“雪龍2”號在冰間湖開展考察作業。葉玉芳攝

5月18日，我國首艘自主建造的極地科考破冰船“雪龍2”號緩緩駛入長江口，從南極返回上海母港。

自2025年11月1日出發，歷時近200天，航程超3萬海里，“雪龍2”號劈波斬浪，穿越陰晴更迭、歷經盛夏深秋，駛過南極極晝與幽深寒夜，在中山站、長城站完成補給任務，在南極半島鄰近海域、宇航員海、普里茲灣等海域開展大洋作業。

漫長航程中，“雪龍2”號6次勇闖狂暴西風帶。考察隊員經受住極寒、大風、暴雪的挑戰，采集了超2萬份海水、生物、沉積物樣品，留存超過3400GB的現場觀測及船載設備觀測數據，為中國第42次南極考察畫上了圓滿句號。

給南極海洋“做體檢”

完成中山站破冰引航、人員轉運和物資補給任務后，2026年1月13日，“雪龍2”號迎來此航次首個大洋考察作業。即便正值南極的夏季，這里依然是凜冽的冰雪世界，極晝的日光也難以驅散刺骨寒意。

中國第42次南極考察“雪龍2”號大洋隊隊長曹叔楠介紹，“雪龍2”號的夏季大洋考察聚焦南極半島鄰近海域和宇航員海兩大關鍵海域。在32天的作業時間內，考察隊員完成了6條斷面38個站位的多學科綜合調查，實現水體、沉積物、大氣、海冰、污染物、生物生態的全維度覆蓋。

南極磷蝦被譽為“海上金礦”，中層魚類則是海洋生態系統的能量紐帶。二者既維系著企鵝、海豹、鯨類等捕食者的生存，也是氣候變化的靈敏“指示器”。考察隊多次開展磷蝦、中層魚、底棲生物拖網作業，累計捕獲磷蝦超1000尾，南極電燈魚、南極深海鮭等魚類近900尾。這些珍貴的樣品將助力科研人員探究南極生態系統結構、能量傳遞、物種習性及氣候適應機制。

想要給南極海洋做一次“全身體檢”，溫鹽深剖面儀少不了。它搭載的24個采水瓶，可逐層采集海水，直接測出不同水層的溫度、鹽度、深度。作業期間，考察隊員采集海水及濾膜樣品超14000份，并在船載實驗室中測定溶解氧、銨鹽等數據。回國后，他們還將進一步測定營養鹽、溶解有機碳等關鍵指標，以深入了解南極海洋化學全景。

海底沉積物是深海的“氣候史書”，層層泥沙中蘊藏了百萬年來的冰川消長、洋流更迭、碳循環波動與海平面變遷的秘密。“考察隊員操控取樣器采集表層沉積物，在宇航員海洋盆區和陸坡區采集了2根總長約7米的高質量柱狀沉積物巖芯。”曹叔楠告訴記者，通過它們，科研人員可以直接獲取南大洋兩大典型通風場景的珍貴地質記錄，進而解析環南極底層暖水從洋盆上涌的完整入侵過程，為全球氣候變化趨勢預判留存珍貴地質檔案。

補上秋冬科考“拼圖”

進入3月，夏日的澄澈褪去，強氣旋頻繁攪動海面，南極普里茲灣進入秋冬交替窗口期。繼中國第41次南極考察完成羅斯海秋季航次后，我國再度突破季節限制，啟動2026秋季南極普里茲灣聯合航次（以下簡稱“聯合航次”）。這是我國首次在普里茲灣開展的秋冬季大洋科考，也是全球罕見的、在南極邊緣海秋冬季節實施的大型國際合作科考項目。

聯合航次集結中國、澳大利亞、美國、韓國、比利時、印度6國19家研究機構的97名科考人員，歷經23天完成了41個綜合站位調查。聯合航次聚焦三大核心科學問題：冰架融化與高密度底層水形成出流機制、普里茲灣固碳機制與碳匯過程和南極邊緣海典型生物越冬策略。

船載實驗室內，濾水作業日復一日、循環往復。這一簡單枯燥的動作，卻是解鎖南極科學密碼的關鍵一環。通過濾水作業，考察隊累計采集海水樣品超5700份、濾膜樣品2289份、生物樣品829份。

冰間湖是指被海冰包圍的開放水域，是南極海冰的關鍵生成區，也是研究冰架融化、高密度陸架水生成與南極底層水形成的天然試驗場。此次考察重點針對普里茲灣內的戴維斯冰間湖、麥肯斯冰間湖開展多學科綜合觀測，捕捉到南下暖濕天氣引發冰間湖產冰過程，以及普里茲灣高密度陸架水出流的證據。

中國第42次南極考察隊副領隊、聯合航次首席科學家陳建芳介紹，初步調查顯示，在埃默里冰架前緣及麥肯斯冰間湖站位的200—300米深度區間內，存在顯著的過冷水信號（溫度低于-2.1℃），這是冰架融水的典型特征；在普里茲灣西北陸坡的站位底部觀測到較為明顯的低溫信號，推測該區域可能有相對高密度的陸架水出流。同時，在普里茲灣北側陸坡站位上層海洋存在較為明顯的高溫信號，說明該區域可能有比較明顯的繞極深層水，即來自外海的暖水團入侵現象。但由于其底部沒有觀測到明顯的低溫低鹽信號，表明在該季節，普里茲灣產生的高密度陸架水可能無法流出陸坡到達海盆。

圍繞普里茲灣固碳機制與碳匯過程，考察隊在陸坡出流區布放了時間序列物理—生物地球化學綜合觀測潛標，為下一步完整理解普里茲灣地形約束下“東進—西出”的三維環流結構及其氣候效應，以及生物泵—物理泵協同固碳儲碳過程打下基礎。

“長期以來，受惡劣海況與氣象條件限制，南極秋冬季海域科考觀測極為稀缺。”陳建芳介紹，聯合航次圍繞南極生物越冬機制開展了研究。對浮游生物、磷蝦、魚類、底棲生物進行分層調查與原位觀測，為構建南極生態系統全年運轉模型補齊關鍵數據。

觀測結果顯示，秋季普里茲灣生態系統仍保持較高活力：浮游植物、浮游動物生物量整體偏高，新生冰藻廣泛覆蓋近全灣；生物空間分布呈現顯著區域分異，近岸以晶磷蝦、中小型橈足類為主，陸坡區以大磷蝦、大中型橈足類為優勢類群，水深超1000米的深海區發現了少量橈足類越冬群體。

織就高精度觀測網絡

4月16日夜，西風帶邊緣海域大風達七八級、浪高近3米，“雪龍2”號的艉甲板作業仍在繼續。考察隊員沿著中尺度渦旋核心區布放28套監測浮標，完成了我國首次南大洋中尺度渦船載與移動設備的組網觀測布設任務。

南大洋是地球氣候系統中的關鍵區域，其活躍的中尺度渦旋是內部物質與能量輸送的重要載體。然而，秋冬季節的現場觀測數據極為稀缺，西風帶下的南極繞極流急流區更是國際上現場觀測的盲區。“雪龍2”號依托國內團隊的渦心預判，布設多類設備，織就高精度觀測網絡。其中，我國自研的6000米級“深海玄武”浮標實現了南大洋首航。“這將為全球深海增溫研究提供珍貴中國實測數據。”陳建芳說。

在此次考察中，國產裝備發揮了重要作用。

夏季大洋考察時，考察隊員在南極半島海域布設了15臺國產海底地震儀，搭建了地震觀測陣列。其目的是開展年度長周期被動源海底地震觀測，以獲取這一區域和鄰近區域的天然地震信號。曹叔楠說，這些海底地震儀就像為深海裝上靈敏“聽診器”，能夠持續捕捉天然地震波動、記錄地殼細微震動。這是我國首次在該海域搭建海底地震監測陣列。

從盛夏到深秋，中國第42次南極考察打破了南極科考依賴夏季的傳統，為極地全年連續觀測提供重要參考。多國聯合科考與數據共享也為全球極地研究提供公共產品，中國智慧與中國方案正在推動極地科學國際合作不斷走向深入。

來源：科技日報