北極“科考圣地”，漫漫極夜里的中國“守夜人”

北極“科考圣地”，漫漫極夜里的中國“守夜人”

一個人的科考站——記北極黃河站越冬站長李斌

在人類對極地的探索中，一個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，是中國在極地科考中的最北據(jù)點。今年冬天，在太陽從不升起的漫漫極夜里，越冬站長、中國極地研究中心副研究員李斌成為黃河站唯一的駐守者，他與孤獨為伴，通過對極光的觀測，為中國空間物理研究默默地做出自己的貢獻。

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。這里有著長時間的極晝和極夜：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)歷長達120多天的連續(xù)黑夜。

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

就在阿蒙森出發(fā)前往北極點的前一年，中國加入了《斯匹次卑爾根群島條約》。根據(jù)該條約，中國有權(quán)自由進出北極特定區(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)活動的權(quán)利，包括狩獵、捕魚、采礦等。但在那個積貧積弱的年代，這一權(quán)利只落在紙面上，中國未能在北極科考領(lǐng)域取得突破。

近80年后，中國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，巍然屹立起一對石獅。走近這棟極具辨識度的建筑，“中國北極黃河站”幾個字映入眼簾。

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節(jié)，黃河站會迎來數(shù)十位來自國內(nèi)各個研究機構(gòu)的科考人員。他們徒步、乘車或乘小艇外出，進行冰川、土壤、大氣等各自研究領(lǐng)域的實驗，有時會與北極狐、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，只有進行空間物理觀測的研究人員才會留在這里。而對于以極光為主要研究對象的李斌來說，極光在極晝的夏季是無法觀測的，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，與國內(nèi)的同事對接工作;在國內(nèi)的下班時間過后，再與家人視頻聊天;晚上6點過后，他進入了一天中最忙碌的時候，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設(shè)備，直至深夜。這些觀測設(shè)備的數(shù)據(jù)會被上傳到中國南北極數(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)天有強烈的極光爆發(fā)，李斌還會拿起相機，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設(shè)備，確保無虞。

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

全世界可以研究極光的地方有很多，但新奧勒松有一個得天獨厚的優(yōu)勢——北緯79度的高緯度。“極夜在正午也是黑夜，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)極光指的是正午時分的極光，科學(xué)家可以通過觀測，了解地球粒子逃逸的過程，“簡而言之，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?！?/p>

黃河站是我國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，中國科考隊員只在長城站、中山站等南極科考站越冬，還未實現(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導(dǎo)引帶進地球大氣層，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”往往是許多人對極光的第一印象，而身為研究極光的科研人員，李斌時常被問到的一個問題是：“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)實問題。但對于空間物理來說，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”。對于高緯度地區(qū)的電磁設(shè)施來說，會受到空間環(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，推算出空間中磁暴發(fā)生的時間和強度，采取一系列應(yīng)對措施，就能降低磁暴對電磁設(shè)施的影響。

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

“我們不能因為極光目前‘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自然界的好奇心。能讓工作與愛好相結(jié)合，其實是件很幸福的事。

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，不僅用實驗設(shè)備，還用自己的單反相機。他會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。

2018年在黃河站越冬時，李斌在一次拍攝極光時發(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，他立刻用相機拍下來。隨后他請教了眾多業(yè)內(nèi)專家學(xué)者，認(rèn)為這可能是一個新發(fā)現(xiàn)。經(jīng)過幾年的觀測與研究，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，因此比較理解一個普通人對極光能理解到什么程度?！拔也粫褚恍┛瓢喑錾淼娜?，描述極光都用非常專業(yè)的詞匯。我希望用生動的、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)備最全的是中國北極黃河站。此外，挪威極地研究所等機構(gòu)也在研究極光。李斌認(rèn)為，不同國家在這一領(lǐng)域不存在明顯的競爭?！皩τ谧匀滑F(xiàn)象的觀測，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)，大家都會把這些數(shù)據(jù)與同行共享，這對科學(xué)研究是更有利的?！?/p>

與危險和孤獨相伴的科考隊員

對人類來說，極地總是與危險相伴，即使有著豐富的經(jīng)驗，也難免遭遇意外。1928年，功成名就的阿蒙森為營救自己的好友、曾一同前往北極的意大利探險家翁貝托·諾畢爾(Umberto Nobile)，乘飛機前往北極地區(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)險仍然是每個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，以供遭遇危險的人進屋躲避。所有的房門都向外開，因為北極熊只會推門，不會拉門。

黃河站夏季站長、中國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，科考隊員們乘船去冰川做實驗，而他在站內(nèi)留守。另一個科考站——德國法國聯(lián)合站的一位隊員急匆匆跑來告訴他，冰川附近的觀測小屋附近發(fā)現(xiàn)了一頭正在撕咬馴鹿尸體的北極熊，可能對科考隊員造成威脅。由于當(dāng)?shù)貨]有手機信號，他立即用對講機緊急通知考察隊員們盡快回到站里，幸好提醒及時，隊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)?！拔覀冇泻芏嗟目瓶柬椖啃枰叩奖ǖ那熬?，甚至在冰川上進行一些采樣作業(yè)，夏天冰川融化比較厲害，風(fēng)險就很大。”何昉回憶說，冰川裂隙有時候光憑肉眼看不清楚，行走時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，不同國家的科考隊員會守望相助，共渡難關(guān)。李斌記得他2015年至2016年在南極中山站時，遇到一起某國科考隊員受重傷的緊急情況。當(dāng)時鄰近的中國、俄羅斯、印度三個科考站的隨隊醫(yī)生會診，對該隊員進行緊急搶救，為其轉(zhuǎn)運回國贏得了時間。當(dāng)?shù)弥撽爢T回國后歷經(jīng)多次手術(shù)終于轉(zhuǎn)危為安，每位參與救治的隊員都松了一口氣。“救治他的時候，我一直在手術(shù)室，當(dāng)時非常緊張，傷者手臂的骨頭伸出來把隊服都戳破了，讓我非常難過?！崩畋蠡貞浀?。

除了危險的考驗，人在長期處于極夜時，心理和生理上都會面臨巨大挑戰(zhàn)。這一點，在南極中山站、長城站和北極黃河站均有過越冬經(jīng)歷的何昉深有體會：“尤其是在北極黃河站越冬時，站里往往只有一個人，要在沒有白晝的情況下待好幾個月，需要很好地調(diào)整自己的心態(tài)，并時刻校準(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，在這個冬季僅有數(shù)十人的小鎮(zhèn)上，在漫長的極夜中，能做的消遣也實在有限，就連食堂里過期雜志上的數(shù)獨填字游戲，都被這些科考隊員填得滿滿當(dāng)當(dāng)。

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

有人選擇離開。李斌的好友、意大利科考站隊員西蒙內(nèi)塔·蒙塔古蒂(Simonetta Montaguti)已經(jīng)決定辭職，不再從事極地科考工作。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，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離開了這個北極小鎮(zhèn)。

更多極地工作者選擇留下，包括李斌?！拔蚁?，我還是會堅守，我喜歡極地，也喜歡極光。”李斌說。

北極深處的“小聯(lián)合國”

與在南極相比，李斌更喜歡在黃河站越冬的感覺。這里溫度相對舒適，最冷也就零下二三十?dāng)z氏度。在南極時，各國科考隊員一般只在自己國家的科考站里，與其他國家科考隊員交流不多。而新奧勒松則像個“小聯(lián)合國”，不同國家的科考隊員一起吃飯、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。“大家都是極地工作者，聊起來，有些人上個月還在南極，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>

各國科考當(dāng)然有競爭，但更多的是合作。如氣候變化是一個全球關(guān)注的議題，也是各國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博物館，工作人員伊達·瑪麗·艾勒森(Ida Marie Eilertsen)告訴記者，自己2011年剛到這里時，一個夏季只有一兩天最熱的時候能穿短袖，每次只能穿一兩個小時;但近兩年，她每年都有至少半個月可以穿短袖外出?！霸诒睒O生活的每個人都能感受到氣候變化的影響?！?/p>

李斌記得，自己2018年來黃河站越冬時，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)貏游锏纳妗?/p>

何昉告訴記者，氣溫的大幅升高，對于北極圈內(nèi)動植物的習(xí)性和微生物的繁殖都會造成很大影響。各國科考人員在北極能夠觀測到更明顯的氣候變化及其對生物圈的影響。全球變暖在極地對冰川運動的影響也相當(dāng)顯著。“由于在極地溫度上升更多，我們可以通過研究全球變暖對極地生物圈和冰川的影響，來預(yù)測如果全球變暖繼續(xù)下去，幾十年后會給地球氣候和環(huán)境造成怎樣的重大影響。”何昉說。

黃河站的不少科研成果不僅造福中國，也為其他國家所共享。何昉介紹說，黃河站近年來一直在做北極污染物監(jiān)測。這些污染物都是從人類活動較多的地方，經(jīng)大氣和海洋環(huán)流來到北極。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，科考隊員會研究這些污染物的構(gòu)成、傳播路徑和對環(huán)境的影響?！拔廴疚锏膫鞑ナ遣环謬绲?，所有國家都會不同程度受到影響，所以外國科學(xué)家對黃河站的監(jiān)測情況和研究成果也很感興趣。”

多年來，像何昉和李斌一樣，中國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，我國極地科考事業(yè)進入了“快車道”。1984年至今，我國相繼在南極建成長城站、中山站、昆侖站和泰山站。如今，我國第40次南極科學(xué)考察隊正日夜兼程奔赴南極，建設(shè)羅斯海新站，這將是我國在南極的第五個考察站。與此同時，我國對北極的考察也在持續(xù)推進。2004年7月，我國第一個北極考察站黃河站在新奧勒松建成;2018年10月，我國在冰島北部的凱爾赫建成中國—冰島聯(lián)合北極科學(xué)觀測臺。

“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)，也是一個國家綜合國力的直接反映?！敝袊茖W(xué)院院士、中國科學(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，我國是世界上為數(shù)不多的能夠在極地獨立開展科考工作并建立科考站、持續(xù)進行科學(xué)觀測的國家之一，正在國際極地事務(wù)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

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