长城站
中国南极长城站
长城站(全称:中国南极洲长城站),于1985年2月20日建立,是中国在南极洲建立的第一个常年性科学考察站。以中国长城命名,位于南极洲南设得兰群岛的乔治王岛西部的菲尔德斯半岛,南纬62°12′59″、西经58°57′52″,站区南北长2公里,东西宽1.26公里,占地面积约2.52平方公里。
1984年6月,国务院正式批准建设中国南极长城站的报告。10月,中国首次南极考察队宣布成立。12月,考察队抵达南极进行勘察、建设。1985年2月20日,长城站建成。长城站占地面积2.52平方千米,平均平均海拔为10米。有各种建筑20多座,建筑总面积达5000平方米。其中包括办公栋、宿舍栋、医务文体栋、气象栋、通讯栋和科研栋等主体房屋,还有若干栋科学用房。生活设施健全,能够保证科学考察人员的科研和生活正常进行,每年可接纳夏季考察人员80人左右,越冬考察队员40名左右。
长城站开启了中国南极科学考察的先河,标志着中国的极地考察事业发展到一个新的阶段。
历史沿革
建设背景
1980年,应澳大利亚南极局的邀请,中国科学家董兆乾、张青松首赴南极考察,揭开了中国南极考察事业的序幕。1981年5月,国家南极考察委员会成立,国家科委副主任、著名地质学家武衡任委员会主任。郭琨任国家南极考察委员会办公室(后文简称南极办)主任。1983年6月,中国加入《南极条约》。在《南极条约》下,分为协商国和缔约国——后者在南极国际事务中享有发言权,但没有表决权和决策权。由于并未在南极洲建立考察站,中国被归入了缔约国。1983年9月,郭琨等一行3人以观察员身份第一次代表中国出席第十二次《南极条约》协商国会议,当会议讨论到实质性内容、进入表决议程时,会议主席拿起小木槌一敲:“请非协商国的代表退出会场!到户外喝咖啡!”因为当时中国没有在南极建立科考站,所以不仅无权参与表决,甚至在表决时需要回避。当时,郭琨暗下决心:“拼了命也要建中国自己的考察站,否则再也不参加这样的会议”。
1984年2月,中国科学院召开的“竺可野外科学工作奖”会后,获奖的王富葆孙鸿烈等32位科学家,以“向南极洲进军”为题,联名致信党中央和国务院,建议中国在南极洲建立考察站,进行科学考察,并希望党中央早做决定,他们随时听从祖国的召唤。国务院领导批示,同意在南极洲建站和进行科学考察。6月25日,《关于中国首次组队进行南大洋和南极洲考察的请示》正式得到国务院批准,确定中国将在南极建设第一座科学考察站——长城站,建站时间定在了1984年末到1985年初。1984年10月8日,中国首次南极考察队宣布成立,队员分别来自国家23个部委局的60个单位,共591人,其中,去过南极的只有7人,郭琨任队长,副队长就是首次被派到南极科考的董兆乾和张青松。
1984年11月19日,中国开启首次南极考察,任务是在南极乔治王岛建设长城站。
选址勘察
1984年时,中国还没有破冰船这样的极地科考利器。国家海洋局选定了向阳红10号科学考察船和海军J121船承担这次任务。由于两艘船都没有破冰能力,也就意味着不能进入冰层覆盖的南极洲腹地,科考队选择了西南极的乔治王岛,作为中国第一个南极考察站的站址。乔治王岛附近水域比较开阔,气温相对较高,不需要破冰就能登陆。在远赴南极之前,南极办就已经确定将长城站修在乔治王岛上,郭琨他们根据乔治王岛的地图,大致定下了几个点,从上岛第二天开始,郭琨和董兆乾等人,就乘坐直升机,从向阳红10号甲板上起飞,开始了历时3天马不停蹄的“选址勘察”。
郭琨一行人先后对爱特莱伊湾、阿德雷湾、哥林斯湾、玛丽亚娜湾、阿德雷岛(又称企鹅岛)进行了勘察后,他们觉得均不理想。12月28日,到达乔治王岛南部的菲尔德斯半岛东部地区时,他们终于发现了一块平坦、裸露、狭长的洼地。但是很快考察队得知,这个地方是“南极第十三科学感兴趣区”,智利和西德在此地区合作考察研究水文地质。按照《南极条约》的宗旨,中国是不能在该地区建站的,还要爱护这个地区的科考设施。考察团从这片洼地向南爬上一个高坡,到达菲尔德斯半岛的南部地区一块平坦的台阶式鹅卵石地带时,终于找到了一块理想之地。这片区域地质属于卵石滩型,地基可靠。而且,这里平整开阔,海岸线长,便于登陆和运输。此外,这里还有三个淡水湖,离其它站区距离远,比较独立,距智利马尔什基地机场2.3公里,交通便利。12月29日下午,考察队就把实地勘察站址的情况,初步选定的站址报告了国家南极洲考察委员会。当天21时30分,武衡通过卫星电话通知南极考察队:“同意中国南极长城站建在乔治王岛的菲尔德斯半岛的南部地区。”
建设阶段
12月30日,郭琨等人带着54名队员坐小艇登陆乔治王岛。这一天,成为中国南极考察团首次正式登上南极陆地的日子。1984年的最后一天,考察编队在这里举行了隆重的长城站奠基典礼。由于岸边水浅,向阳红10号和J121无法靠岸,要确保500吨建站物资的装卸速度和安全, 必须修建卸货码头。1985年1月5日,码头如期建成,小艇终于可以停靠码头,把大船上的物资分批运上南极洲陆地。1月17日,全部卸运工作结束,所有的建站物资完好无损地运到了长城站的建设工地上。从1月20日起,长城站的建设全面铺开。1月24日,长城站两栋主楼的主体房屋外壳建成。两天后,第一个天线铁塔耸立在站区北部。2月9日,长城站所有的内装修全部完成。2月15日,郭琨亲手把长城站的站标悬挂在第一栋房屋正门的上方。
1985年2月20日,长城站仅用了1个多月就屹立在乔治王岛上。1次日,全体人员为长城站的落成举行了隆重的典礼。上午10时,雄壮的国歌声响起,一面鲜艳的五星红旗升上南极大陆上空。长城站建成后,郭琨参加了第十三次《南极条约》协商国会议,26个协商国一致同意中国加入《南极条约》协商国。至此,中国在南极洲国际会议上有了话语权。
地理条件
地理位置
长城站座落在西南极洲南设得兰群岛的乔治王岛上,其地理位置是南纬62°12′59.32″,西经58°57′51.87″、距离北京17501.949千米,与北京的方位角为170°38′27″。长城站所在的乔治王岛,是南设得兰(South Shet-land)群岛中最大的一个岛屿,其面积1160平方公里,其中90%被冰雪覆盖、冰盖平均厚度约100米,最厚可达350米。北面邻德雷克海峡,与南美洲的合恩角相距960千米,南面隔着布兰斯菲尔德海峡与南极半岛相望距离约130千米,长城站建在乔治王岛西南部的菲尔德斯半岛的南端。这个半岛属于无冰盖区,在南极洲夏季期间,除山峰和阴面地区的冰雪不融化外,其他地区的冰雪都可融化、半岛南面、隔着狭窄的菲尔德斯海峡,是终年被冰雪覆盖的纳尔逊岛,这里为冰川考察提供了良好的场所。
地形地貌
长城站站区南北长2千米,东西宽1.26千米,占地面积2.52平方公里,站区系火山岩织成的丘陵地形,呈台阶式,西高东低,坡度为3-5度,平均平均海拔10米。地表面由卵砾石组成,平均1.2米以下为永久冻土层。长城站区三面环山,一面临海。周围的山分别被命名为龟山、蛇山,平顶山、西山,延庆八达岭山海关区锋、望龙岩、栖凤岩等,其中山海关峰最高,海拔155米。东面靠海、海岸线较长、海滩平坦开阔,适于建造小型码头和小艇登陆。长城站西部和南部有 3个淡水湖,分别命名为西湖高山湖和燕鸥湖,水质良好,适于饮用,站上用水取自西湖。
气象条件
长城站的气候与南极大陆相比,温和湿润。据1985年以来连续观测资料统计表明,夏季代表月1月份的平均气温为1.3°C,极端最高气温11.7°C,极端最低气温零下27.7°C;冬季代表月7月份的平均气温为零下8.0°C,极端最高气温2.6°C,极端最低气温达零下26.6°C。年降水量220mm以上,以降雪为主。月平均降水量最大可达150mm,最小不到20mm,相对湿度的平均值为 88%。暴风雪频繁是长城站的最大特点,每年大 (≥17m/ s)日数在60天以上,最大风速可达40.3m/s,个别月份大风日数可达16天之多。
生物资源
1986年,考察人员在长城站区附近发现6科11种鸟类,分别是一、企鹅科:阿德利企鹅巴布亚企鹅、和南极企鹅;二、鹱科巨海燕、海角;三、海燕科:黄蹼洋海燕;四、鸬鹚科:蓝眼;五、贼鸥属科:南极洲贼鸥、棕贼鸥;六、鸥科银鸥、环头燕鸥。1993-1994年,考察人员在原发现的基础上,又发现了3种企鹅,分别是王企鹅帝企鹅马可罗尼企鹅,在长城站地区繁殖的企鹅总数约为1.1万只,繁殖成功率为1.30~1.57 只/对。6种企鹅中,量最多的是巴布亚企鹅,其次是阿德利企鹅,南极企鹅量少而且较为分散,在长城站地区,阿德雷岛为企鹅最主要的繁殖地。
南极洲常年被冰雪覆盖,环境寒冷、干燥,极少有植物生存。在长城站及附近岛屿,有地衣近200种,青苔近70种,附生藻类20多种,种子植物2种。按照类群的不同 , 生活型的差别以及群落形态的不同可以划分为:冻原无维管束隐花植物群系和冻原草本植物群系。这些植物交错分布,生长在一起,构成了许多结构成分复杂的群落组合 。南极洲植被由于极地气候条件恶劣 , 生长期短 , 风大等 , 故植物的年生长量很低 , 有不少地衣和苔藓等的年净生长量不足1毫米,这样可以保持这些群落的相对稳定。
主要设施
1985年2月刚刚建成的长城站,仅有办公、宿舍两栋主体建筑以及其他一些诸如发电机组、仓库、油库等必备设施。中国第2次南极考察队到达长城站后,修缮了办公、宿舍两栋房屋,安装了卫星通信设备,修建了码头,修筑了道路,并建立了若干科学考察设施。中国第3次南极洲考察是“极地”号的首航,带去的物资比较多,主要任务之一就是扩建长城站。经过3次考察队的重点扩建,长城站新增了科研楼、文体医疗楼等建筑,扩建完善后的长城站生活设施与科研设施配套,队员生活条件得到改善,科学考察能力得以提高后来,每年中国南极考察队到达长城站的常规工作就是维修、改建、扩建、完善长城站,使之设施更加齐备、功能更加完善。
1989年10月,前往南极的第6次考察队还新建了直升机停机坪,这使得长城站的对外交通条件得到改善,增强了国际交往与合作能力。长城站自1985年2月建立以来,各种建筑设施不断扩建和完善,到1990年,已具备相当的规模,包括7栋主体建筑、14栋配套建筑,还有1个油罐区、1个气象观测场和1个直升机停机坪。长城站还同步设计、建成了中国第一个南极洲天文观测站、第一个南极气象站、第一个南极邮政局。还有若干栋科学用房,如固体潮观测室、地震观测室、地磁绝对值观测室、高空大气物理观测室、卫星多普勒观测室、地磁探测室等,以及其他用房,如车库、工具库、木工间,冷藏室和蔬菜库等。
现如今,长城站区规模为4082平方米,有各类建筑物12座,包括1号栋、综合活动中心、科研办公楼、发电栋、生活栋、综合库、科研栋、污水处理栋、废物处理栋、食品仓储栋、锅炉房、果蔬栽培房等。储油能力达700立方米,建有一个直升机停机坪和一座40吨位码头泊位,拥有工程机械、交通运输车辆、双机充气船、全地形车辆、三角履带越野车等,站区建有卫星网络系统和配有医疗保障设备。在科研方面主要开展了生物研究、环境监测、常规气象观测、冰雪、海冰、地质、地磁、地震学观测、卫星测绘学等科研观测和研究。
科考活动
长城站的科学研究开始于1984年首次建站时,当时中国科学工作者就在长城站及其近岸海域开始了气象等学科综合性科学考察,并在以后每年组队赴南极洲长城站科学考察。目前长城站开设的常规观测项目有气象生物、地磁、地震和环境学科等,同时开展了极地地质学、极地冰川学、生物生态学地质地球物理学、海洋学、高空大气物理学、测绘学和寒区医学等学科的考察和研究,积累了大批观测数据,对长城站及其附近区域的科学考察和资源调查不断深入,获得了一批国际领先或国际先进水平的成果,特别在南极地质学、南冰洋磷虾生态学、南极生态系、高空大气物理学等方面。近年来,我国开始了南极洲与全球关系、极地环境监测的研究。
1987年3月,长城站建成地磁台,它包括观测室、记录室和各类探头室等。建筑材料具有无磁性、保温的特点,结构采用防雪、抗强风的高架建筑形式。建成后即开展了地磁场的常规观测,并取得了不同周期地磁变化的记录资料。
1997年1月20日,中国在中国南极长城站设立了GPS卫星观测站。
2008年1月,长城站开始大规模扩建,为了保护南极大陆的环境,相关工程从选材、设计到监理、施工都非常重视节能与环保。长城站扩建工程建筑物主体为轻钢结构,采用了宝钢自行研发的耐候钢Q400、Q450系列,能抵抗零下40摄氏度的低温,外墙面和屋面都采用了宝钢碳聚氨复合夹芯材料,具有良好的抗腐蚀、抗紫外线性能,而且还能隔热、隔音。同年,中国第24次南极洲科学考察队在长城站完成了站区生态环境演变研究、南极法尔兹半岛生物多样性调查、长城站及邻近海域有机污染物调查及生物和微生物采样与研究,获得了大量样品、科学数据和一批珍贵资料。
2009年1月,南极长城站卫星网络通讯系统建成使用。该项目旨在解决长城站和另一个中国南极科学考察站中山站接通互联网、电话通讯和科考数据的实时传输等问题。该系统利用了国际通讯国际通信卫星组织的Intelsat卫星,将信号从南极传输到上海电信卫星地面站,通过专线联入中国极地研究中心,进入中国极地研究中心的网络系统,成为中国极地研究中心的远程用户,组成了一个以中国极地研究中心为核心的广域网。该系统将实现上网、语音、传真及数据实时传输等功能。
2012年,中国第27次南极洲考察队度夏期间,针对长城站原地震台受干扰源(如发电栋、冷库)的影响,对台站进行了重新选址工作,并完成了新台站的基建工程(摆坑、电缆布设等),架设了一套宽频带地震仪。
2015年1月,中国第31次南极考察队的黑龙江测绘地理信息局科考队员从北京出发赴长城站考察,执行北斗卫星导航系统基准站建设的基础测绘任务。2016年2月,由黑龙江省测绘地理信息局制作的《长城站真三维实景地图》完成,考察队员首次采用“冰川”号倾斜摄影测量无人机系统,共执行8个架次飞行,利用获取的南极长城站站区周边5000余张厘米级高分辨率航空影像制成该地图。这张南极科考站区真三维实景地图精度高、现实感强、可量测,能够直观反映地物的外观、位置、高度等属性。
2023年12月,中国第40次南极考察内陆队出征,乘坐“雪龙”号前往长城站,执行卸货及科考任务。
价值意义
中国南极洲长城站的建成,填补了中国科学事业上的一项空白,标志着中国的极地考察事业发展到一个新的阶段:为中国进一步加强国际科学技术交流与合作、和平利用南极,造福于人类奠定了基础。它对加速地球物理学、海洋气象、通讯技术和宇宙科学等方面的研究,对中国社会主义建设都具有重大意义。
长城站的建立开启了中国南极科学考察的先河,对中国深入了解南极,应对气候变化、环境污染等共同挑战具有重要意义。
目录
概述
历史沿革
建设背景
选址勘察
建设阶段
地理条件
地理位置
地形地貌
气象条件
生物资源
主要设施
科考活动
价值意义
参考资料