些人為了自衛(wèi)，不得不開槍射殺突然遭遇的北極熊。因此，包括黃河站在內(nèi)，新奧勒松小鎮(zhèn)上所有建筑都不上鎖，以供遭遇危險(xiǎn)的人進(jìn)屋躲避。所有的房門都向外開，因?yàn)楸睒O熊只會(huì)推門，不會(huì)拉門。

黃河站夏季站長(zhǎng)、中國(guó)極地研究中心副研究員何昉講述了今年夏天發(fā)生的一件事：一天早晨，科考隊(duì)員們乘船去冰川做實(shí)驗(yàn)，而他在站內(nèi)留守。另一個(gè)科考站——德國(guó)法國(guó)聯(lián)合站的一位隊(duì)員急匆匆跑來告訴他，冰川附近的觀測(cè)小屋附近發(fā)現(xiàn)了一頭正在撕咬馴鹿尸體的北極熊，可能對(duì)科考隊(duì)員造成威脅。由于當(dāng)?shù)貨]有手機(jī)信號(hào)，他立即用對(duì)講機(jī)緊急通知考察隊(duì)員們盡快回到站里，幸好提醒及時(shí)，隊(duì)員們避免了與北極熊“狹路相逢”。

冰川融化也是夏季科考的一大挑戰(zhàn)。“我們有很多的科考項(xiàng)目需要走到冰川的前緣，甚至在冰川上進(jìn)行一些采樣作業(yè)，夏天冰川融化比較厲害，風(fēng)險(xiǎn)就很大?！焙螘P回憶說，冰川裂隙有時(shí)候光憑肉眼看不清楚，行走時(shí)有可能失足跌入裂縫。

在醫(yī)療條件有限的極地，當(dāng)意外發(fā)生時(shí)，不同國(guó)家的科考隊(duì)員會(huì)守望相助，共渡難關(guān)。李斌記得他2015年至2016年在南極中山站時(shí)，遇到一起某國(guó)科考隊(duì)員受重傷的緊急情況。當(dāng)時(shí)鄰近的中國(guó)、俄羅斯、印度三個(gè)科考站的隨隊(duì)醫(yī)生會(huì)診，對(duì)該隊(duì)員進(jìn)行緊急搶救，為其轉(zhuǎn)運(yùn)回國(guó)贏得了時(shí)間。當(dāng)?shù)弥撽?duì)員回國(guó)后歷經(jīng)多次手術(shù)終于轉(zhuǎn)危為安，每位參與救治的隊(duì)員都松了一口氣?！熬戎嗡臅r(shí)候，我一直在手術(shù)室，當(dāng)時(shí)非常緊張，傷者手臂的骨頭伸出來把隊(duì)服都戳破了，讓我非常難過?！崩畋蠡貞浀?。

除了危險(xiǎn)的考驗(yàn)，人在長(zhǎng)期處于極夜時(shí)，心理和生理上都會(huì)面臨巨大挑戰(zhàn)。這一點(diǎn)，在南極中山站、長(zhǎng)城站和北極黃河站均有過越冬經(jīng)歷的何昉深有體會(huì)：“尤其是在北極黃河站越冬時(shí)，站里往往只有一個(gè)人，要在沒有白晝的情況下待好幾個(gè)月，需要很好地調(diào)整自己的心態(tài)，并時(shí)刻校準(zhǔn)自己的生物鐘，才能適應(yīng)這種不分晝夜、與世隔絕的環(huán)境?！?/p>

確實(shí)，在這個(gè)冬季僅有數(shù)十人的小鎮(zhèn)上，在漫長(zhǎng)的極夜中，能做的消遣也實(shí)在有限，就連食堂里過期雜志上的數(shù)獨(dú)填字游戲，都被這些科考隊(duì)員填得滿滿當(dāng)當(dāng)。

李斌說，自己每天都會(huì)收到國(guó)內(nèi)同事的信息，與家人也會(huì)每天視頻連線。與此同時(shí)，在人跡罕至的北極，不同國(guó)家的科考隊(duì)員會(huì)更加抱團(tuán)互助。每天去食堂吃飯時(shí)，如果看到有其他國(guó)家的科考隊(duì)員心情不好，或者幾天沒來吃飯，大家都會(huì)關(guān)心詢問。

有人選擇離開。李斌的好友、意大利科考站隊(duì)員西蒙內(nèi)塔·蒙塔古蒂(Simonetta Montaguti)已經(jīng)決定辭職，不再?gòu)氖聵O地科考工作。說起西蒙內(nèi)塔，李斌眼中滿是敬佩。這位年近五旬的意大利女隊(duì)員，曾在南極內(nèi)陸協(xié)和站越冬，冒著零下六七十?dāng)z氏度的嚴(yán)寒外出檢修設(shè)備。盡管經(jīng)驗(yàn)豐富、功勛卓著，但西蒙內(nèi)塔有些厭倦極地的生活了，“我現(xiàn)在想轉(zhuǎn)換一下自己的人生賽道”。她告訴記者。

在記者結(jié)束黃河站采訪時(shí)，一位管道工程師也結(jié)束了自己在新奧勒松的工作，與記者搭乘同一班飛機(jī)離開了這個(gè)北極小鎮(zhèn)。

更多極地工作者選擇留下，包括李斌?！拔蚁?，我還是會(huì)堅(jiān)守，我喜歡極地，也喜歡極光。”李斌說。

北極深處的“小聯(lián)合國(guó)”

與在南極相比，李斌更喜歡在黃河站越冬的感覺。這里溫度相對(duì)舒適，最冷也就零下二三十?dāng)z氏度。在南極時(shí)，各國(guó)科考隊(duì)員一般只在自己國(guó)家的科考站里，與其他國(guó)家科考隊(duì)員交流不多。而新奧勒松則像個(gè)“小聯(lián)合國(guó)”，不同國(guó)家的科考隊(duì)員一起吃飯、健身、交流工作和生活。最重要的是，大家可以分享共同的經(jīng)歷?！按蠹叶际菢O地工作者，聊起來，有些人上個(gè)月還在南極，現(xiàn)在就在北極?！崩畋笳f，“只有在這里，我才能找到有這么多共同話題的人?！?/p>

各國(guó)科考當(dāng)然有競(jìng)爭(zhēng)，但更多的是合作。如氣候變化是一個(gè)全球關(guān)注的議題，也是各國(guó)極地科考人員熱議的話題。由于地理原因，兩極地區(qū)往往是受全球變暖影響最大的地區(qū)，相當(dāng)于溫室效應(yīng)的“放大器”。

在斯瓦爾巴群島首府朗伊爾城的北極探險(xiǎn)博物館，工作人員伊達(dá)·瑪麗·艾勒森(Ida Marie Eilertsen)告訴記者，自己2011年剛到這里時(shí)，一個(gè)夏季只有一兩天最熱的時(shí)候能穿短袖，每次只能穿一兩個(gè)小時(shí);但近兩年，她每年都有至少半個(gè)月可以穿短袖外出?！霸诒睒O生活的每個(gè)人都能感受到氣候變化的影響。”

李斌記得，自己2018年來黃河站越冬時(shí)，新奧勒松的海面有部分封凍，但今年沒有凍上。這說明全球變暖是切實(shí)存在的，而且在北極更為明顯。根據(jù)一些研究海冰的氣候?qū)＜宜龅膶W(xué)術(shù)報(bào)告，北極地區(qū)海冰的縮減非?？?，威脅到北極熊、海豹等當(dāng)?shù)貏?dòng)物的生存。

何昉告訴記者，氣溫的大幅升高，對(duì)于北極圈內(nèi)動(dòng)植物的習(xí)性和微生物的繁殖都會(huì)造成很大影響。各國(guó)科考人員在北極能夠觀測(cè)到更明顯的氣候變化及其對(duì)生物圈的影響。全球變暖在極地對(duì)冰川運(yùn)動(dòng)的影響也相當(dāng)顯著?！坝捎谠跇O地溫度上升更多，我們可以通過研究全球變暖對(duì)極地生物圈和冰川的影響，來預(yù)測(cè)如果全球變暖繼續(xù)下去，幾十年后會(huì)給地球氣候和環(huán)境造成怎樣的重大影響?！焙螘P說。

黃河站的不少科研成果不僅造福中國(guó)，也為其他國(guó)家所共享。何昉介紹說，黃河站近年來一直在做北極污染物監(jiān)測(cè)。這些污染物都是從人類活動(dòng)較多的地方，經(jīng)大氣和海洋環(huán)流來到北極。通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，科考隊(duì)員會(huì)研究這些污染物的構(gòu)成、傳播路徑和對(duì)環(huán)境的影響。“污染物的傳播是不分國(guó)界的，所有國(guó)家都會(huì)不同程度受到影響，所以外國(guó)科學(xué)家對(duì)黃河站的監(jiān)測(cè)情況和研究成果也很感興趣?！?/p>

多年來，像何昉和李斌一樣，中國(guó)極地科考人正不斷用自己的勇敢和努力，在地球兩極書寫著新的歷史。

改革開放以來，我國(guó)極地科考事業(yè)進(jìn)入了“快車道”。1984年至今，我國(guó)相繼在南極建成長(zhǎng)城站、中山站、昆侖站和泰山站。如今，我國(guó)第40次南極科學(xué)考察隊(duì)正日夜兼程奔赴南極，建設(shè)羅斯海新站，這將是我國(guó)在南極的第五個(gè)考察站。與此同時(shí)，我國(guó)對(duì)北極的考察也在持續(xù)推進(jìn)。2004年7月，我國(guó)第一個(gè)北極考察站黃河站在新奧勒松建成;2018年10月，我國(guó)在冰島北部的凱爾赫建成中國(guó)—冰島聯(lián)合北極科學(xué)觀測(cè)臺(tái)。

“上天、入地、登極、下海，是人類探索自然奧秘的極致挑戰(zhàn)，是智慧和勇氣的體現(xiàn)，也是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的直接反映。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員劉嘉麒在一篇名為《極地科考 造福人類》的文章中介紹，我國(guó)是世界上為數(shù)不多的能夠在極地獨(dú)立開展科考工作并建立科考站、持續(xù)進(jìn)行科學(xué)觀測(cè)的國(guó)家之一，正在國(guó)際極地事務(wù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

“明年是我國(guó)開展極地科考40周年，也是黃河站建站20周年。隨著我國(guó)對(duì)極地研究的日益重視，我相信黃河站的未來會(huì)更好，更堅(jiān)信中國(guó)極地研究未來可期!”何昉說。(記者 張玉亮 馬志異)