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南大洋碳吸收能力强于预期：南极半岛海冰是调控器: 杨学祥 2015-9-14 10:52; 南大洋碳吸收能力强于预期：南极半岛海冰是调控器杨学祥，杨冬红中国科学报讯每年从大气中吸收数十亿吨二氧化碳的南大洋如今终于扭转了人们之前对于其年度温室气体摄入量下降的担忧。这一发现并没有让气候科学家感到太多意外——他们认为随着温室气体浓度的上升，环绕南极洲的广阔海洋在某一时刻将不可避免地从大气中吸收更多的二氧化碳。但是这项新的研究将数百万个分散的实地观测结果整合在一起，从而带来了对于全世界最重要的全球变暖缓冲区南大洋的活动变化的更为清晰的理解。研究人员在9月11日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。 http://blog.sciencenet.cn/blog-1208826-920729.html 我们在2014年9月17日指出，海洋温度变化对地球气候变化的影响非常重要。最近研究表明，长达16年（1977-2013）的全球变暖停滞原因就在于海洋的温度变化。海洋环流主要可以分为风生环流和温盐环流两大类，前者是风力驱动的结果，后者是由于海水自身的温度差异和密度差异导致的。在大气层，太阳能量加热地表，使低空的空气变热膨胀，密度变小而上升到高空，形成以热源为动力的大气环流。但是，太阳能量不能到达深海，只能加热海洋表面，因此不能形成有效的热对流。所以，在海洋中，冷循环就非常重要。两极的海洋是冷循环的出发点。在南极，冷源在环南极大陆边缘的海洋；在北极，冷源仅有北大西洋的北端。在这里，陆海的分布决定了海洋环流的方式：南极圈内有大片的海洋与赤道海洋相通，可形成高密度冷水的下沉和对流，而北极圈内仅有大西洋北端与赤道海洋相通，北太平洋的白令海峡限制了北太平洋冷源的形成。陆海分布的类型决定了大西洋温盐循环在全球变化中的重要地位。最近发现，德雷克海峡是温盐循环的重要通道，德雷克海峡的海冰能够控制温盐循环的热流流量，从而对对全球气候产生重大影响。一旦德雷克海峡被海冰封闭，图3的温盐循环将变为图6，减弱了温盐循环的强度和规模。温盐环的消失是二叠纪－三叠纪灭绝事件的一环。地球气候脱离上一冰期之后，在一万年前左右温度突然下降，形成一短暂的冷期，称为新仙女木时期（Younger Dryas），也是温盐循环消失的结果。 1973-1980年南极半岛海冰准建增加到最大值，1980-94年南极半岛海冰准建减少到最小值，与20世纪60-70年代气候变冷和80年代迅速增温有很好的对应关系，与1947-1976年拉马德雷冷位相时期和1977-1999年拉马德雷暖位相时期有很好的对应关系。南极半岛海冰变化趋势控制了温盐环流，对全球气候变化有重要的影响。 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828464.html 南大洋是世界第五个被确定的大洋，是世界上唯一完全环绕地球却未被大陆分割的大洋。但是，南极半岛与南美洲之间的德雷克海峡海冰可以周周期性地封闭或减弱南极环流，影响南大洋的海温和二氧化碳含量，对全球气候产生巨大影响。 Gruber与同事重建了1982年至2011年的海洋历史，从而清楚地表明海洋从本世纪初期便增加了其碳吸收能力。这项研究同时证实了之前报告的上世纪八九十年代的海洋碳吸收能力的减缓。研究表明，1977-1999年为拉马德雷暖位相时期，南极半岛海冰达到极小值，增加了南极环流的速度，阻碍了赤道太平洋向南极的热输送和南极向赤道的冷输送，影响了南大洋对二氧化碳的吸收；2000-2030年为拉马德雷冷位相时期，南极半岛海冰面积在2014年达到1979年以来的最大值，重复1947-1976年拉马德雷冷位相时期南极半岛海冰面积最大值，减弱了南极环流的速度，加快了赤道太平洋向南极的热输送和南极向赤道的冷输送，增加了了南大洋对二氧化碳的吸收。南极半岛海冰是地球大气和海洋温度变化的调控器。详细论述见网址： http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828464.html 参考文献 1.杨冬红, 杨学祥.2007a, 澳大利亚夏季大雪与南极海冰三个气候开关. 地球物理学进展, 22(5): 1680~1685 2.杨冬红. 2009. 潮汐周期性及其在灾害预测中应用 .长春:吉林大学地球探测科学与技术学院.3.杨冬红，杨德彬，杨学祥. 2011. 地震和潮汐对气候波动变化的影响 . 地球物理学报， 54（4）：926-934 4.杨学祥, 陈殿友.1998, 地球差异旋转动力学. 长春:吉林大学出版社, 2, 99~104, 196~198 5.杨学祥. 2002,厄尔尼诺现象的构造基础与激发因素. 西北地震学报, 24（4）：367-370 6.杨学祥. 2003, 太平洋环流速度减慢的原因. 世界地质, 22(4): 380-384. 7.杨学祥, 杨冬红,安刚等.2005, 连续18年“暖冬”终结的原因.吉林大学学报（地球科学版）, 35（增刊）: 137~140 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-828464.html 相关报道南大洋碳吸收能力强于预期已有 6 次阅读 2015-9-14 09:51 |系统分类:海外观察推荐到群组南大洋碳吸收能力强于预期有助研究人员更准确预测风、海洋与大气同温室气体排放的关系本报讯每年从大气中吸收数十亿吨二氧化碳的南大洋如今终于扭转了人们之前对于其年度温室气体摄入量下降的担忧。这一发现并没有让气候科学家感到太多意外——他们认为随着温室气体浓度的上升，环绕南极洲的广阔海洋在某一时刻将不可避免地从大气中吸收更多的二氧化碳。但是这项新的研究将数百万个分散的实地观测结果整合在一起，从而带来了对于全世界最重要的全球变暖缓冲区南大洋的活动变化的更为清晰的理解。研究人员在9月11日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。根据这项新的研究，2011年，海洋吸收了44亿吨二氧化碳——这一数值比当年人类活动释放的二氧化碳多了10%，同时也大约是其10年前吸收的二氧化碳数量的两倍。这一海洋吸收二氧化碳能力的增长标志着几年前发表的一项研究结果的彻底转变。该研究指出，在上世纪八九十年代，海洋吸收二氧化碳的能力已经下降，并预测这种趋势将持续下去。最新研究的共同作者、苏黎世瑞士联邦理工学院环境物理学家Nicolas Gruber指出：“这一发现并不意味着我们对于未来气候变化的预测将会发生戏剧性的转变。”当然，他说，这项研究表明，与研究人员之前的预期相比，海洋的碳吸收能力的变化要更为剧烈与复杂。一项始于2007年的国际合作尝试着汇集全球海洋表面的二氧化碳数据。Gruber及其同事为了完成他们的分析使用了这一数据库中将近300万个表面二氧化碳读数。鉴于早期研究人员曾篡改稀疏读数之间的数值进而导致一个并不准确的海洋二氧化碳摄取图景的产生，这项最新研究则依赖于其他属性的测量数据——例如海洋表面温度以及海水盐度——填补空白。 Gruber与同事重建了1982年至2011年的海洋历史，从而清楚地表明海洋从本世纪初期便增加了其碳吸收能力。这项研究同时证实了之前报告的上世纪八九十年代的海洋碳吸收能力的减缓。在当时，风的模式推动南大洋表面的海水向北移动，导致来自海底的海水出现上涌现象。由于这些海水中已经富集了大量的二氧化碳，因此海洋吸收更多温室气体的能力瞬时大打折扣。挪威卑尔根大学生物地球化学家Christoph Heinze表示，最新的研究让他兴奋不已，因为它使得研究人员能够准确监控南大洋的变化。 Heinze表示，气候模型假设海洋吸收二氧化碳能力的变化要小于陆地吸收二氧化碳能力的变化。但是新的研究表明这一假设可能是站不住脚的。了解了这一点将有助于研究人员更准确地预测风、海洋与大气将如何响应不断增长的二氧化碳排放以及由此带来的气候变化的影响。 Gruber强调，海洋增加的二氧化碳吸收能力可能还缘于海水正在变得越来越酸，这可能会干扰某些海洋生物基于碳酸钙的外壳的形成。并且他指出，气候学家不能指望南大洋永远保持一个强大的碳汇。“目前南大洋吸收二氧化碳的势头非常强劲，这很好，但我不认为我们能够自然而然地假设这种趋势将一直持续下去。” 南大洋是世界第五个被确定的大洋，是世界上唯一完全环绕地球却未被大陆分割的大洋。南大洋是围绕南极洲的海洋，是太平洋、大西洋和印度洋南部的海域。以前一直认为太平洋、大西洋和印度洋一直延伸到南极洲，南大洋的水域被视为南极海，但因为海洋学上发现南大洋有重要的不同洋流，于是国际水文地理组织于2000年确定其为一个独立的大洋，成为五大洋中的第四大洋。（赵熙熙）《中国科学报》 (2015-9-14 第2版国际) http://blog.sciencenet.cn/blog-1208826-920729.html; 个人分类: 备忘录|1431 次阅读|0 个评论

几件值得回忆的事四、远征南大洋之六: RONGWANG 2009-1-21 10:58; 来日方长返回麦克斯韦尔湾，一方面整理样品和记录，一方面继续做磷虾的实验。考察队还布置了一项任务：返航前各专业必须完成航次报告。虽然闲不住，但轻松多了。也有时间整理内务了：先把那身浸透海水和沾满机油的羽绒服洗一洗，再把长了霉的床垫晒一晒。从离开上海一直绷紧着弦，经常几天几夜地连续工作，还好没趴下。不了解情况的人以为万吨船上的生活条件一定很好，其实不然。为了节省燃油，自始至终不开暖气。谁能想象在南极竟然不开暖气！用淡水严格限制，因为船上没有造淡设备。这些大家都理解，因为一旦油水不够了必须返回乌斯怀亚补给，时间太宝贵了。由于经费不充裕，每个队员只发一套羽绒服。甲板作业一身泥水，穿着湿漉漉的衣服、呆在冰冷的房间里，那种滋味是可想而知的。床垫长了霉也就不足为奇了。我原以为考察队供给一切，所以没带什么衣物，后悔不迭。人太多，伙食也不算好。不过条件艰苦丝毫不影响斗志，因为大家知道是干什么来的。感谢上帝！142天里我没有生过任何病。 2月19日是春节，中午12时，我们在地球的另一端与国内亲人一样在吃年夜饭（时差12小时）。大家举杯庆贺南大洋考察的成功。第一次来到即陌生又凶险的南大洋，靠我们自己的力量，取得了如此丰硕的成果，是多么不容易。回想这40个与冰雪、海浪搏斗的日日夜夜，许多人都流泪了。我不难过，而是庆幸。庆幸年已半百还有奋力一搏的机会。磷虾考察可以说成果斐然。在磷虾主要分布区的南极半岛水域，掌握了磷虾的集群特点、数量分布、种群组成、生物学特性和环境条件的第一手资料；在现场做了磷虾生长、蜕皮和摄食的实验研究。在这些成果的基础上陆续完成二十多篇论文。1987完成的《南大洋考察报告》获得国家科技进步奖二等奖。研究成果多次在国际学术会议上报告，受到好评。BIOMASS计划的执行主席Sayed El-Sayed曾多次称赞，中国起步虽晚但做出了高水平的工作。实事求是说，在某些研究上我们的起点确实不低，但总体水平上同国际水平还有较大差距。重要的是，这次考察为我国今后的考察和研究闯出了一条路。来日方长。 4月10日回到上海。欢迎会，记者采访，忙的不可开交。还得尽快把器材和样品托运青岛。最困难的是，那两台低温实验室和养着的80条南极磷虾。幸好海军的J121也要回青岛，请他们把低温实验室和磷虾带回青岛，我也随船返青。回青后，又是欢迎、采访、应邀做报告等，忙于应付。磷虾实验困难不少，没了现场海水，青岛的海水行不行？还有饵料实在没时间应付那些场面上的事。4月24日接到国家海洋局的通知，我被授予二等功。5月6日在中南海的怀仁堂召开了庆功授奖大会。之前，中科院于5月3日先在科学院系统召开了表彰大会。回来后，科学院安排我到庐山疗养，我谢绝了。因为工作离不开。有意思的是，这段时间我成了新闻人物。各大报纸都在报导我和南极磷虾的事。《人民日报》的题目是南极，请你作证。《光明日报》的题目是南极磷虾人类未来的蛋白资源。《中国科学报》的题目是搏击大洋情系祖国。《科学报》干脆把我的日记摘录了整整一版。《体育报》的报导有点夸张，说我能搏击南大洋是因为坚持长跑一万米和游泳。喜欢游泳是事实，跑一万米没有的事。《光明日报》的金涛先生与四川电视台共同策划了电视剧《长城向南延伸》，讲的大半是我的故事。 22多年过去了，当年的战友大都退休，有的已经作古。长江后浪退前浪，一代更比一代强。我们羡慕今天的科研条件，更怀念当年的无私奉献精神。; 个人分类: 未分类|4417 次阅读|0 个评论

几件值得回忆的事四、远征南大洋之五: RONGWANG 2009-1-4 15:18; 重整旗鼓休整一周后2月4日再次出航。领教了极地风暴后，重新确定了工作方针：先易后难，高度机动。计划出去后先做布兰斯费尔德海峡中的4个测站，然后再把列文思顿岛附近的6个测站拿下来，之后再考虑做外海的站。船缓慢地前进，不时绕过巨大的冰山。成群的企鹅站在浮冰上像列队的水兵向我们行注目礼。冰山的爆裂声震撼着空旷的冰雪世界。向阳红10号是一条没有破冰能力的普通科考船，在冰区航行确实有点冒险。为了避免碰上冰山，每个测站要数次移动船位。磷虾拖网更是小心翼翼，生怕网具刮在浮冰上。 2月8日在列文思顿岛外漂泊待机。我利用这喘息的机会把积压的叶绿素样品分析出来，并安排下一轮的磷虾实验。除了实验的磷虾外，我们还储备了100多条准备带回国继续做实验。每天要换1/3的海水和补充饵料。不幸的事又发生了。低温实验室的继电器出了故障，温度降到-2℃以下，饲养磷虾的容器内结了厚厚的冰。这批磷虾如果死亡，接下去很难有机会补充，以后的计划将落空。赶紧处理。忙了一整天，总算把大部分磷虾拯救出来。刚处理完，船长决定起航向最远的11号测站冲刺。从8号站到11号测站构成了从陆架到陆坡、到深海洋盆的完整断面。趁着一个气旋刚过、后一个气旋还没到来之前，先攻下最费时的11号测站。4100米的水深，CTD也好、沉积取样也好往返一次就得两个小时。有报导讲南极磷虾可能存在发育洄游：受精卵沉到1000－2000米才孵化，一边变态一边向上移动，等发育到开口进食的原蚤状幼体时，刚好上升到200米以上有丰富浮游植物的真光层。为了验证这一推论，我们进行了不同水层的垂直拖网。这也要花费几个小时。很幸运，我们确实在1000－500米水层发现最多的后期无节幼体（刚孵化的无节幼体出现时间太短，极难看到）密度为1258个/千立方米。到500－200米减为147个/千立方米。200米以上未发现。而原蚤状幼体则相反，从而用实测数据证实了这一现象。说幸运是因为早期幼体的出现时间很短，不是任何时候任何地点都能出现的。地质工作者也有收获，他们用8米的重力活塞取样管获得了如土深度6.3米的柱状沉积样品。不要小看这几米长的泥样，它保存着南大洋古往今来的历史档案。到12日完成了全部大洋考察任务返回乔治王岛。; 个人分类: 未分类|4038 次阅读|0 个评论

几件值得回忆的事四、远征南大洋之四: RONGWANG 2008-12-29 10:16; 遇险 1月26日，向阳红10号深入到南极半岛以西、别林斯高晋海的南部水域。计划测点已完成近一半，大家都松了口气，心里也踏实了许多。前一天在南极圈内的21号站遇到了8－9极风，我们照样拖网并完成了所有观测项目。有的同志甚至讲：南大洋不过如此。言下之意是，完成任务不在话下，就等开庆功会了。谁也不会想到，一场可怕的灾难正等着我们。从19号站向18号站航行时，气象预报说：气旋已过去，以后风力将逐渐减小。可实际情况好像不是那么回事，风力愈来愈大。所谓气象预报，只是队里搞气象的同志根据卫星云图做一些大趋势的分析，没有什么气象台站为南大洋做预报。到达18号站后，风浪太大已无法工作，队领导通知暂停观测，原地待命。天有不测风云，气压越来越低。到下午4时，风速已达36米/秒，这已是12级以上的风速了。我们实际上又被卷入了另一个气旋。浪高达12米，大浪像小山一样一排一排地压过来。向阳红10号被迫慢车顶风与大浪搏斗着。一排浪过来，船头猛地抬起来；浪过去，又一头栽到波谷里。每一次起落船体都剧烈地颤抖，发出嘎吱，嘎吱的声响。真担心船体散架了。我和衣躺在床上一遍又一遍地听着这恐怖的声音，心里默默祈祷。我知道，这种海况万吨巨轮被折断的例子太多了。我们能否躲过这场灾难只有靠上帝了。突然，房门打开，一个队友冲了进来，王老师，不好了，后甲板的东西全完了！我的头嗡的一下。后甲板上有我们的样品和几十万美元的装备，一旦丢损不但前功尽弃，接下去也没法干了。什么也没想，我和几个队友打开船尾的水密门就冲了出去。太可怕啦！与海打交道三十年还没见过这种场面。后甲板上一片狼藉，起网用的塔吊被打歪倒在一边，浮游动物连续采集器的钢架被扭成了麻花能抢救多少算多少！在我试图把采集器的一个重要部件拆下来时，一个大浪漫过直升飞机平台砸了下来。我们几个全被打倒，淹没在冰冷的海水里。万幸，没有人被卷到海里。只是我的帽子和眼镜被冲走了。刚爬起来，船尾一沉，又一个浪砸下来，再次被打倒。这次被挤在采集器的钢架与绞车之间，腿部剧痛。船尾干舷很低，我知道，再来几个浪我们就要葬身冰海了。忍着腿部剧痛爬起来，幸亏没骨折。挣扎着爬到直升飞机平台下面。这时我意识到面对这样的风浪我们无能为力，也许根本不该冒失地出来。不久船长组织了抢险队，也把我们拉了回来。这次行动受到船长的批评，因为我们未经请示私自打开了船尾的水密门。水密门紧靠舵机仓。一旦舵机仓进水，舵机失灵，船失去控制非倾覆不可。不过我们也间接立了功。我们出去的时候，尾甲板上盘放着的带缆用的粗大尼龙绳已经打入海中几十米。不是我们及时发现，一旦螺旋桨被缠，船失去动力，后果不堪设想。回到仓内，浑身湿透，冻的直发抖。腿上的伤不重，只是一个大血包。领队来慰问，不好批评，只说：精神可嘉。第二天风力终于减弱，决定返航。经过这么一次劫难，船体和装备受到很大损坏，都需要检修。我们也需要休整，认真总结一下。回到麦克斯韦尔湾才发现船体多处出现裂缝。有人讲再有几个小时船真的就散架了。这次遇险的直接原因似乎是天气预报失误。其实，怨不得做预报的队友。因为在天气图上南大洋是一片空白，唯一的依据是一天两次接受的卫星云图，判断失误是难免的。不过，我们也确实有点轻敌了。这次遇险对向阳红10号和船长张志挺是一次考验。向阳红10号是船舶工业集团公司708所设计，总设计师是张炳炎院士，由江南造船厂建造。1979年下水，据讲用的全是进口优质钢板。我们能脱险与船的抗风能力分不开，也仰仗船长的指挥。船长张志挺不到五十岁，沉着冷静，据讲当天在驾驶台站了整整一天，指挥着与每一个迎面来的大浪搏斗。第二天下来时两腿已僵直，是水手把他架下来的。我只知道在外海遇到大风浪时，防止倾覆的唯一办法是慢车顶风。横风当然不行，顺风也危险。速度快颠簸加剧，太慢没有舵效，要根据风力选择一个合适的速度顶。后来船长告诉我，正顶也不行，要以15度的偏角顶，这样可以缓冲浪的作用力。难怪要一个浪一个浪地对付。; 个人分类: 未分类|4347 次阅读|1 个评论

几件值得回忆的事四、远征南大洋之三: RONGWANG 2008-12-21 16:40; 初战告捷建站的具体位置很快选好，开始卸运器材。建站和陆上考察人员全部登陆，大洋队成了卸货和搬运的主力，一拨在船上，一拨在岸上。登陆艇和直升飞机穿梭来往，煞是热闹。估计在湾里要呆一段时间，我们不甘心光当搬运工，这里的每一分每一秒都是宝贵的，应当尽早开展工作。我带去的两台活动低温实验室，每台有8平方米的面积，计划饲养活的磷虾。当时只有澳大利亚和日本可以在实验室内饲养活的南极磷虾.1978年去日本东京水产大学访问时，在他们的低温实验室看到过仅存的两条南极磷虾。设备并不复杂。我想，在南大洋用现场海水、现场饵料做实验更符合实际，也容易成功。湾内锚泊正好为我们提供了做实验的好机会。关键是在湾内能捕到活的磷虾。1983年我在尤巴尼站考察时，在这一带捕到过磷虾。应当试试。船在锚泊状态只能做垂直拖网。夜间别人休息了，我们拖网。网具是专门设计用来捕活磷虾的，圆锥形，直径1.5米。用电动绞车放到50米深处（磷虾一般活动在40米以上），再用1.0米/秒的速度提上来。一个晚上拖几十网，开始几天一无所获。有的队友说别瞎忙活了，因为白天参加卸货的确已经够累了。不过我不死心，坚信能捕到。功夫不负有心人，12月29日终于捕到了一条，第二天又捕到了12条，第三天竟然捕到了满满的两水桶。看到活蹦乱跳的磷虾心花怒放，足够做几轮实验的啦！赶快将捕到的磷虾分养在几十个5竔的培养缸里。磷虾小组昼夜值班伺候它们。在开始南大洋考察之前的20天里，我们进行了南极磷虾生长、蜕皮和摄食率的观察和测定。从捕活磷虾到成功地进行了实验，证实了那句老话事在人为。锚泊期间我有幸去尤巴尼站看望阿根廷朋友。虽然我只在那里呆了一个月，但他们的友好和豪爽给我留下了深刻的印象。直升飞机的旋翼刚停下，几个熟悉的面孔已经冲了上来。包括1983年和我同在站上的海兽学家安德列斯。他当天就回国。差一点我们就见不了面。记得那次海上遇险，他最着急，再三要求站长呼叫直升飞机救援。站上变化很大，一个具有循环水系统的生物实验室即将建成。餐厅里搞了一个很像样的酒吧。我抓紧时间洗了个热水澡（船上用水控制）。晚餐是阿根廷传统的烤牛肉，我狠狠地吃了两大块。太高兴了，难得有这么轻松的一天。后来他们也到我们船上做客。 1月19日晚10时卸完最后一批货，向阳红10号立即顶着21米/秒的大风出海，开始南大洋考察。卸货、建站用了20多天，给大洋考察留下的时间不多了。凌晨2点到达布兰斯费尔德海峡内的01号站。万事开头难，风浪又大，显得很乱。有的队员抱怨这么大风不该出来，但领队的的决策是对的。接下去不但可用的时间不多了，南极夏季的好天气也不多了，必须抓紧。轮到磷虾拖网已是早上6点了。鱼探仪上有断断续续条带状的影像，标准斜拖网(网具放到100米水深，船以3节速度拖行，同时收钢缆到网具出水)只捕到几条磷虾。风力在减弱，工作也越来越顺手。鱼探仪上的影像就像幽灵一样时隐时现,有时浓密有时稀疏。但只捕到几条，最多几十条虾。为什么？是鱼探仪影像显示的不是磷虾，或者说我们的网具有问题？到了乔治王岛北面的06站，浓密的影像出现了。标准斜拖网和瞄准影像水层的水平拖网拖到的虾还是不多。我分析，这一带是磷虾的密集区，影像应该是虾群。网具是按国际通用的网型制作的，也不会有问题。捕不到虾极可能是水层控制不对。磷虾是高度集群性的大型浮游动物，网口小，如果拖网水层不在虾群所在水层，自然就拖不到了。我们没有实时监测网具深度的仪器，拖网深度是用拖速与绳长的关系推算的。极可能我们用的关系式不准确，需要重新测试。这要占用考察时间，但问题不解决，磷虾考察任务就难以完成。领队再三考虑，最后同意测试。我带去一台拖网深度距离记录仪，把它固定在网上可以把拖网的完整轨迹记录下来。花了3个小时重测一遍，发现以前用的关系式确实存在较大的误差。恰在这时，监视鱼探仪的同志电话告诉我，30－40 米深处出现了浓密的影像。刻不容缓马上下网，并用正确的关系放出了钢缆。15分钟后收网，当红彤彤（活的南极磷虾是红色的）满满一网袋磷虾拖出水面时，甲板上一片欢腾。成功了！这一网20.6斤。遇到虾群了！干脆多拖几网。生化分析、食品加工研究等需要较多数量的样品。再说，大家早就盼望尝尝磷虾是什么滋味了。一条万吨巨轮拖着一个网口面积只有2平方米的小网在虾群上来回转，好像用大象推磨。一连拖了16网，最多的一网捕了42斤。晚上来了一次磷虾宴。; 个人分类: 未分类|4218 次阅读|0 个评论

几件值得回忆的事四、远征南大洋之二: RONGWANG 2008-12-11 14:51; 进军 1984年11月20日考察队乘向阳红10号从上海起航，开始了横穿太平洋的航渡。目的地是南美洲最南端的乌斯怀亚（属阿根廷），这是距我们要建站的乔治王岛最近的港口。同行的还有北海舰队的J121远洋救护船，是为我们保驾护航的。首次南极考察的任务包括两项：一是在乔治王岛上建立我国第一个南极考察站长城站，二是进行以南极磷虾生态为重点的南大洋综合考察。因为是第一次去南极，所有能扯上关系的专业都要求派人去。南极考察委员会再三平衡协商，最后确定建站与陆上考察54人，南大洋考察（以下简称大洋队）74人。仅大洋队，就包括海洋水文气象、海洋化学、海洋地质、海洋地球物理和海洋生物等几乎所有海洋专业的人。加上船员和随行的记者（10人以上）总共有二百多人，向阳红10号是万吨级的海洋考察船，也显得非常拥挤。船一出长江口我们生物小组就开始工作。航渡中考察队并没有安排观测项目，因为南极夏季短暂，必须抓紧时间赶路。只是我觉得航渡时间有一个多月，不能只当乘客不做工作。从上海到去南极的前进出发地乌斯怀亚，是一条从西到东、从北到南穿越太平洋的大剖面。中间跨越几个不同的气候带，是了解某些海洋参数大尺度分布特征的好机会，不做工作太可惜。船以18节的速度航行，能做什么呢？比较可行的是采取表层海水做一些分析。想了一个土办法，用直径10厘米的PVC管子做了一个长60厘米的管状水桶，在船艏部取表层海水。除测定温度和盐度外，用库尔特计数器测定海水中有机颗粒的粒径谱，同时提取叶绿素a测定其含量。粒径谱可以反映海水中有机颗粒不同粒级的分量和总量，叶绿素a可以反映浮游植物生物量。这都是反映海洋生产力的重要参数。用这种水桶在航行中取表层海水需要一定技巧，多少也有点危险，一般要几次才能成功。每天早晚两次，这样单程就获得了近70个测点的资料，去程和返程又分别代表了两个不同的季节。以前还没有看到类似的资料。有关这两次航渡资料的分析单独有论文发表，可以说是额外收获。对船上的大多数人讲，航渡是漫长乏味的。如果晕船就更不好过了。船过赤道时，举行了一个过赤道的仪式。按航海习俗，初次过赤道的水手必须接受赤道龙王的洗礼。据说还要用绳索把人捆起来，从一舷抛下海再从另一舷拉上来，说是到赤道龙王那里报过到了，今后航海就安全了。当然现在没有人这样做，仪式已经演化成一种航海的文化活动。我们也小小地庆祝一下，活跃一下气氛。还有一个节目就是钓鲨鱼，不过一无所获。向阳红10号也利用赤道风平浪静的海况停船检修，这是为过西风带做准备。对于咆哮的西风带不可掉以轻心。还算顺利，西风带平安渡过。尽管船颠簸的厉害，经过前一段的航渡，大家都适应下来了。经过了30多天的航行终于到达乌斯怀亚，这是世界最南端的城市，位于麦哲伦海峡的北侧。阿根廷海军的一只军乐队在码头欢迎我们。这是一个安静美丽的小城，依山傍海。尽管是夏天，远处山上仍是白雪皑皑。我们的到来打破了这个偏远小城的宁静。两条船，四百多人，一下子就把这个小城占领了。满街都是中国人。当地人大都有印第安血统，非常友好。休整补给后，于12月25日圣诞节开始横渡德雷克海峡，向南极进发。德雷克海峡以凶险闻名于世，出发前为应付可能的险情做了充分准备。想不到的是，进入海峡后天气出奇的好。平滑的海面上只有低长的涌浪。这天是圣诞节，看来是上帝特别恩待这些来自遥远东方的探索者。过了南纬60度，高频鱼探仪上出现断断续续的影像。磷虾！大家激动起来。随船的记者听说发现磷虾群都赶来看，急着要发报导。他们的心情可以理解，憋了一个多月总算找到值得报道的题材了。我说不能报，因为是不是磷虾只有拖网取样后才能证实。可此时此地拖网不可能，因为必须乘好天气尽快渡过德雷克海峡。记者们坚持要发，执拗不过他们，但我请他们一定加上有可能是几个字。影像的出现增强了我们的信心。这次南大洋考察是以磷虾生态为重点，说实在的，出发前我对能否发现虾群、能否成功地捕到磷虾，一点数也没有。 26日晚10时南舍得兰群岛的雪山遥遥在望，海面上开始有浮冰，还出现一群虎鲸。接近岛屿时，不时有企鹅蹿出水面。大家簇拥在甲板上，欣赏着这南极特有的景色，急切地眺望即将到达的目的地乔治王岛。尽管这一带我是第二次来了，仍抑制不住激动的心情，因为是我们自己的船来了。我国第一个南极考察站长城站的站址选在乔治王岛上。乔治王岛是南舍得兰群岛中最大的岛屿。南舍得兰群岛与南极半岛北端隔着布兰斯费尔德海峡。长城站之所以选在乔治王岛上，一是这里气候相对温和，夏季没有破冰船也可以到达；二是距其它国家的考察站较近，容易获得支援。我们没有经验，应当先易后难。另外，乔治王岛动植物区系丰富，是难得的研究极地生物的场所。向阳红10号先进入布兰斯费尔德海峡，然后从南面进入乔治王岛的麦克斯韦尔湾。锚泊后，建站人员下去选站址，准备建站。我们也开始工作。; 个人分类: 未分类|4477 次阅读|0 个评论

几件值得回忆的事四、远征南大洋之一: 热度 1 RONGWANG 2008-12-7 15:59; 宿愿 1984/1985南半球夏季，我国进行了首次南极考察，建立了长城站。这已是家喻户晓的事了。恐怕很多人不知道，在这次重大的行动中，大量的科研活动是在海上进行的。即南大洋考察。南大洋（Southern Ocean）是一个海洋学概念，是指南极幅合带(Antarctic Convergence)以南由南太平洋、南大西洋和南印度洋构成的环绕南极大陆的水圈。南极幅合带是动态的，大体在南纬60度。南极这个词不是指South Pole而是指Antarctic Region，是包括南极大陆、周围岛屿和南大洋的整个南极区。首次南大洋考察是一次多学科的海洋综合考察，但明确以磷虾资源及其生活环境为重点。我有幸参加了这次具有历史意义的行动，并负责磷虾的考察与研究。为什么以磷虾资源及其生活环境为重点呢？南极磷虾(Euphausia superba Dana)虽然不大，体长只有5-6厘米，却是南大洋生态系统中的关键种(key species)。企鹅、海豹和鲸鱼等上层捕食者大都以它为食。由于资源量特别大，早在上世纪60年代有些国家已经开始试捕，用做食品或饲料。1982年年产量曾达52.8 万吨。据估计，在不破坏南极生态系统的前提下每年可以捕捞1亿顿。这个数字相当于全世界海洋渔获量的总和。所以有人说它是地球上潜在的最大蛋白资源。如果我国能开展南极磷虾的研究，既可以为南大洋生态系统研究做贡献，又可以为南极磷虾的开发利用和资源保护做一些基础工作。 1983年3月我从加拿大Bedford海洋研究所做了两年访问学者后回国，国内正在筹备南极考察。南极考察委员会派我去阿根廷的考察站做调研。我在尤巴尼站（也在乔治王岛上，与后来选定的长城站位置隔海相望）呆了一个月。之后同海洋局罗钰如局长和南极办高钦泉主任会合，一齐随阿根廷的破冰船天堂湾号考察了他们在南极半岛地区的几个考察站。利用同罗局长在一齐的机会，向他介绍了研究南极磷虾的意义和国际上的进展。我建议搞南极磷虾的另一个原因是，当时最大的国际南极研究计划BIOMASS（Biological Investigations of Marine Antarctic Systems and Stocks）正在进行。这项计划就是以磷虾资源为重点的南大洋生态系统研究。搞磷虾可以使我们的工作纳入重大国际计划，保持与国际接轨。既体现我国在南极研究上的贡献，又可以从国际合作中得到好处。罗局长非常赞同我的意见，表示首次南大洋考察一定请我参加，并责成我提前做准备。尤巴尼站很小，总共十几个人。站上正在建一栋生物实验室，我去时只有一位阿根廷科学家，是研究象海豹的。条件限制，我只能做一些一般调研，并收集一些生物标本。第一次来南极，一切都新鲜，有时一个人带着相机跑很远。一次在海滩上收集标本，陷在一个冰洞里差点被活埋。事后也弄不清是怎么回事，反复琢磨猜想可能是这样：大块浮冰涨潮时搁浅在沙滩上（有的一人多高），在海浪不断的晃动下逐渐下沉埋入海滩的沙中；随着升温冰慢慢融化，变成冰水混合物；一旦支撑不住周围的压力就轰然塌陷；我大概是踩上了一个正好处于临界状态的冰洞，陷了进去。幸好冰洞不深，只埋到腰际。想想有点后怕，真要是被活埋，别人连尸体也找不到。还有一次乘橡皮艇在湾内采集磷虾，一位阿根廷同事操船，我拖网。刚好到了湾口艇尾机出了故障，怎么也发动不起来。橡皮艇快速向外海漂，转眼已经看不到站上的标志。偏巧报话机又坏了。周围浮冰越来越多，浪也越来越大，橡皮艇不时被浮冰撞击。一旦橡皮艇被浮冰割破人落水，等不到救援就得冻死。据讲，人在-2℃的海水中只能维持15分钟。漂了一个多小时，几乎绝望了，艇尾机奇迹般地又发动起来了。尤巴尼是个小站，没有直升飞机，也没有其它船只。即便知道我们出事，也只能向别的站求救。能否坚持到救援到来，能否找到我们，都是问题。这两次遇险给我的教训是，在南极出野外绝不可单独行动。有一天站长说有人从智利的马尔什站呼叫我，接过话筒一听原来是我们所的董金海先生。董是研究海兽的，我只知道他在加拿大纽芬兰的Memorial Univ.做访问学者，怎么会在智利的马尔什站？原来他结束访问后，南极考察委员会叫他直接从加拿大飞过来。南极考察委员会考虑很周到，尽量派各方面的专家来南极考察，为我国自己的考察和建站做准备。马尔什站也在乔治王岛上，尽管相距不远，没有飞机和船是不能来往的。回国后马上着手磷虾考察的准备。最重要的是三大件：网具、高频鱼探仪和低温实验室。国际上研究南极磷虾用的网具都很先进，有声控的，也有电控的。前者在水上和水下都需要配置声学装置，后者需要铠装电缆（一种能承担大负荷的电缆），这些我们都没有条件。最后选定一种比较简单实用的IKMT网(Isaccs-Kidd midwater trawl)。我从文献中找到图纸由东海水产研究所加工制作了几顶。南极磷虾是集群性浮游动物，要发现虾群必须用鱼探仪，因个体小需要用高频。我们请上海渔机所帮我们专门研制一台200KHz的鱼探仪。低温实验室是准备在船上饲养活的南极磷虾做实验用的，由我设计委托青岛制冷机械厂专门制作了两台集装箱式的低温实验室。 1984年8月在杭州召开协调会议。16个单位的70多人齐聚一堂。8月的杭州够热，会议气氛更热。尽管离出发只剩下3个月的时间，要做的事千头万绪，会议效率却是空前的。没有扯皮的事，都是主动请缨。因为大家知道我们要做的，不管从科学意义上还是从政治意义上讲，都是具有里程碑意义的。用大家的话说：我们不是代表哪个研究所、哪个高校，我们是国家队。研究南极磷虾是我多年的宿愿，当然全力以赴。我在会上表态，只要我们单位有的仪器设备无条件提供。从杭州回来分秒必争。10月31日刚把一批大型器材送到上海海洋局东海分局码头回来，突然接到哥哥从济南的来电，说父亲心脏病突发去世。母亲十年前就去世了，父亲一直情绪低落。曾到青岛住过几天，我也没很好地陪他，想来很愧疚。离出发已经倒计时了，一大堆的事等着。青岛济南近在咫尺，考虑再三还是没回去。; 个人分类: 未分类|4720 次阅读|0 个评论

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