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(大學生雜志)致極地未來的主人翁
發布:新聞中心 2020-04-08 黨委宣傳部(新聞中心) 閱讀:

 
編者按:各個學校紛紛打造“金課”“硬課”。中國地質大學被譽為“地學搖籃”,新時代,地學與社會其他領域深度融合,地大學子有必要把握這一趨勢。“生動中國”就是這樣一門“金課”。該課程由學校馬克思主義學院負責設計與管理,課程立足地大專業特色,挖掘傳統文化,展示現代理念,展現生動真實的中國故事。“生動中國”課程組建了超級教師團隊,由院士、校領導及馬克思主義學院眾多骨干名師等組成。未來,“生動中國”課程將設立主播教室,面向更多同學進行同步直播。
第一講由校長孫友宏老師為同學們講授極地保護的相關知識,同學們聽得如癡如醉。
禁止商業目的開發南極的條約2048年到期,那時,“你們將決定如何保護、開發和利用南極。”孫校長對滿堂三四百同學說。
 
“在我本科畢業的那一年(1987年),南極和北極在我的印象中只是一片冰天雪地,無人問津。但在一次學術報告會上,一位來自俄羅斯圣彼得堡礦業大學的庫得利亞肖夫教授說他去過南極七次,還在南極創造了一項吉尼斯世界紀錄:世界最深的冰層鉆探孔。當時我就想:一個接近北極國家的人怎么干到了南極,還做出一個世界紀錄呢?”
20191024日晚7點,中國地質大學(北京)馬克思主義學院一間階梯教室座無虛席,學校“生動中國”系列思政課第一課開講,主講人是孫友宏校長。
“生動中國”是一門立足地大專業特色的思政課程,包括12講。課程由院士、書記、校長、知名教授等學校最大牌老師為全校本科生上課。
校長后來才知道,原來,北極已經有很多歸屬國,但是南極還是一片公共領域。就是那一次的講座激發了校長對南極的興趣,他夢想有一天可以去南極,今天,校長也希望通過這堂課啟發同學們對南極的興趣。
極地已與深海、網絡、外空一起成為關系國家利益的四大“戰略新疆域”之一,校長說:“未來,四大領域也都要有我國的話語權。”
南北兩極是全球氣候變化的驅動器、全球氣候的冷源,也是地球與外星聯系的重要窗口。南極是地球上至今未被開發、未被污染的潔凈大陸,那里有著豐富的礦產資源,蘊藏著無數的科學之謎和地球信息。
在如此重要的領域,我們國家取得了怎樣的成就?具備哪些先進的技術?目前正在做的極地科考有哪些?校長圍繞這些展開詳細講述。
極地成就:科學考察站從無到有
受限于極地氣候條件和各項技術條件,我們國家在1984年才開始開展極地考察活動,在將近35年的時間里,我們進行了35次南極考察和10次北極考察,先后在南極和北極建立了五個科學考察站。
19997月,我國完成第一次北極科考,并于2004年正式建立第一個北極科考站。
南極洲的氣候通常比同緯度的北極地區更冷,是世界上最冷的地區,被記錄的最低溫度是零下89.2攝氏度,同時南極也是地球上風速最高的地方,科學家記載到的最高風速是每秒83米的颶風速度。此外,無邊無際的白色雪原、暴風雪和超強紫外線,讓在這里科考極其困難。
1985年和1988年建立的長城站和中山站分別位于南極大陸的西海岸和東海岸(并未深入南極內陸)。隨著極地科考經驗的積累和技術的不斷進步,我們國家在南極大陸的科考深度在逐漸增加,開始深入人跡罕至的南極內陸。2009年,在接近南極洲大陸的幾何中心地帶,也是南極洲海拔4087米的最高峰,第三個南極科考站——昆侖站建立。昆侖站的成功建立,開啟了我們國家有關南極內陸的冰蓋考察。201412月,第四個南極科考站——泰山站建成。泰山站位于中山站和昆侖站直線連接的中點上。
在內陸的科考站由于奇寒天氣的影響,主要用于物資的補給和特殊的冰蓋鉆探活動,多在南極的夏季使用。2019年,我們國家在西南極的羅斯海附近進行了密集的考察,預計在2022年完成下一個科考站的建立。
35年,5個科學考察站,我國的速度,國際領先。
破冰工具:從買船到造船
我們國家不僅建立了多個科學考察站,在科考設備如航行設備和破冰設備上也取得了快速發展。孫校長驕傲地說:“現在我們國家的裝備很先進的,我的學生有26人次已經去到過南極,先行替我圓了南極夢,這是我在學生時代想都不敢想的,那個時候沒有裝備,沒法去。”
在冰天雪地的南北兩極航行,最重要的就是如何破冰。1993年,我們從烏克蘭耗資1個億買進了一臺蘇聯解體時停造的破冰船,取名“雪龍號”。但“雪龍號”的缺點在于只能向前破冰,不能向后破冰。
終于,雪龍2號極地考察船于20197月交付使用,這是中國第一艘自主建造的極地科學考察破冰船。雪龍2號也是全球第一艘在前進和后退時都能破冰的極地科考破冰船,能夠在1.5米厚冰環境中連續破冰航行。201910月,“雪龍號”和“雪龍2號”同時奔赴南極,進行科考。
從事極地活動,除了依靠破冰船,航空器(直升飛機)也是重要的工具,它既可以輸送日常物資和人員,也可以進行高空探測。我們國家自主研發的“雪鷹601”航空器,將物探技術裝在飛機上,可以進行冰裂縫探測、冰下水探測及其他冰下高級探測活動。
極地運輸尤其是冰上運輸,實際上也考驗著一個國家的交通運輸水平。現在,我們國家擁有世界上規模最大的南極冰上車。極地科考中,基礎的大宗物資主要依靠車隊的運輸,例如,從中山站到昆侖站有20多天的路程,科考隊工作一個月加上路上往返的這20天的所有保障物資都依靠這個龐大的車隊。
冰下鉆探:從跟跑到領跑
南極科考的核心任務是對冰蓋以下的探索,對冰蓋以下的探索甚至可達到幾千米一下的冰芯地帶。
南極冰蓋由一層一層的雪覆蓋形成。雪花是松散的、有間隙的,間隙里又是有空氣的。隨著雪厚度的增加,雪被逐漸壓實,空氣就會被密封在雪粒子之間。在雪向下沉淀和被壓實的過程中,也即在冰蓋的形成過程中,空氣分子被封存在其中。南極發現的最古老冰蓋由80萬年前的積雪形成,這就是說冰蓋之下封存的是80萬年來的氣候檔案。理論上來講,把80萬年前的樣本取上來,把氣泡打開,我們就可以分析古氣候的成分,尤其是分析二氧化碳的濃度,進而判斷古氣候的變化和古氣候的溫度閾值。
要想研究冰蓋及以下的環境,現在世界上采用的是冰鉆技術,就是在冰上鉆孔,目前俄羅斯最深可以鉆入冰下3700米。在進行冰鉆的過程中,科學家除了可以捕捉到幾十萬年前的空氣和冰體,還有機會找到火山灰、微生物及冰下湖水等,這些都是判斷古大陸、古氣候以及尋找礦產資源的的重要依據。
南極科考的另一重點是冰下基巖鉆,這是比冰蓋更深層次的鉆探,目前這項技術只為中國、俄羅斯和美國這三個國家所掌握。
校長總結到,在參與極地科考的35年里,我國實現了科學考察站的從無到有,破冰工具的研發也獲得了自主知識產權,在最能代表一個國家冰下探索水平的基巖鉆方面也已躋身世界前三。
“既然南極有著如此豐富的礦產資源和如此豐富的地球信息,而我們國家又掌握了先進的極地探索技術,那么我們為什么沒有講如何開發南極呢?”講課最后,校長拋給同學們這個問題。
有那么幾秒鐘,教室里安靜極了。同學們邊思考,邊期待校長的答案。
“因為國際上有一個南極環境保護條約,條約禁止一切商業目的的探礦和采礦,條約自1989年生效,約定時間是50年,也就是2048年。到時世界是你們的,由你們這一代去決定如何進一步保護、開發和利用南極。”校長回答。
校長的這一番話令同學們熱血沸騰、躍躍欲試,似乎已經站在了起跑線之上。課堂一時活躍起來,校長見此,于是轉入互動環節。
一位來自地信學院的同學首先發問:“我們現在所學的專業主要集中在石油、天然氣勘查,我們的勘查技術未來可以用在南極嗎?”
“極地探測與陸地探測是有很大的相似性。極地探測一定離不開地球物理探測技術,你的專業在南極有用武之地。”校長堅定地說。
一位來自人文經管學院的同學緊接著提問:“極地資源的儲備總量現在有預計嗎?開采極地資源的經濟效益好嗎?”這位同學已經考慮得很長遠,瞬時開啟了可行性分析的思維模式。
孫校長為同學們列舉了月球資源開發、海底資源開發以及極地資源開發的成本比較分析,答案也就一目了然:極地資源開發的經濟型和可行性要遠遠大于去月球,更大于去海底。
南北極地下資源豐富、戰略位置重要,也是國家競爭的競技場,誰先掌握了領先技術,誰就將擁有主動權。同學們堅信,在大家的共同努力下,不久的將來,中國一定會成為極地強國。
“而世之奇偉、瑰怪、非常之觀,常在于險遠,而人之所罕至焉,故非有志者不能至也。”孫校長以王安石《游褒禪山記》中的佳句結束了精彩一課。南極之奇偉、瑰怪有待同學們的探索。
(《大學生》雜志 202001月 作者:鐘鑫)