今年7月，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)科大）特任副研究員樂(lè)凡閣作為中國(guó)第13次北冰洋科學(xué)考察隊(duì)隊(duì)員，前往北極開(kāi)展北冰洋大氣化學(xué)組分的觀測(cè)工作。

　　此次北極科考，是中國(guó)科考隊(duì)首次整體到達(dá)地球的最北端——北極點(diǎn)。

　　日前，樂(lè)凡閣向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》講述了此次科考經(jīng)歷。

　　北極科考開(kāi)展了哪些工作？

　　7月12日，北冰洋科考隊(duì)乘坐雪龍2號(hào)科考破冰船從上海浦東新區(qū)國(guó)客碼頭出發(fā)，9月5日到達(dá)北極點(diǎn)，9月27日返回上海，歷時(shí)78天，總航程1.5萬(wàn)余海里。

　　樂(lè)凡閣介紹，7至9月正值北極夏季，大量北冰洋海冰開(kāi)始融化，海冰消失或變薄為破冰船在冰區(qū)的行駛創(chuàng)造了有利條件。此外，北極的夏季氣溫相對(duì)較高，又伴隨極晝現(xiàn)象，有利于露天科考工作的開(kāi)展。

　　過(guò)去數(shù)十年來(lái)，在溫室效應(yīng)驅(qū)動(dòng)的全球氣候變暖背景下，北極的增暖幅度是全球平均水平的2至3倍，成為全球氣候變化最敏感的地區(qū)之一。而北極大氣氣溶膠的傳輸、生成、排放對(duì)北極氣候的調(diào)控有著重要作用。

　　此外，由于諸多環(huán)北冰洋陸地河流的匯集及陸源大氣傳輸，加上低溫環(huán)境下凍土、海冰介質(zhì)等的封存作用，使得北極成為北半球環(huán)境污染物輸入的重要匯集區(qū)。

　　針對(duì)以上研究背景，在此次北極科考中，樂(lè)凡閣重點(diǎn)對(duì)極地氣溶膠及大氣、海洋污染物開(kāi)展觀測(cè)采樣工作。觀測(cè)工作包括對(duì)北冰洋大氣自表層至高空1萬(wàn)米左右垂直斷面開(kāi)展大氣氣溶膠激光雷達(dá)走航連續(xù)觀測(cè)，痕量氣體及大氣、表層海水汞的在線高分辨觀測(cè)等；采樣工作包括大氣氣溶膠顆粒及其前體物——揮發(fā)性有機(jī)化合物VOCs的現(xiàn)場(chǎng)采樣，以及自表層至近底層海洋垂直剖面海水的采集等。

　　根據(jù)對(duì)采集數(shù)據(jù)的初步分析，樂(lè)凡閣發(fā)現(xiàn)夏季北冰洋粗氣溶膠顆粒的濃度高值主要集中在1000米以下的低層大氣，初步判斷可能與北冰洋海鹽氣溶膠排放有關(guān)。3000至6000米高空大氣的氣溶膠傳輸過(guò)程也較為頻繁，其來(lái)源以及氣候、環(huán)境效應(yīng)值得關(guān)注。

　　此外，基于海洋及大氣污染物汞的走航同步觀測(cè)進(jìn)一步顯示，夏季北冰洋邊緣冰區(qū)很可能是北極大氣汞的重要來(lái)源。樂(lè)凡閣還將進(jìn)一步對(duì)北冰洋氣溶膠及污染物的遷移、轉(zhuǎn)化機(jī)制及其氣候、環(huán)境效應(yīng)開(kāi)展深入探究。

　　極寒環(huán)境下如何工作？

　　樂(lè)凡閣介紹，此次北極考察期間，北冰洋的氣溫多在0℃上下，冷的時(shí)候氣溫約為零下9℃，這實(shí)際上比中國(guó)很多地方的冬天還要暖和。由于科考船內(nèi)實(shí)現(xiàn)了空調(diào)全覆蓋，因此他們?cè)谑覂?nèi)僅需穿一件短袖、一件外套。

　　但當(dāng)他們?nèi)ナ彝獠杉瘶悠坊蜃霈F(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及實(shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)穿上科考隊(duì)配發(fā)的厚重保暖服，俗稱“企鵝服”。它能經(jīng)受零下70℃的嚴(yán)酷考驗(yàn)，保暖率超50%，并且外層采用較為結(jié)實(shí)的、具有防水性能的材料，非常適合極地野外科考作業(yè)。在風(fēng)雪天氣時(shí)，他們還會(huì)“全副武裝”，用上棉帽、面罩、手套、雪地靴等。

　　樂(lè)凡閣表示，在中高緯度海域時(shí)，他們時(shí)常可以看到成群的海豚及海鳥，偶爾還能碰到鯨魚。進(jìn)入北極圈后，由于環(huán)境比較惡劣，大面積的海冰覆蓋，天氣很寒冷，沿途的生物少了許多，一般只有零星幾只海鳥。

　　而北極標(biāo)志性的北極熊，在整個(gè)科考期間只出現(xiàn)過(guò)兩次，樂(lè)凡閣只見(jiàn)過(guò)一次。那只成熟期的北極熊離船大概有三四百米遠(yuǎn)，看得不是很清楚。它膽子較小，當(dāng)看到之前從未見(jiàn)過(guò)的雪龍2號(hào)這個(gè)龐然大物時(shí)，就趕緊逃離了。

　　在北極點(diǎn)的體驗(yàn)如何？

　　2017年11月，當(dāng)時(shí)還是碩士研究生的樂(lè)凡閣參加了為期6個(gè)月的中國(guó)第34次南極科學(xué)考察。

　　樂(lè)凡閣說(shuō)，北極和南極就體驗(yàn)上來(lái)說(shuō)有兩大不同。第一是南極沿途可以經(jīng)常碰到很多生物，有企鵝、海豹、虎鯨等，令人感受到南大洋的勃勃生機(jī)；北極的生物則少很多，一般只有零星幾只海鳥，北極熊的出現(xiàn)也是極低概率事件。

　　第二是南極有南極大陸。南極科考時(shí)，沿途靠近大陸可以欣賞遠(yuǎn)處南極大陸的風(fēng)景，在中國(guó)南極中山站、難言島新站等站區(qū)補(bǔ)給期間，隊(duì)員們踏上南極大陸，親身感受這片地球最南端大陸的土地與空氣。而北冰洋科考始終只能與海為伴，沒(méi)有登上陸地的體驗(yàn)。

　　樂(lè)凡閣說(shuō)，此次北極科考一個(gè)具有里程碑意義的事件便是雪龍2號(hào)克服多重困難，于9月5日13時(shí)55分搭載著整個(gè)第13次中國(guó)極地科考隊(duì)到達(dá)北極點(diǎn)。

　　通過(guò)本次實(shí)地考察，他們發(fā)現(xiàn)北極點(diǎn)區(qū)域?qū)嶋H上是典型的浮冰區(qū)環(huán)境，景色平平無(wú)奇，與北冰洋其他區(qū)域沒(méi)有明顯的特征差異。但到達(dá)北極點(diǎn)意義重大，不僅刷新了中國(guó)航海最北紀(jì)錄，積累了寶貴的航行和應(yīng)對(duì)設(shè)備故障的經(jīng)驗(yàn)，而且科考隊(duì)在北極點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)圍繞大氣、水文、生物及海冰情況開(kāi)展冰站調(diào)查和海洋綜合調(diào)查作業(yè)，填補(bǔ)了該區(qū)域調(diào)查數(shù)據(jù)的空白。

　　此外，科考隊(duì)員在這里開(kāi)展了系列紀(jì)念活動(dòng)。樂(lè)凡閣與隊(duì)友一起繪制了北極點(diǎn)紀(jì)念路標(biāo)，上面標(biāo)注了北極點(diǎn)到不同隊(duì)員家鄉(xiāng)或工作地點(diǎn)的直線距離，并與路標(biāo)合影留念，喜悅之情與幸福感油然而生。

　　樂(lè)凡閣表示，這次北極之旅是一次收獲滿滿的經(jīng)歷。不僅讓他領(lǐng)略了難得一見(jiàn)的北冰洋獨(dú)特風(fēng)景、到達(dá)了地球最北端、看到了北極的特有物種北極熊，還進(jìn)一步積累了野外考察的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了在艱苦環(huán)境下工作并獨(dú)立思考解決問(wèn)題的能力。

　　繼續(xù)向極地進(jìn)發(fā)

　　自1998年中國(guó)科大極地環(huán)境研究室教授孫立廣和博士生謝周清首次參加中國(guó)第15次南極考察以來(lái)，實(shí)驗(yàn)室陸續(xù)派出近70人次參加中國(guó)南北極科學(xué)考察，取得了一系列創(chuàng)新性科研成果。相關(guān)論文先后在《自然》等期刊發(fā)表。2017年，中國(guó)科大極地環(huán)境研究室獲批成為極地環(huán)境與全球變化安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

　　極地是全球變化的敏感區(qū)域。現(xiàn)為中國(guó)科大教授、實(shí)驗(yàn)室主任的謝周清介紹，12月中下旬，中國(guó)科大兩位博士生將要執(zhí)行國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的野外考察任務(wù)，除了在我國(guó)南極長(zhǎng)城站附近的企鵝聚居區(qū)開(kāi)展調(diào)查，還將與智利科研人員合作，對(duì)南極半島多個(gè)企鵝聚居區(qū)進(jìn)行調(diào)查采樣。

　　謝周清表示，未來(lái)，他們還將進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)先進(jìn)裝備在極地環(huán)境觀測(cè)和探測(cè)中的應(yīng)用，獲取高時(shí)空分辨率的大氣、海洋、海冰和生態(tài)要素?cái)?shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)記錄的歷史重建，深入認(rèn)識(shí)極地多圈層的相互作用過(guò)程和機(jī)制。（記者 王敏）