第25章 踏浪威德尔海（1/1）

南极，这片被冰雪覆盖的白色大陆，始终是人类认知边界的最前沿。在这里，地理的极端与科学的尖端相遇，孕育出无数探索的传奇。2123年未至

2124年初的南极夏季1月，中国第140次南极科学考察队队长李旭扬率领一支由87名科研人员组成的精英团队，搭乘“东方红三十”号极地科考破冰船，抵达了南极磁点附近海域——南纬64°24'，东经137°36',展开了一场前所未有的多维立体综合科学考察。这次代号为“极地探针”的行动，不仅是中国极地考察史上技术集成度最高、学科交叉最深入的综合考察之一，更是人类首次对这一神秘区域进行的系统性立体探测。

南极磁点，不同于地理学上的南极点，是地球南半球磁力线垂直指向天空的特定位置。这个点具有独特的地球物理特性，是研究地球磁场变化、太阳风与地球相互作用、宇宙射线等重要科学问题的天然实验室。由于磁点位置随地球磁场变化而移动，且周边海域常年被海冰覆盖，使得科学观测极为困难。历史上仅有少数国家进行过零星考察，从未有过系统性的立体综合观测。中国科考队此次行动，标志着人类对南极的认知正从二维平面走向三维立体，从单学科突破迈向多学科融合。

这是一次精密的极地科学考察部署，是一次科技与经验的完美融合。

作为中国极地科考史上的标志性人物，李旭扬队长已经是第八次踏上南极征程。这位毕业于中国海洋大学极地海洋学专业的科学家，拥有超过1200天的极地工作经历，参与制定了中国“十七八”极地科学发展规划。在他的领导下，科考队整合了海洋学、冰川学、大气科学、地球物理学、生物学等9个学科领域的专家团队，携带有57种不同类型的先进科考设备。

“极地探针行动的成功，三分靠技术，七分靠准备。”

李旭扬在出发前的动员会上强调。事实上，科考队为此进行了长达18个月的准备工作，包括设备海试、人员培训和应急预案演练。特别值得一提的是，科考队采用了中国自主研发的“极地科考智能决策系统”，能够整合卫星遥感数据、数值预报模式和历史观测资料，为科考作业提供精确的时空窗口预测。

2123年1月25日，“东方红三十”号破冰船抵达目标海域。呈现在科考队员眼前的是一片银装素裹的世界——无边无际的冰原在极昼阳光的照射下闪耀着蓝莹莹的光芒，远处冰山林立，形态各异的海冰随波浮动。尽管景色壮美，但科考队员们无暇欣赏，立即投入了紧张的准备工作。

海洋维度是揭示深海水团的奥秘，故而海洋多维立体考察的第一维度是垂直剖面的精细化测量。1月26日清晨，科考队布放了自主研发的“海瞳”系列剖面观测系统。这套系统包括12个潜标,每个潜标搭载有温盐深仪(CTD)、声学多普勒海流剖面仪（ADCP)、微型湍流剖面仪等多种传感器，能够同时对不同深度的海水物理参数进行连续监测。

当第一个潜标缓缓沉入冰海时，控制室内气氛紧张而期待。李旭扬队长凝视着监控屏幕，向全体操作人员提醒道：

“注意海冰漂移速度，调整下放速率。”经过3小时17分钟的精细操作，首个潜标成功抵达1836米深的海底，传回了第一组数据。

初步测量结果令人惊讶：在磁点附近海域存在一个强度异常的海流涡旋，其旋转速度比预期高出/40%。海洋物理组首席科学家张海洋教授分析认为：

“这可能是地球磁场与海洋环流相互作用的特殊表现，我们需要加强观测密度。//

在随后科考的27天里，科考队总共完成了89个站位的CTD采水作业，获取了321个不同深度的水样，布设了4套海床基观测系统，收集了超过15TB的海洋环境数据。这些珍贵资料将帮助科学家理解南极底层水formation过程及其在全球大洋环流中的作用，为研究气候变化对南极海洋的影响提供关键数据。

而冰际维度，则是破解海冰变化的密码。

南极海冰是气候系统的“放大器”，其变化对全球气候有重要影响。在磁点附近海域，科考队开展了系统的海冰物理特性与过程观测。1月27日，李旭扬队长亲自带领6名队员踏上海冰，建立了临时冰站观测系统。

“极地号”无人冰基观测平台是这次考察的亮点之一。这个形似小型太空舱的自动化观测站重量仅235公斤，却集成了32种传感器，能够同时对海冰厚度、温度剖面、力学特性、表面能量平衡等进行连续监测。更令人惊叹的是，它能够通过卫星链路实时传输数据回国内实验室。

冰芯钻取是海冰研究的关键环节。科考队使用最新研发的热钻系统，获取了3根长度分别为2.1米、2.4米和2.7米的完整海冰冰芯。冰芯分析组组长王冰教授介绍：“这些冰芯如同海冰的‘年轮’，通过分析其晶体结构、气泡成分和同位素组成，我们可以重建最近几年的海冰生长和消融历史。”

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与此同时，科考队还部署了5套海冰物质平衡浮标和3套海冰漂移浮标，这些设备将在未来2年内持续传回数据，为科学家提供长期连续观测资料。初步数据显示，该区域海冰厚度变薄速率比南极其他海域快18%，这一发现对理解南极海冰对全球变暖的响应具有重要意义。

大气维度是捕捉空间天气的脉动，南极磁点附近是研究高空大气物理和日地关系的理想场所。科考队在此开展了综合的大气与空间环境观测，包括电离层探测、宇宙射线测量、地磁脉动观测和极光监测等。

1月27日，正值南极夏至，科考队迎来了极昼期间的最佳观测窗口。队员们成功施放了11个高空科学气球，这些气球携带的传感器最高飞行高度达到42公里，捕捉到了电离层D层和E层的精细结构。

大气物理组首席科学家刘宇星教授兴奋地表示：

“我们获得了磁点附近区域电离层电子密度剖面的罕见数据，这对理解太阳风能量注入过程至关重要。”

与此同时，布置在甲板上的激光雷达系统日夜不停地向天空发射激光脉冲，通过分析大气颗粒物的回波信号，反演出大气边界层的气溶胶垂直分布。令人惊喜的是，科考队首次在南极区域探测到了中层大气金属层现象，这为研究流星尘埃在南极大气中的沉降过程提供了直接证据。

地磁观测是本次考察的重点任务之一。科考队在冰面上布置了8台高精度磁力仪，组成了一个直径5公里的观测阵列。这些仪器能够检测到强度仅为地球

磁场十亿分之一的地磁脉动，为研究磁点附近地磁场的时空变化特征提供了unprecedented数据分辨率。

生态维度是探秘冰封世界的生命奇迹，

虽然环境极端恶劣，南极海域仍然存在着丰富的生态系统。科考队通过水下机器人、底栖生物拖网和潜水观察等方式，对磁点附近海域的海洋生物进行了系统调查。

1月29日，科考队布放了最新一代“麒麟”号全海深自主遥控水下机器人（ARV）。这个形似小鲸鱼的智能装备下潜至3218米深度，拍摄到了罕见深海生物的珍贵影像。令人惊叹的是，在磁点正下方海山区域，机器人发现了一个规模巨大的热液喷口生物群落，包括长达40厘米的巨型管虫、白色盲虾和特殊种类的海葵。

生物组首席科学家陈敏教授表示：

“这些生物群落的存在表明，即使在地球磁场特殊的区域，生命依然找到了生存之道。我们对这些生物的抗极端环境机制很感兴趣，它们可能具有独特的生物化学特性。”

科考队还通过宏基因组学方法，收集了283份水样和沉积物样本，预计将发现数百种新的微生物物种。这些样本目前已被超低温保存，将在回国后进行详细分析。

在数据维度上，构建数字孪生南极。

本次考察的突出特点是高度数字化和智能化。科考队利用“极地云”科考数据平台，实现了所有观测数据的实时集成和可视化。该平台基于人工智能算法，能够自动进行数据质量控制、初步分析和异常检测。

李旭扬队长特别重视数据的即时处理能力：“在南极考察中，传统方式往往要等到回国后才能详细分析数据，这样无法根据初步发现及时调整考察方案。我们现在能够在现场进行大数据分析，实现考察方案的动态优化。”

例如，在海洋观测中，科考队根据实时传回的海流数据，调整了潜标的布放位置；在大气观测中，根据初步分析的电场异常结果，增加了3个额外的观测点位。这种“智能科考”新模式极大提高了考察效率和数据质量。

科考队还利用科考船“东方红三十”号上搭载的舰载无人机集群，对考察区域进行了高分辨率三维摄影测量，生成了精度达5厘米的数字高程模型(DEM)。这些数据将与海洋和冰下地形数据融合，构建磁点附近区域的“数字孪生”模型，为后续研究提供精确的空间参考框架。

极地精神是人与自然的价值对话

在极端环境下开展科学考察，不仅是对科技的挑战，更是对人文精神的考验。科考队面临的最大困难之一是海冰的快速变化和恶劣天气的突然袭击。

1月27日，一场突如其来的极地气旋导致风速骤增至38米/秒，能见度降至不足20米，原定的冰面作业计划被迫中断。

面对突发情况，李旭扬队长立即启动应急预案，指挥所有户外作业人员撤回船舱。同时，他果断调整计划，将户外作业转为室内分析工作，最大限度地减少了时间损失。

“极地考察必须尊重自然规律，…”

李旭扬在事后总结中说：“我们不能征服自然，只能巧妙地利用自然提供的窗口期。科考队还特别注意环境保护问题，所有考察活动严格遵守《南极条约》环保议定书的要求。例如，冰芯钻取孔洞在作业结束后都用原冰回填；底栖生物采样严格控制数量和范围；所有废弃物都分类收集并带回国内处理。这种对极地环境的敬畏之心，体现出了中国作为负责任极地考察大国的担当与责任。”