常听人说,到南极考察有三个步骤:第一,是横渡辽阔的南大洋,将人员和物资源源不断运往南极;第二,是在南极建立固定的考察站,开展各种科学观测;第三,深入南极的内陆去考察。
1982年1月12日,是个值得纪念的日子。
清早,我就来到了霍巴特的码头。这时,码头上已经挤满了考察队员和送行的家属,张青松来到码头为我送行。
麦凯局长主持了一个简短的出发仪式后,大家登上“塔拉丹”号极地考察船,在欢笑和彩带中开始南极旅行。
我第一次乘海轮是1959年在黑海,有过晕船的体验。但这一次不是内海,而是大洋。
在前两天的航行中,我还能对付过去,还能按照航行中的考察计划坚持值班观察跟踪船的海鸟的种类和数量,测量海水的温度和盐度,经常到甲板上活动。第三天,航行到西风带,风浪骤然增大,浪花冲击到甲板上,船身剧烈颠簸。
我的晕船反应加重了,不但不能品尝一日三餐的美味佳肴,而且前几天吃下的东西也都吐了出来,直到吐黄水。
当我在指挥舱中值班时,只见船身倾斜达40度,浪花溅到窗口。
我完全站不住,只有扶着栏杆,回到卧舱。
在晕船达到顶点时,整个人难受极了,真想跳进大海里,一死了之。
三天以后船过了西风带,风平浪静。
一切恢复正常。
西风带是进入南极的第一道封锁线。
现代的航海技术远比十八九世纪库克和别林斯高晋时代高超,船队过西风带已经容易多了,但还存在着许多困难和危险。
1991年3月5日,中国南极考察队乘“极地”号考察运输船在返航途经西风带时,遭到特大气旋风暴的袭击,风速高达每秒35米,浪高超过20米。在漂泊3天之后,巨浪把后甲板上盘结固定的4条缆绳冲开,其中一条已有100余米掉入海里,随时有缠绕螺旋桨的危险。不仅如此,在距船尾10多米远、离水面10多米高的三层甲板上的后走廊门和门框被大浪打坏,海水冲进走廊,使五个房间进水。后甲板上的许多固定装置被风浪击坏或冲走,几乎发生机毁船翻的严重海难,多亏全船队员奋力抢险,才得以消除隐患。
过了西风带后,突然感到寒气逼人,大家都换上南极的服装。船长说,已经进入了南极圈。这里,有一股环绕南极流动的洋流,将寒冷的南大洋与温暖的太平洋、印度洋和大西洋隔开,是一条重要的气候、海洋和生态的地理分界线。这条线以南就叫作南极地区,也是国际《南极条约》管辖的区域。
这时,我的晕船反应已经过去。我走上甲板,呼吸清新的空气,欣赏日出和日落时天空中的彩虹。
“鲸鱼!鲸鱼!”
突然,一些人的惊呼声传来。
只见船的左舷方向有几条巨鲸在海面上跳跃着,翻滚着,不时喷起l0多米高的喷泉。
很快,我们进入了前往南极的第二道封锁线??冰山带。
队员们轮流在驾驶舱值班,每天24小时监视着冰山的出现,在一张专门的表格上记录冰山的位置、数量、大小、形状,最后寄给一个专门的国际冰山研究机构。
轮到我值班了。我紧紧地盯着雷达荧光屏。
突然,我见到在雷达荧光屏上出现了一个亮点,接着又出现了第二个,第三个……它们摇晃着向屏幕中心靠近。我吃了一惊,连忙一边大喊“冰山!冰山”,一边通过屏幕旁的报话机报告了船长。
船长不慌不忙地走进驾驶舱,?边调整着航向和航速,一边对我说:“不要慌!不要慌!远着呢!船头上备有紧急操纵杆,必要时可用人工操作,来个急转弯!”
队员们听说出现了冰山都兴奋起来,纷纷取出照相机和摄像机涌上船尾的第三层甲板平台。
不一会,在船前进方向的左前方一座乳白色的塔状冰山出现在深蓝色的海面上。
冰山愈来愈近。大家笑着,喊着,抢拍着冰山美景。我用两个相机轮换着用正片和负片拍照,忙得满头大汗。
两天后,我见到了规模更大的台状冰山群。这是刚从南极冰架和快速流动的冰流上崩裂出来的年轻冰山,它不像漂浮多年的塔状冰山那样美貌多姿,但从望远镜头中我们可以见到那洁玉般的冰墙上已出现幽深的冰洞和大理石般的冰柱,如同进入了冰晶世界。
我注意到在冰山附近,许多海鸥环绕冰山飞翔,时而俯冲水面,时而落脚于冰山的尖顶之上。
冰山的融化提供了富含氧气的淡水,使海洋中的浮游生物能获得丰富的营养。浮游生物的存在为磷虾的大量繁殖提供了优越条件。这为企鹅和海洋中的哺乳动物们提供了丰盛的食物,海鸥们也就拥有美餐了。
这样,以冰山为中心就形成了一个个独特的,活跃的极地小生态系统。
记得在莫斯科大学学“极地自然”课时,冰山是专门的一章。老师从冰山的形成、特点,漂流、消亡,一直讲到冰山的利用和它对海上交通的影响。现在,这些知识涌人我的脑海里,也让我能在实地重温这些知识。
由于冰的比重为0.91左右,比海水轻不了多少,因此,冰山的水下部分占90%左右。从罗斯冰架分娩出的冰山厚约400米,但在有的大冰流上分娩的冰山在水面部分就达100米以上。有的大冰山并不随波漂流,而是干脆“坐”在海底,刻蚀海底。冰山融化后,它含有的从南极内陆带来的泥沙便沉积于海底,形成特殊的冰海沉积,这使古冰川作用范围的研究出现了疑团。
南极冰盖每年都要分娩出成千上万座大大小小的冰山,它的总体积为每年两万亿立方米。与其让它们白白消失在大海里,何不把它们利用起来,解决人类正面临的淡水短缺,水质污染的严重水荒问题呢?
20世纪70年代以来,冰川学家举行了许多次国际会议,讨论冰山利用的理论和技术问题,有的国家还开展了运送冰山的科学试验。技术上虽还有不少问题,但是结论是乐观的,因为所有技术问题都有希望逐步解决。
冰川学家设计了冰山拖运的最佳路线图,解决了将冰山与拖轮连接和固定的技术,而且采用特制的塑料薄膜可以减少冰山在运送途中的融化和风浪的冲蚀。目前正在研究的是冰山靠岸、融解和分割装卸等技术。
1987年,在中国科学院地学部的一次学术讨论会上,当讨论到如何解决华北严重的水荒问题时,我提出了利用冰山的设想。
航行的第9天早晨醒来后,船不再晃动了,我感到一片宁静。
“难道已经到了凯西基地?”想到这,我爬起来,登上了甲板。
周围一片银白,“塔拉丹”号好像抛锚了,一动不动。
我惊呼:“浮冰!浮冰!”
队友们纷纷跑上甲板,一起观赏极地美景。
远处,蔚蓝色的天空被朝霞映红,与乳白色的海冰连成一片,深蓝色的海洋好像消失得无影无踪。
海冰被风浪击破,互相冲击,变成了一块块像荷叶一样的浮冰块,每块“荷叶冰”的直径约20?30米。
在船右舷的一块“荷叶冰”上,几只海豹懒洋洋地躺在冰面上享受着早晨的阳光。
在另一块“荷叶冰”上,一群企鹅摇摆着向“塔拉丹”号走来,好奇地观看着这个庞然大物和它上面的不速之客??人类。
海冰的成因与冰山完全不同,它是由海水冻结而形成的含有盐分的冰,在风浪的作用下随波漂流,也叫作浮冰。
我们所见到的南极浮冰都是当年冬季形成的年轻的一年冰,厚度为1?2米,而在北冰洋,除这种新冰外,还有许多两年、三年或多年生的老冰。它们在风浪的不断冲击下,冰块相互重叠,直立,形成厚度达数十米的冰障,大的冰障互相连接又形成巨大的冰岛。
1952年,著名的美国极地学家焦尔?弗列特旦尔登上一座宽9千米、长20千米的冰岛,他测量了这座冰岛的厚度为50米,并以自己的名字命名这块新地,把它标在地图上。但是几年以后,这块新地神秘地从地球上消失了。还有一座以第一位到达北极点的美国探险家皮利命名的冰岛后来也不翼而飞。
浮冰的表面夏季融化减薄而它的底部海水又在向上冻结,这是形成多年浮冰的过程。在冰的消长的同时,冰中的盐分不断向下渗透,最后,多年浮冰的表层变成了淡水冰,为浮冰站的极地考察者们提供了难得的饮用水源。
南极海域浮冰覆盖面积很大,它的季节变化也很大,南半球冬季为1900万平方千米,伸延到南纬60度左右。夏季,大部分海冰融化殆尽,剩下的海冰面积约300万平方千米,收缩到南极洲近海数10海里范围,而且均被风浪击碎成随风漂流的浮冰。因此,夏季是南极的通航季节。
浮冰的覆盖度与洋流和风向关系密切,浮冰稀疏时,大部分海面露出,船可不减速航行,但有时浮冰覆盖面积达九至十成,就只有破冰船才能缓慢通行。而在冰情严重的时候,就连功率强大的破冰船也无能为力。因此,浮冰带便成为通往南极洲的最后一道也是最严密的封锁线。
1914年,英国著名极地探险家台克尔顿率领的南极考察队想从威德尔海横穿西南极到达罗斯海。他乘坐的“恩得尤兰斯”号船在威德尔海的海冰中挣扎了一个月后,在距海岸只有几海里时被冻在冰里,然后随浮冰沿着南极半岛向北漂流了9个月,最后被冰挤破而沉没。
“塔拉丹”号并不是真正的破冰船,只是钢板较厚,结构特殊的抗冰船,它在这片浮冰中陷了整整一个昼夜。
“塔拉丹”号一会儿向前冲,一会儿倒退,在冰海里挣扎着,后来随船的直升机起飞了,它侦察了一条新的路线。最后,“塔拉丹”号退出了这片浮冰区,挑战另一片密度较小的浮冰带。