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轰鸣声划破南极的静谧,“雪鹰601”固定翼飞机的轮廓逐渐清晰,稳稳降落在南极冰雪机场跑道上。12月19日,这架南极科考的“空中利器”圆满完成当日航空调查任务,顺利归航。 “雪鹰601”固定翼飞机执行航空调查任务。崔祥斌 摄 南极气候寒冷,积雪终年不化,年复一年地堆叠,被重力挤压成一层层致密的冰,盖在南极大陆上,形成“南极冰盖”。南极大陆98%的面积被冰盖覆盖,冰盖的平均厚度约2150米,最厚的地方接近4800米。如果把南极大陆比作蛋糕,那冰盖就像蛋糕上的奶油。如果“奶油”融化,流到海中,就会引起全球海平面上升。 如何评估预测南极冰盖的冰雪“收支”和稳定性?答案藏在冰盖深处。“首先要摸清冰盖厚度
轰鸣声划破南极的静谧,“雪鹰601”固定翼飞机的轮廓逐渐清晰,稳稳降落在南极冰雪机场跑道上。12月19日,这架南极科考的“空中利器”圆满完成当日航空调查任务,顺利归航。
“雪鹰601”固定翼飞机执行航空调查任务。崔祥斌 摄
南极气候寒冷,积雪终年不化,年复一年地堆叠,被重力挤压成一层层致密的冰,盖在南极大陆上,形成“南极冰盖”。南极大陆98%的面积被冰盖覆盖,冰盖的平均厚度约2150米,最厚的地方接近4800米。如果把南极大陆比作蛋糕,那冰盖就像蛋糕上的奶油。如果“奶油”融化,流到海中,就会引起全球海平面上升。
如何评估预测南极冰盖的冰雪“收支”和稳定性?答案藏在冰盖深处。“首先要摸清冰盖厚度、冰下地形及冰底环境这些基础信息。”中国第42次南极考察中山站站长崔祥斌解释道,“我们用到的航空冰雷达探测技术,就像给冰盖做‘CT’,能穿透厚厚的冰层,看清其内部结构,是目前获取这些关键信息最有效的手段。”
科考队员在安装航空冰雷达天线。崔祥斌摄
作为国际上最先进的南极航空调查平台之一,“雪鹰601”固定翼飞机集成了航空冰雷达、重力仪、磁力仪等探测设备,具有强大的冰盖“透视”探测能力。这一点,有着7次南极科考经历、长期深耕雷达冰川学观测与研究的崔祥斌感触最深。
“2015年之前,没有‘雪鹰601’的时候,我们的冰盖探测全靠地面推进,不仅范围有限,效率更是低下。”回忆起早年的科考经历,崔祥斌感慨道。他记得,每年12月前后,科考队要从中山站出发,驾驶搭载冰雷达的雪地车深入南极内陆。“两个月时间,最多只能完成2000公里的测线,而且路线必须限定在已探明的‘安全区’,很多具有高科学价值的区域根本无法抵达。”
转机出现在2015年年底。随着“雪鹰601”机载科考设备完成加改装与测试验收,我国首架南极考察固定翼飞机正式投入运营,彻底开启了中国南极航空科学考察的新纪元。“现在不一样了,飞机一个架次飞7个多小时,就能轻松抵达高科学价值区域,同时获取2000公里的探测数据,效率大幅提升。”崔祥斌说。
凭借出色的性能,“雪鹰601”成为南极上空的“自由之鹰”。“只要提前与目的地机场和考察站协调好保障事宜,这架飞机有能力完成南极任何区域的航空调查。”崔祥斌介绍,“雪鹰601”开启了我国南极航空科学考察的时代,自2015年正式投入运营,已累计获取超过20万公里的科学观测数据。飞行测线遍布东南极多个关键区域,伊丽莎白公主地、格罗夫山、埃默里冰架、冰脊B、西冰架等都留下了它的航迹。
“雪鹰601”固定翼飞机降落在南极冰雪机场。崔祥斌 摄

给南极冰盖绘制完整的“冰下地图”,不是一个国家能独立完成的任务。早在20世纪60年代,英国剑桥大学斯科特极地研究中心就开始研发冰雷达系统,测量南极冰盖的厚度,用于南极冰盖冰厚和冰下地形制图。事实上,受限于有限的飞机平台以及机场和考察站等保障设施,各国只能在有限区域开展探测。在南极研究科学委员会的协调下,各国分工协作去填补“空白”,再将标准化处理后的冰厚与冰下地形数据整合拼接,最终形成全南极冰下地形图。
中国,贡献了这幅图最后一块“拼图”——伊丽莎白公主地的冰下地形图。伊丽莎白公主地是南极冰盖最大、也是最后一个数据空白区。2015年,“雪鹰601”固定翼飞机一入列,我国就立刻启动了该区域的探测任务。“经过5年的努力,2020年11月,我们面向国际正式发布了伊丽莎白公主地冰下地形图。”崔祥斌自豪地说,“这一成果标志着国际上针对南极持续近70年的首轮冰下地形测绘工作圆满收官。”
科考队员在机上执行航空调查任务。崔祥斌摄
唐尧冰下群山、虞舜冰下群山、聚宝冰下盆地、麒麟冰下湖、日晷冰下低地......在这次填补数据空白区的航空冰雷达探测中,我国测绘出的冰下地形被赋予了具有中国特色的地名,并被南极研究科学委员会收录。其中,最引人瞩目的当属麒麟冰下湖。借助“雪鹰601”搭载的冰雷达及其他航空观测设备,科考团队首次摸清了这个麒麟冰下湖的范围、埋深、水深、沉积物厚度等。在中国第42次南极考察中,我国将首次在南极开展对麒麟冰下湖的科学钻探,进一步探寻冰下世界的奥秘。
“雪鹰601”出色的表现,使得我国南极航空科学考察逐步得到国际上的高度重视。2021年,为获取环南极冰盖边缘的冰厚和冰下地形数据,进而评估南极冰盖的冰量流失和不稳定性,南极研究科学委员会成立了“环”行动组,我国受邀成为核心成员。随后,我国联合挪威、德国、澳大利亚等近10个国家,在南极毛德皇后地和恩德比地的冰盖接地区域开展航空冰雷达探测,测线长度超过1.3万公里,为实现“环”行动组的科学目标作出了重要贡献,彰显了我国在国际前沿科学研究领域的担当与能力。
今年是“雪鹰601”固定翼飞机入列10周年。十年间,这架“极地之鹰”的航迹,正是中国南极航空调查从无到有、从弱到强的生动缩影。“未来,我们将在自主、高性能航空冰雷达等技术装备研发下功夫,让‘极地之鹰’探得更深、测得更准;同时,继续推动南极关键区域的航空调查,深化国际合作,与国际社会一道,更好地认识极地、保护极地、利用极地。”崔祥斌说。
新媒体编辑:刘川、王欣宇(实习)
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