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12月 25

登极取义6:从青藏高原走向海洋和南北极

1985年,中国科学院组织西太平洋科学考察,这是中国科学院的重大项目之一。项目负责人是当时大气物理所副所长周晓平(照片95),我是项目办公室主任。这项院重大项目“西太平洋海气相互作用及其对于气候变化影响的考察研究”的目的是观测研究西太平洋海域海洋与大气之间的热量、动量与物质交换及其对于全球气候变化的影响。参加单位是,大气物理研究所、青岛海洋研究所、南海海洋研究所、兰州高原大气物理研究所等。科学考察船是中国科学院的《科学一号》和《实验三号》。

照片95. 1992年“中美合作西太平洋科学考察协调会”在美国举行,项目负责人周晓平和我出席,会后他在美国留影

 

考察研究内容包括三部分,一是海洋环流、海洋生物和海洋地质;二是海洋上的大气环流、大气物理和大气化学特征;三是海洋与大气之间的热量、动量和物质交换。

服从国家科学研究任务需要   

正当我在青藏高原气象学方面日益深入考察研究并取得可喜的成果时,中国科学院任命我具体负责组织这个项目实施,特别是负责海上科学考察的两船同步观测协调工作。当时,中国科学院副院长孙鸿烈明确指出,“除了完成你本身的课题外,你的主要工作是协调四个研究所之间的合作,协调《科学一号》和《实验三号》考察船在西太平洋上的同步观测(照片96)。”在我四次带队西太平洋科学考察期间都圆满完成了两条考察船的海上同步观测。

照片96.中国科学院《科学一号》、《实验三号》考察船在西太平洋上准备同步观测

 

从青藏高原科学考察研究走向西太平洋海气相互作用考察研究,对我来说,是一个新的领域,而且是要花较多的时间和精力去做组织领导工作,于我自己的科学研究必然有影响。我虽然不是太愿意,但还是接受了。可以说,在1985~1994年之间,我的精力至少有近一半是在这个项目上。

这个项目的难点有二。

其一,协调四个研究所,尤其是青岛海洋所与南海海洋所。南海海洋研究所是从青岛海洋所分出来的,两个所渊源很深,难免矛盾常有。根据我的了解,在两个研究所的一些人中,一者自居“老大”,一者不服老大。本来旁人看来容易解决的问题,到这两个研究所就不容易了。

其二,确定海洋与大气之间相互作用的交界面(△H)困难,这是因为,海洋表明是在不断地运动和变化,它与陆地表明完全不同。

占地球面积百分之七十一的海洋是影响全球气候变化的重要因素,而海洋对于全球气候的影响必须通过地球表面上的大气。科学家们研究发现,海洋对于气候的影响主要是通过与海洋紧紧相连的近海面大气。那么,浩瀚的海洋是如何通过接近海面的大气来影响全球气候的呢?这就是近几十年来科学家们日思夜想研究的“海洋与大气的相互作用对于气候影响”问题,或者说是“海气交换如何驾驭气候变化的问题”。

1985~1986年,中国科学院的科学家首先提出了“观测研究海洋与大气之间的相互作用及其对于气候变化的影响”,并把观测研究的关键海域确定为西太平洋热带海域。在当时,世界上的科学家研究的重点仍然在海洋环流,观测研究的关键海域是东太平洋。1990年以后,世界上的海洋与大气科学家也开始把研究方向转向“海气相互作用”,把观测研究的关键海域转向西太平洋热带海域。这就有了1992~1993年的中国科学院科学家与美国科学家之间的西太平洋热带海域合作考察研究,中国科学院提供考察船,美国科学家提供一些科学考察设备。

我作为这个项目的负责人之一曾经四次来到西太平洋海域考察,有100多个日日夜夜与西太平洋朝夕相处,与我的队友同舟共济,对于海洋和大气之间的相互作用有了一点粗浅的认识,也逐渐和海洋有了一定的感情……

(一)从高山来到海洋

在1966~1985年期间,我几乎每年都在高山地区进行科学考察研究,每次都为中国登山队制作登山天气预报,前后发表了关于山地气象学的论文数十篇,对于山地气象学研究已经有点着迷,尤其是关于山地与大气、自然环境之间的相互作用,这些过去气象学界没有涉及的领域。我正在考虑将来是撰写《中国山地气象学》还是《中国山地环境气象学》,犹豫不定。

记得在1978年10月21日下午,叶笃正老师和我谈及我的“三定”问题时,他希望我能够在1985年之前去我国各种类型的山区科学考察,不仅是青藏高原,还应该去峨眉山、泰山、贺兰山等,然后撰写一本《中国山地气象学》(照片97),然而,我的山地科学考察行为往往自己不能够做主,要看科学院科学考察任务需要,基本上还是在青藏高原和天山山脉,当然没有撰写那本书了。

就在这个关键时候,中国科学院在制订“八五”重大科学研究项目中,列入了“西太平洋热带海域海气相互作用与气候变化观测研究”。执行的时间是1986~1990年。科学院领导要我负责组织这个项目的实施,担任这个项目的办公室主任。

我把这个新情况报告叶笃正老师,他也只能够说“服从分配”。撰写书的事情等等再说。

照片97.叶笃正老师与我谈我的“三定”问题后追记

 

作为个人来说,我并不愿意现在从山地气象学转为海洋气象学方面。院领导告诉我,我可以两个领域都兼顾。我服从了组织的分配工作。

1987年6月7日,我收到一位素不相识的日本气象学家大田(Ohuta)用英文给我的来信说:“……我读过你的关于喜马拉雅山脉和青藏高原大气环流研究的文章,一直希望能够有机会见到你。这次我们到中国天山山脉去考察,6月11日路过北京,希望我们能够见一面。”6月11日晚,10多名日本登山爱好者和气象学家与我共进晚餐。当他们知道我现在从事“海洋与大气相互作用观测研究”时,大田先生诚恳地说:“你还是研究高山气象为好,在这方面,你在日本气象界,特别是在登山气象方面已是有名人物了。”我感谢日本朋友对我的关心,也诚恳地说:“在中国,和日本不一样,科学家要服从国家科学研究的需要。”

就这样,我服从科学院领导分配,走进了海洋气象学的领域,走进了西太平洋海域。

1985年12月至1986年1月,1986年10月~12月,1987年9月~11月,1989年10~11月,我作为考察队队长,四次赴西太平洋进行科学考察。

西太平洋考察船首次出海遇大浪

1985年12月10日,中国科学院“西太平洋海气相互作用考察队”来到《实验三号》考察船的码头,准备乘船出发。中国科学院副院长孙鸿烈研究员、前中国科学院副院长叶笃正院士及大气物理所、海洋所、南海海洋所和有关单位领导也来到码头,首先听取考察队汇报工作(照片98),举行简单而隆重的欢送大会,会后与考察队员合影留念(照片99)。在欢送会上,院领导和各所领导都预祝我们取得“开门红”,祝福我们平安归来。我代表全体考察队员也讲了话,重点强调“这次科学考察是我们中国科学院的第一次远洋科学考察,是中国科学院第一次组织海洋和大气科学交叉学科的考察,也是在世界上第一次明确提出‘海气相互作用与气候变化’研究的科学考察。”

照片98.中国科学院副院长孙鸿烈、前副院长叶笃正等院所领导在《实验三号》考察船上听取考察队汇报(右1孙鸿烈、左1叶笃正)

照片99.前副院长叶笃正院士以及各所领导与考察队员合影留念(前排右9为叶笃正,第二排右3高登义)

 

我们的考察船停泊在珠江口的桂山附近,等待好天气出航。

12月17日12时,《实验三号》考察船起航,离开桂山,在3~4米浪中前进。在从桂山港开往汕尾的途中,风浪越来越大,3700多吨的考察船上下颠簸剧烈(照片100),不少队员都“交公粮”了,就连老航海家戴船长、大副等也没有逃脱“交公粮”的命运。“交公粮”是航海中的一句“行话”,就是晕船呕吐。

为了安全,考察船只好停泊在汕尾附近等待(照片101)。停泊的位置是北纬22度42.92分,东经115度16.40分。

照片100.《实验三号》考察船乘风破浪前进

照片101.停泊在汕尾港内的《实验三号》考察船

 

由于在珠江口外的海面上有第26号和27号台风,我们的考察船不得不继续在汕尾附近等待。利用这个时间,考察船上的各种观测仪器开始试运行,为海上观测做准备。

12月24日,天气转好。18时5分,考察船起航,一直向南开去,开始了我们的远洋考察。

在风雨中唱起了“十五的月亮”

1986年11月17日晚,考察船在航行中。此次我们出海考察已经一个月了。

当晚,一轮明月高挂天空,满天的星星伴着月亮,我们在后甲板上仰望太空,欣赏着在北京很难看到的明月夜。考察船微微左右摇摆,仿佛天空的月亮在左右摇晃。李白诗人的名句勾起了我思乡的情绪来,我情不自禁地把原诗中的“床前”改为“甲板”,念出了“甲板明月光,疑是地上霜,举头望明月,低头思故乡。”我刚刚朗诵完,从科学院院部来的小孙马上即兴随口唱出了“十五的月亮,挂在天空左右摇晃……”我们船上的歌手宣越健立刻接着唱起来。大家你编一句,我加一句,把对于家乡、亲人的怀念很快融入于这首“十五的月亮”歌曲中(照片102)。经过我再整理、修改后,新的歌词诞生如下。

十五的月亮,

挂在天空左右摇荡,

远航的队员站在甲板望月思乡。

你双眸闪烁秋波望穿,

你兢兢业业探海测天;

你在太空含羞把我伴,

你在远洋日夜奋战。

耕云播雨有你的泪水也有我的血汗,

科学成就有我的一半也有你的一半。

 

十五的月亮,

挂在天空左右摇荡,

远航的队员站在甲板望月思乡。

你亦步亦趋形影相伴,

你献身科学不惜流血汗;

你在夜晚不停地发光,

你在海上科学探险。

世界大同有你的贡献也有我的贡献,

明月长圆是我的心愿也是你的心愿。

照片102.考察队员在考察船尾即兴填词,高歌“十五的月亮”

 

这两天,我们在考察船上紧锣密鼓地进行海气相互作用观测(照片103)的同时,由我们重填新词的“十五的月亮”的歌声在考察船上此起彼伏,表达了大家对于家乡和亲人的怀念。

照片103.大气物理组即将进行系留汽艇观测

 

11月19日,傍晚,系留汽艇的定时观测快要完毕,但见一块乌黑的积雨云向着我们的考察船移动过来,这就预示着大风雨即将来临。我让曲绍厚赶快收回系留汽艇。七分钟后,汽艇离地只有10米左右,突然,狂风暴雨席卷而来。曲绍厚赶紧用手把汽艇拉下来,张北英同志跳起来,抓住了探空仪!终于平安收回了系留汽艇,保住了探空仪。

然而,在这样的大风雨中,系留汽艇很容易被风刮跑。曲绍厚紧紧抓住系留汽艇的尾部,我和张北英抓住汽艇的头部,反正不能让大风把汽艇刮跑了。风雨交加,我们的全身都湿透了,颇感寒意!就在这危急中,小孙、宣越健赶来救援了。大家顶住狂风暴雨,齐心协力地用一幅大渔网把系留汽艇固定在了安全的地方(照片104)。‘

照片104.海上风暴来临,队友们赶来帮助固定系留汽艇

 

我们全身都湿透了,风逐渐减小,但大雨仍然继续下着。宣越健第一个用他响亮的歌喉唱起了我们新编的“十五的月亮”,大家也跟着唱起来。我不断地为队友们提示新的歌词。在西太平洋上的风雨中,那寄托思念的歌声随着风雨飞向远方,飞向故乡,飞向亲人的身边……

在莱城与巴新华人谈心

1986年11月9日,《实验三号》考察船第一次抵达巴布亚新几内亚的莱城。经过一些周折,考察船终于停靠了码头。

我们的考察船停靠莱城的消息很快不翼而飞。11月10日晚,近百名华人来到我们的考察船上参观。我负责接待华人朋友,忙了好几个小时,大家尽兴而归。华人朋友都为中国有这么好的科学考察船经过远洋航行抵达莱城而骄傲。

第二天,一位年逾古稀的老人又来到考察船上找我。我们一见面,我就记起这位老人来,昨天我们曾经一起聊天(照片105)。老人姓温,祖父从广东离乡背井辗转来到了莱城,他在巴布亚新几内亚已经是第三代了。他很怀念家乡,怀念祖国。当我送给老人从祖国带来的广东月饼时,老人情不自禁地望着月饼发呆了,有一会儿没有言语,热泪夺眶而出……我被这情景感动了,转过身去擦掉了眼泪。“好多年啦,好多年没有见到过祖国的月饼啦!”老人小心地把月饼收了起来,自言自语说,“回去给孙子尝一尝!”

照片105.作者在考察船上接待莱城广东籍的华人温先生

也许是要尽快把月饼与家人分享吧,老人离开了!临走前,老人给我留下了一本打印的书,用英文写的,书名是“巴新华人发展史”。

我回到舱内阅读。巴新华人的辛酸往事深深地把我感动,翻译一段如下。

“……在19世纪,中国南部是饥荒战争袭击最重的灾区,迫使很多儿子背井离乡去找钱供养他们的家庭。大部分中国人是由中国人或欧洲人控制的组织骗来的。1858年,一个叫St. Paul 的组织捆绑了327名华人从香港到悉尼,在Rossel岛遇难,只有两位幸存者逃到了墨尔本。然而,这并没有吓住了中国人,他们在1980年已经发展了一个海参渔业工厂。”“

“1890年,新几内亚的德国人和中国人签订会同,雇用他们作为建筑工人,近半数的劳工死于当地的热带疾病,只有少数逃到了东部,成了开拓者和商人。”

“到了第一次世界大战前,在Rabaul的中国人已经达到1452人,比德国和英国人的总和还要多。其中,大部分中国人从事商业,也有从事加工业、建筑业的,也有当工程师、造船木工等,他们成立了华人商业会。”“

“1914年起,澳大利亚和英国人都怕华人贸易商和他们竞争,想尽办法把华人排挤出巴布亚。华人被迫来到了新几内亚。为了适应当地农业发展的需要,华人经营农业需要的大砍刀、稻种等,很快发展起来。一直到第二次世界大战前,华人经商成了当地的重要经济收入。”“

“直到现在,还有相当一部分华人虽然长期生活在巴新国家,虽然是巴新经济的主要贡献者,但他们并不是巴新人……”

 

国外的华人真不容易啊!我从内心里祝福巴新的华人同胞繁荣昌盛!

寒潮越过赤道取走海洋热量

在一定的条件下,加密观测辛苦,加密观测有点风险。然而,也正是这个辛苦和一点风险会换来科学研究中的一些成果。

为了观测研究北半球冷空气越过赤道进入南半球的情况,1986年1月4日~7日,我们在《实验三号》考察船位于东经140度的赤道洋面上连续观测了四天,每天施放6次无线电探空气球(照片106)。

照片106.大气物理组在东经140度的赤道洋面上释放无线电探空气球,探测大气温度、湿度和气压随高度变化

 

从观测资料的分析结果告诉我们,在这四天中,有一次很强的冷空气从北半球越过赤道,海面气温急剧降低,平均24小时的降温得到摄氏3度~5度。在海面至海拔16000米的高度范围内,从1月4日12时~7日04时,降温的高度范围从海面至海拔高度8000米逐渐扩展到海面至海拔高度16000米;24小时的降温幅度从摄氏1度~4度逐渐增加为摄氏2度~7度。

这是当时我国在赤道上观测到的一次最强冷空气越赤道的天气过程。

从这次强冷空气越赤道天气过程中,我们还计算得到了一次强冷空气从海洋表面取走大量热量给大气的新事实。

根据观测资料计算结果,我们发现,在冷空气没有越过赤道以前,大气从海洋表面得到的热量为每平方米6瓦左右;在冷空气越过赤道的时候,大气从海洋表面得到的热量迅速增加到每平方米260瓦左右。显而易见,当冷空气越过赤道时,大气从海洋表面得到的热量远远大于没有冷空气越过的时候,强冷空气越过赤道时从赤道洋面取走的热量约为平常的43倍!

我们知道,地球的面积是51100万平方千米,其中海洋面积占了百分之七十一,为36281万平方千米。如果每天都有百分之一的海洋表面有如此强的冷空气活动(事实上,这是经常存在的),那么,大气每天就可以多从海洋表面取得大约22080亿千瓦小时的热量。这个热量大约相当于青藏高原每天给予大气热量的376倍,相当于世界上最大的发电站-长江三峡水电站每天的发电量的三万倍左右。

由上可见,由于冷空气活动而帮助大气从海洋表面取得的热量是非常巨大的,海洋与大气之间的热量交换作用的确不可低估。中国科学院于上个世纪八十年代率先观测研究西太平洋海域海洋与大气之间的热量、能量与物质交换,的确走在世界前列。

海洋上的云在日落后发展旺盛

根据青藏高原上各个台站的云的统计资料表明,无论是春夏秋冬,青藏高原上出现对流云的频率在百分之八十至百分之九十九之间,以冬季的出现频率最小,夏季出现的频率最大。就其日变化而言,以积雨云为例,在春、秋和冬季,以当地时间12点至20点出现频率最大,约占百分之五十至百分之六十;在夏季,仍然以当地时间12点至20点出现频率最大,约占百分之六十至七十。

这是因为,在青藏高原上,由于海拔高度平均在4000米以上,空气的密度平均为平原地区的四分之三以下,即使地面接收到的太阳辐射热量与平原地区相同,也会因为空气密度小而升高的温度数值要大。当太阳照射陆地表面后,地表面的温度迅速升高,进而加热接近地面的大气,使得近地面的大气温度也迅速升高,然后逐渐把热量向上传递,加热大气,从而形成随高度递减很快的气温分布。上述这种大气温度的分布状况是非常不稳定的,空气会不断上升,把地面的热量和水汽向上传递,为对流云的生成创造了有利的条件。所以,在青藏高原上,日出后至日落前,云的对流非常旺盛,云的底部往往与山体相连,云顶往往可以达到12千米以上,接近对流层顶部。看起来非常壮观,云体从地面向上伸展很高,云顶像菜花状(照片107)。

然而,在西太平洋考察期间,热带洋面上的对流云没有青藏高原上旺盛,且云底比较平(照片108),这与青藏高原的云不同。

另外,西太平洋上对流云出现频率最大的时间不是在日出后,而是在傍晚以后至黎明前,积雨云更是主要出现在夜里。看来,它与青藏高原上的情况是不同的。

照片107.青藏高原上发展旺盛的浓积云

照片108.太平洋上的对流云发展并不旺盛,云底较平

 

究其原因,主要是由于陆地与海洋的表面状况不同。

大家知道,海洋表面是海水,海水的热容量是空气热容量的3100倍,就是说,1立方厘米海水的温度要升高摄氏1度所需要的热量,等于3100立方厘米的空气升高摄氏1度所需要的热量。

当太阳从海平线升起以后,太阳辐射加热于海洋上的空气和海洋表面,由于海水的热容量远远大于空气的热热量,因而海水温度升高很慢,而空气温度升高很快,慢慢形成了海洋表面的温度低于或接近于海洋上面的空气温度。这种海洋与大气之间的温度分布状况不利于空气的上升运动,也就是不利于云的生成和发展。因而,在白天的海上不容易见到发展旺盛的对流云。

相反,日落以后,海洋表面和空气都没有太阳辐射的加热了,它们的温度都要降低。也是由于海水与空气热容量的不同,空气温度降低快,海水温度降低慢,逐渐形成空气温度低于海洋表面温度的分布状况,有利于空气的上升运动,有利于云的形成和发展。因而,在日落后容易见到发展旺盛的对流云,有时还能够听到雷声,看见闪电。

海洋表层厚度跟着大气变化

通常,海洋学家把海洋分为三层,即,混合层(或称上混合层)、跃层(或称温跃层)和深层(或称下均匀层)。在海洋的最上面一层是混合层,它的厚度大约是100米;在这层内,由于风和波浪的搅拌作用,海水的温度、盐度和密度是均匀的。 在混合层之下,是一个厚度约为1000~1500米的跃层,在这一层内海水的温度、盐度和密度随着深度有很大的变化。在跃层之下是海洋的深层,那里海水的温度、盐度和密度几乎又处于均匀状态了。

为了简明易懂,我们似乎可以把海洋简单理解为“表层”、“中层”和“深层”,分别对应海洋学家的混合层、跃层和深层(照片109、110)。

在“表层”,海洋与大气之间常常都在互相接触,互相交换水汽、热量、能量等等,可以说是互通有无,亲如兄弟。因而,多少年来,在海洋与大气之间一直有薄薄的一层交换混合很好的海水,这就是海洋学家所说的混合层。

对于海洋的“表层”而言,不同海域的厚度不同;另外,就是在相同海域,在不同季节、不同天气系统条件下的厚度也不同,它们的变化幅度可以达到50米以上。

照片109.海洋表层的划分示意图

照片110.海洋表层的划分示意图

 

我们知道,大气是在不断地运动中,因而,对于某一部分海域而言,它的“表层”是在和不断变化中的大气打交道。和海洋相比,大气好像还是一个孩子,喜怒无常,冷暖不定。有时它非常愿意给海洋热量,大度的海洋“表层”只好增加自己的厚度来适应于大气的馈赠;有时大气又要从海洋中得到热量、水汽等,大度的海洋“表层”也只得减小自己的厚度来给予大气。

我们在西太平洋进行海气相互作用科学考察中就遇到了这种事情。

1986年11月,我们在北纬5度、东经140度定点考察。11月3日遇到了低气压中心,23日遇到了高气压中心经过本站。有趣的是,11月3日本站的海洋“表层”厚度只有50米,而11月23日本站的海洋“表层”厚度为75米。

这是由于,1986年11月3日,在接近海洋的850百帕等压面上,本站上空正好是一个强的气流辐合中心,调皮的大气迫切需要海洋大哥的帮助,需要热量,需要水汽,而且不断地搅动海洋,于是,海洋“表层”只好解囊相助,给予大气热量和水汽,这样本站的海洋“表层”的厚度减小了,只有50米。这是海洋“表层”中观测到的非常小的厚度。1986年11月23日,在接近海洋的850百帕等压面上,本站上空正好是一个强的气流辐散中心,慷慨的大气愿意还给海洋热量,海洋大哥接受了,本站海洋“表层”的厚度也就增加到了75米。

海气交换驾驭全球气候

近数十年来,海洋和大气科学家们把注意力集中在海洋与大气之间的热量交换对于全球各地的气候的影响研究,也取得了一些初步的结果。它告诉我们,海洋与大气的热量交换的确是影响全球气候变化的重要因素之一。因此,在一定程度上说,“海洋与大气之间的各种交换驾驭着全球气候变化”。

在海洋与大气的交换观测中,难度都很大,目前仍然是世界上观测研究的难点。不过,相对而言,热量交换以及由于热量交换而引起的海洋表面温度的变化比较容易观测。因此,与海洋表面温度变化有关的研究便蓬蓬勃勃地开展起来了。

厄尔尼诺  厄尔尼诺(El Nino)是西班牙语,它本来的意思是“圣婴”。一百多年前,人们用它来表示发生在厄瓜多尔南部和秘鲁北部沿岸海洋表面温度异常升高的现象。最早记录厄尔尼诺现象是1795年,当时人们发现,在圣诞节前后,秘鲁沿岸的海水表面温度持续异常升高,不仅给附近各国渔业带来严重灾害,而且还带来洪水爆发。从此,厄尔尼诺现象引起了人们的关注。

以后的观测研究发现,在厄尔尼诺现象发生时,在太平洋东部、中部或西部的海水表面温度也分别出现持续异常增温。因此,目前人们认为,在太平洋海域出现持续性异常增温的现象,都称为厄尔尼诺现象。

厄尔尼诺现象产生的原因有二。其一,在上述这些海域中,当海洋上空为高气压区域时,空气有下沉运动,使得近海表面的温度升高;特别是当这个高气压长期稳定在这个区域时,海洋表面的温度也会长期持续高温。其二,在上述海域中,当海洋混合层内的上升运动加强时,温跃层内较高温度的水上升到海洋表面,使得海表温度上升,形成了厄尔尼诺现象。

厄尔尼诺与气候变化  厄尔尼诺现象会带来全球各地气候的不同表现的异常。例如,在夏季,带来我国华北、华南地区的降水异常偏少,而在长江流域和江淮流域降水异常偏多。

1998年夏季是我国洪涝灾害最严重的一年,不仅在长江流域形成重大洪涝灾害,而且在我国东北的三江平原、西藏的雅鲁藏布江流域也形成了洪涝灾害。仅仅在长江流域的洪涝灾害,粮食就减产200多亿千克。它与1997年5月~1998年5月在赤道中、东太平洋极为严重的厄尔尼诺现象有密切的关系。

1997年5月在赤道太平洋开始形成的本世纪最强的厄尔尼诺事件,于1997年底发展到最强盛的时期,赤道中、东太平洋的海温异常偏高,大片水域的海水表面温度比常年同期偏高摄氏3度~5度;直到1998年5月,在赤道中、东太平洋海域仍然维持海洋表面温度比常年平均偏高的厄尔尼诺现象。

反厄尔尼诺与气候变化  与厄尔尼诺现象相反的称作反厄尔尼诺(La Nina)。和前面说的情况正好相反,在上述海域,海洋表面温度出现持续比常年温度偏低的现象。

在反厄尔尼诺出现时,世界上也会出现局部地区的干旱与洪涝。

然而,值得指出,厄尔尼拉现象(东太平洋海表温度异常)的确是影响全球气候变化的因素,但绝对不是唯一的因素。因此,预测来年全球气候变化时,除了考虑厄尔尼拉现象外,必须更全面地考虑其它因素,诸如,西太平洋海域暖池海表温度变化异常、南北极浮冰面积和厚度变化异常、赤道海洋环流异常、青藏高原冬季雪盖面积和厚度异常,等等。

(二)从高山走向南极

1984年,日本极地研究所邀请中国两位科学家参加日本第6届队南极考察,我和当时南极考察办公室的年青人李果一道参加。

离京向南极出发

1984年11月12日,今天早晨,全家人都在6点左右起床,婆婆更早些,约5点40分起床为我做早饭。早餐吃的是元宵,大概意味着全家团圆之意。所里司机小徐6点40分准时到达,7点30分到达机场。

生渝和小儿高原送我到机场。高原感兴趣于红外线控制的自动门,盯着看个没完,等我告诉他“要登机”时,他才过来和我告别。高原当时才6岁,还不懂得惜别。生渝为我送行已是多次了,表面上平平淡淡。事实上,我们心里都明白,别后双方的思念,别后她在家庭和工作上的双重负担是多么重啊!正如昨天下午所党委书记老赵说得好,“你的成绩有你爱人的一份”,我完全有同感。

赵书记昨天下午专程来我家看望,并代表党委宣布,我已是一位预备党员了。我从心里谢谢组织的关怀。

使我难忘的是,我的老师,年迈八旬的张宝堃先生,继上星期六晚上约我去他家谈话后,昨晚又专程来我家送行。张老感冒,嗓子不舒服,晚上还专程来告别。当我送张老下楼梯时,他执意不让我送。我望着张老打着手电筒缓缓下楼的情景,怕老人有失,禁不住悄悄跟随到楼下……。老师的心意,学生记在心了。我一定要出色完成任务。

所长曾庆存也在前一天向我“双重祝贺”,并告诫我注意身体。他还风趣地说:“等你回来,组织排球赛,我一定参加。”曾所长在学生时代好打排球,但已多年不玩了,如今提及此事,可见人人都有一颗年轻的心啊!(照片111)

照片111.曾庆存(左1)、叶笃正(左2)、Hanz Wanner、孙鸿烈(右1)在一起

 

13点5分,飞机越过富士山南侧的上空,空中小姐向大家介绍后,人们把目光转向前进方向的左侧望去,我拍下了三张照片。

晕船与高山反应

从高山到海洋,这是我第一次乘船远航。昨天,第一天登船,有点不适应,觉得头昏沉沉,大有“高山反应”的感觉。食欲不佳,菜剩下一半。平躺在床上,仍感到船在左右摇晃。回忆我1966年第一次到珠峰北坡大本营(海拔5000米)时,也是类似感觉,食欲不佳,头昏沉沉。看来,山和海也有相通之处,人对环境都要有适应过程。

我和小李住的船舱叫“交换学者室”,有洗澡间,卫生间,有洗衣机,一般队员是不能享受这个待遇的。昨晚,我躺在床上,似睡非睡,有点像在火车上睡觉的感觉。经过这一天一夜的休息后,现在已好多了。今天晚餐的菜全吃光了。小李晕船较严重,昨天已经两餐不食了。我从队医那儿给他拿来晕船药,但效果不显著,今天早餐后他又吐了。看来,小李需要稍长的适应过程。

初为教授

1978年,我被评为助理研究员。这次我去日本,对方的履历表上有一项要填的职称,日本人不知道何谓助理研究员,征得所长曾庆存先生同意后,填为“讲师”。即是说我是以讲师身份参加日本南极考察的。

11月22日,会议厅里贴了一张大幅告示:“学术报告:1. 南极四面山的物语,川口贞男教授;2. 中国山地气象研究进展,高登义教授”。当时,川口队长已是日本极地所企划部主任,气象学教授。他用日语做报告,神沢先生为我翻译,川口先生用了20多分钟。我用英语讲,神沢翻译为日语,报告的时间长达35分钟,加上幻灯片,近50分钟。

我的《中国山地气象学研究进展》报告分为两部分。第一部分:中国山地气象学研究的组织机构,第二部分:中国山地气象学研究进展(包括1.研究课题;2.科学考察;3.国际山地科学会议;4. 主要成果及论文出版)。

作学术报告,我已经习以为常。但当主持人福西副队长宣布“请高登义教授作报告”时,我确实有些激动,因为这是第一次被称为“教授”,而且是在国外。激动之下,竟用刚学来的日语说了句“我叫高登义,来自中国,谢谢福西先生称我为教授”,“教授”二字我用的英语。日语和英语混着用,大家笑了。

首次见到浮冰与冰山

早饭时,川口队长将“通过南极圈证明书”发给我和小李。证明书上写着通过南极圈的日期为1984年12月8日(照片112)。自然,这是我一生中第一次通过南极圈。

照片112.作者第一次通过南极圈的证明书

 

1984年12月9日,08时,考察船的位置在(南纬56°44′、东经102°53′)。我到考察船指挥桥,但见大雪纷飞,远处有几只海鸥在海上翱翔。如此寒冷的天气,海鸥仍飞翔自如,真令人佩服。我正在欣赏中,队员小林先生向我招手,要我去看他抄写的东西。我走近一看,原来他正在抄航海日志。上面记着,今晨00时23分,在(南纬55°37.8′、东经104°35.4′)处,首次看到浮冰与冰山;自今晨04时55分起,下雪。其时,我再仔细向海面上观看,但见海上有冰山出现,我拍了几张。这是我一生中首次在大洋里看到浮冰与冰山。

眺望远处的一大片浮冰上,三座冰山星罗棋布,离我最近的是一座园园的小冰山,在它两侧是两座较大的冰山,它们漂浮在这些浮冰之间,组成了宏伟壮丽的冰雪画面(照片113)。

12月11日,早晨8点,考察船行驶在南纬60°01′、东经84°17′处,风速常在10米/秒左右,船较平稳。在指挥台上,我惊喜地看到船的右舷约10公里处以外有一大冰山,估计面积在1平方公里以上,形如我国的长城,连拍几张,留作纪念。这是我一生中首次见到的大冰山(照片114)。

照片113.首次见到南极浮冰与冰山:三座奇特的冰山星罗棋布在一大片浮冰之间,蔚为壮观。

照片114.首次见到南极大冰山宛如我国长城

 

我站在指挥台上,眺望窗外。雪花在空中飞舞,海鸥在海面上空翻转,仿佛在与雪花嬉戏。婀娜多姿的冰山不时映入眼帘,有的似龙舟在海面上漂泊,有的似蓝天中飘浮的白云,有的似珠穆朗玛峰绒布冰川的冰塔林,有的似海上的万里长城……望着望着,我的心灵似乎进入了两个境界:茫茫的南极冰雪世界,蜿蜒曲折的万里长城,两者不时交替在脑海中浮现。顿时,李白的名诗“床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。”的意境占据了我,情不自禁地吟出了一首心中的诗:

南极浮冰多英姿,星罗棋布入眼帘。

眺望海面大冰山,疑是万里长城现。

 

第一次飞上南极大陆

1984年12月13日晚,队长通知我和小李,明天安排我们乘直升飞机到新站。这是我一生中第一次乘直升飞机,更是第一次乘坐直升飞机上南极大陆,很兴奋!

14日早晨5点,船员们开始工作,正好在我头顶的甲板上,我被惊醒。

6点5分进早餐。早餐毕,我先到气象室看天气图,判断一下今天的飞行天气。我是学气象的,多次作过天气预报,此次,自己要首次飞往南极大陆,我想给自己制作天气预报。

在气象室,我翻阅着前两天的天气图。从昨天早晨03点的500hPa图上看,在东经10°~20°的南极大陆上出现一个高压,逐渐向东移动,带来本站上空的好天气。然而,在南极大陆周围的洋面上为低压区,这些低压绕着南极大陆运动,当这些低压接近大陆到达本站时,本站天气又转坏。从昨天晚上起,本站地面气压开始下降,现在,已从1000hPa减到997hPa,这预示着洋面上的低压在向本站移动。联想到昨天曾出现日晕,高空有卷云,我担心这种好天不能维持太久。但我希望好天至少能维持到下午,保证我们乘坐的直升机能平安返回。

进早餐时,队长通知我们8点半起飞,是今天的第三个“航班”。但因第一班飞机飞行时蓄电池出了故障,我们的航班推迟到9点半。

航班推迟,有点出师不利之兆,我心里这样想。

在乘坐直升飞机前,所有乘坐者提前在后甲板上集合。飞行长先给我们宣布乘坐注意事项。宣布完毕,给每个乘坐者发一个牌号,挂在胸前。我的牌号是06号(照片115)。我不明白,为什么要给每个人发牌号?我问同机的队友,他们有的摇头表示不知道,有的好像不愿意回答。我奇怪:为什么不告诉我呢?我去问飞行长,他见我很执着,又是外国科学家,只好悄悄地对我说:“为了应急需要,万一直升飞机遇到事故,牌号是寻找辨别遇难者的。” 我明白了,但很沉重。

照片115.我的登机牌号是006

 

9点半,直升飞机起飞。飞机上的高度表指示,飞机在海拔650~700米高度飞行。当飞过南极大陆边缘时,但见陡峭的冰壁直上直下,与水面几呈90°角,若要靠自己攀登,真是不可想象。

飞过陡峭的大陆冰缘后,看见了考察队的大雪车在往南开行。飞行20分钟后,直升机在一片白茫茫的雪原上着陆了。阳光经白雪反射,十分刺眼。我试着摘下墨镜观看,根本受不了。

下飞机后,我们见十多个队员正忙着卸货,我和李果也投入一起卸货。卸货完毕,我与日本队友合影留念(照片116)。

照片116.在南极大陆上卸货完毕与日本队友合影留念

 

第一次来到南极大陆上,望着一望无垠的雪原,颇为兴奋。一切都让我好奇!

此时,我看见不远处有好几辆雪上摩托,就想试一试。福西愿意陪着我驾驶,他坐在我的后面(照片117)。我打油开门,慢慢地行驶。雪面比较平坦,我逐渐加大油门提高了速度。福西着急了,他忙提醒我:“Slowly(慢)”。我自然会小心地驾驶,我不愿在日本朋友面前闹笑话,出事故!在茫茫的雪地上,我转了一圈,开了十来分钟,真过隐!这是我一生第一次开雪上摩托,而且是第一次在南极雪面上开雪上摩托。难忘!

照片117 作者(前)在南极驾驶雪上摩托

五星红旗首次在南极昭和站上招展

1985年1月6日,这两天,天气一直很好,万里无云,日本第26届队考察进展很顺利。但从天气图形势看,这两天南极半岛常有低压影响,这对我国建站会带来不好的天气,但愿我国南极考察队建站顺利。小李来自南极办,更关心我国长城站的建立情况。但我们没有得到任何有关消息。

日本队员们都陆续去昭和站运输、建站。今天只留下14名在船上,我和小李、队长就在其列。

12点半,川口队长驾驶雪上履带车(snowmobile),陪同我们去昭和站参观。在离站址约1.5千米处,由于前面无雪,川口停了车。我们三人下车步行。这条被标有昭和站“Highway”(高速公路)的公路上,路面比较平整,全由自然的沙石铺成,真像我国西藏的公路。沿途,但见到处是油库。油库有三种,最多的一种是橡皮制造的油库,大小不等,从两吨到20吨的容积都有;一种是国内常见的金属油库,呈白色、圆桶状;另一种是少见的多面立柱式油库。据队长介绍,昭和站每年用油约三百吨。从“しらせ”船上延伸出来的黑色输油管正源源不断地向站上的油库逐个地输油。我们正走在“Highway”(高速公路)上,第25届队副队长平泽威男开了一辆小拖拉机来接我们。

刚到昭和本部,首先望见的是我国的五星红旗与日本的太阳旗在昭和站上空迎风招展。望着我国的五星红旗在南极昭和站上空飘扬,热泪不禁夺哐而出:我们之所以成为第一批来日本南极站考察的中国科学家,那是有祖国在作后盾啊!联想到来日本考察队的日子里,我们之所以受到日本朋友的尊重与友好,那也是中国正在崛起和兴旺发达的缘故。我偷偷擦干眼泪,在五星红旗下留影(照片118)。

照片118  在南极昭和站,作者在五星红旗下留影

 

南极大气成分观测研究  

1985年1月11日,经过平泽·威男先生同意后,第25届队队员盐原·匡贵先生和我一道,进行南极气溶胶的观测工作。

盐原(しわぼら),宇宙空间研究观测组成员,29岁,日本东北大学院硕士生(照片119)。他曾经研究过南极地区的CO2变化,这次指定他协助我进行地面气溶胶采样工作。

几年前,他已经认识我所的同仁石广玉博士,那时石广玉在日本东北大学攻读博士学位。盐原爱好中国古诗,我和他第一次见面时,他就拿出一本“唐诗三百首”给我看,我发现个别地方有误,便与他讨论了起来。例如,李白的名诗“床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。”在日本出版的唐诗三百首中,却写作:“床前看月光,疑是地上霜。举头望山月,低头思故乡。”

照片119      盐原·匡贵(赤膊者)和作者等合影

选择气溶胶观测点的条件是:1.远离生活区,2.有电源,3.上风方向,以便使采样更有代表性。我和盐原·匡贵经过一个上午的选点,终于在下午两点半建好站并开始观测。这个季节盛行偏东风,因此选在昭和站最西侧的一座塔上(照片120)。电源来自最近的一座观测栋里,引用电源的电线长达100多米。为了保障观测顺利,盐原先生还在这座塔上用日语写上:“观测重地请忽靠近”。我、小李和盐原在气溶胶采样站旁边合影留念(照片121)。

照片120  我们的南极气溶胶观测站(盐原先生为气溶胶站写了通告)

照片121.作者、李果和盐原·匡贵在气溶胶观测站前合影

1985年1月11日,下午一点正,按照采集大气气溶胶的要求,我去观测场,准时停止了第三次地面气溶胶采样。停止时的采样通量为8~9,符合观测规范。采样每三天为一过程,三次次采样共进行了九天。

大气采样仪是一种分级式撞击采样仪。其工作原理如下:用马达抽气,让采样点大气进入采样仪;当气流进入采样仪后,它将通过一系列直径逐渐缩小的圆孔;进入采样仪的大气中的最大气溶胶粒子,因惯性大不能随气流绕过玛拉膜(塗有粘性物质,厚2微米的柱子孔粒薄膜)而粘附在第一级玛拉膜上;余下的气溶胶粒子依次按粒子大小先后分别粘附在第二级、第三级……第八级玛拉膜上。上述八级玛拉膜获取粒子的直径分别为:大于16微米,8~16微米,4~8,2~4,1~2,0.5~1,0.25~0.5微米和小于0.25微米。

这次采集的南极大气气溶胶样品经过分析研究后,以“南极昭和基地背景气溶胶的化学成分”为题先后发表在我国《大气科学》和《南极科学考察论文集》(四)中。论文指出,在南极大气气溶胶中,硫(S)成分的含量相对最高,其浓度约为每一立方米中有51毫微克,然而,南极昭和站的硫元素含量仍然可以视为大气气溶胶中硫元素的全球背景值。南极的硫元素以磷酸盐的形态存在。其它大气元素,如硅(Si)、钾(K)、钙(Ca)、铬(Cr)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、氯(Cl)等的含量都是很低的,尤其是硅(Si)元素含量,仅仅为7.13毫微克/立方米,显然可以认为是大气气溶胶中硅元素的全球背景值。

显而易见,南极硅元素视为大气气溶胶中硅元素的全球背景值,这是因为南极大陆几乎全部为厚厚的冰层覆盖,极少的裸露岩石,南极本地大气中当然很难有硅元素(Si)的含量。

南极和青藏高原臭氧总量变化研究  

南极是研究臭氧含量变化的最好场所,日本昭和站已经有多年的观测资料。这两天,我和小李在船上图书馆翻阅日本《南极考察资料》,我选择重点作了笔记。总的印象是:“资料可贵,总结较粗”。我比较感兴趣的是,日本南极昭和站自建站以来的臭氧探空资料,其中,尤其是在南极春季平流层爆发性增温期间,几乎逐日都有资料。这对于分析研究南极春季大气增温过程很有用。

经过日本南极考察队同意后,我已将南极昭和站全部臭氧探空资料复印了一份待用。

有了臭氧探空资料后,我开始阅读有关南极臭氧变化研究的文献。

从文献中可见,每年10~11月,南极平流层爆发性增温与臭氧浓度突然增大很有关系。但这种平流层爆发性增温与对流层大气有什么关系呢?从这几篇文献看,没有提及。

有一篇关于南极臭氧总量观测的文章指出,昭和站关于臭氧总量观测的资料并不太好。自1961年起观测,但其后有四年没有资料,1969年虽有逐月资料,但逐月也仅有几天资料。我和福西谈及臭氧资料事,他说,TOMS卫星资料比较好。

是的,我在美国与Reiter教授曾合作使用TOMS 1979~1980年的卫星观测臭氧总量资料,发现了青藏高原上空春季存在臭氧总量低值区,当这种低值区存在时,容易引起青藏高原对流层上部空气增温,有利于南亚高压移向青藏高原并相对稳定几天。这篇文章发表在1992年美国《天气月刊》上。

在查找臭氧资料和研究文献的同时,我尽可能地着手分析研究资料。

在南极考察期间,我初步分析了南极昭和站1979年和1980年春季平流层爆发性增温与臭氧总量的关系。初步分析表明,这种爆发性增温现象主要出现在50百帕层上下,而在100百帕层以下丝毫没有爆发性增温现象。配合臭氧含量的垂直分布资料分析,更可清楚地看到,在50百帕层以下,臭氧含量随着海拔高度降低而减小。例如,在15百帕层的臭氧含量超过300(m atm-cm),而在300百帕层却只有10(m atm-cm)了。可见,臭氧总量的突然增加,主要贡献在50百帕层上下。因此,春季,当南极上空臭氧总量突然增加时,爆发性增温主要发生在100百帕以上,而在100百帕层以下,温度几乎没有什么变化。

在青藏高原上空,每年春季(4~5月),在200~350百帕间都要出现爆发性增温。有的气象学家把这种增温归因为臭氧总量的增加,我个人认为,这种解释似为不妥。应该认真研究。

在南极考察回国后,我立刻抓紧分析研究,经过半年后,以“春节南极平流层爆发性增温与臭氧变化的关系”和“春季南极区域和青藏高原上空增温过程对比分析”为题,先后发表在1986年《大气科学》和1989年的《南极科学考察论文集》(四)中。合作者是日本第26届南极考察队队长川口贞男(照片122)。

照片122.作者(中)与日本考察队队长川口贞男(左)、李果交流

 

论文结论中有两点很有意义。

其一,春季,南极昭和站基地平流层爆发性增温都和臭氧总量突然减少密切相关,在大多数情况下,当南极平流层爆发性增温两三天后,在平流层下面的对流层上部都有一次较强的增温过程,这个增温过程是受平流层增温所影响的。

其二,春季,青藏高原上空的增温过程与南极截然不同:在青藏高原上,春季的增温现象总是首先在大气低层出现,然后增温中心逐渐向上移动;而在南极的春季,增温现象首先出现在大气平流层上部,然后增温中心逐渐向下移动。这种现象差异,一方面是由于两个截然不同的地表面(南极以冰雪为主,青藏高原以岩石等为主)对于大气的影响不同,青藏高原地表面是对大气加热,而南极地表面是对大气冷却;另一方面,春季南极上空臭氧总量减少在平流层非常明显,而青藏高原上空的春季在平流层上空几乎没有变化。

除夕思亲

1985年2月19日。海上风速较大,达12~17m/s,洋面振幅为2~2.5m,风浪达4米,有时,风浪卷入前甲板(照片123),考察船幌动比前几天大多了。我来到舰桥透窗远望,能见度只有一二百米许,大雾弥漫,瑞雪纷飞。我想,要是在北京此时下雪,那该是“雪兆丰年”了。

照片123.除夕,南大洋上风浪把海水卷入考察船前甲板

今天是除夕,祖国的亲人们在忙些什么呢?今年的工作完成了吗?明年的工作如何开展?春节如何欢度?也许家家的年货都办齐,就等过春节了。现在是当地时间十点半左右,北京时应是下午三点半了,各单位也许正忙于“上封条”,或打扫卫生,或正在会餐。总之,北京已呈现一片节日气氛。

除夕,我不能与家人团聚,心中总不是个滋味,总像缺点什么。除夕团聚,总是我国的传统习惯,谁能不想团聚呢!妻子,儿子,亲人们,我想念你们啊!人总是有得有失,人生总得要奋斗,总得要作点实实在在的事,南极考察须在南极度过春节,身不由已啊!

考察船正航行在南极洋面上。但见大雪纷飞,海雾茫茫,海面波涛汹涌,有时卷起百尺水柱扑打进前舷,浪花高过船头,颇为壮观!船上积起了雪。那起重机长臂上的积雪,宛如北京八达领长城的雪景,那甲板上平坦的积雪,酷似天安门广场披上银装。北京,我怀念你!祖国,我思念你!望着海面上漫天飞舞的大雪,我默默地祝福我的祖国“雪兆丰年”,“百事振兴”!想着,想着,不禁哼出了一首七言诗来。

思乡

波涌浪高银花飘,云低雾罩漫无疆。

凝望舰首甲板雪,疑是故宫瓦上霜。

 

(三)从南极走向北极

自从1885年初建立中国南极长城站后,1986年我国成立了“中国南极研究学术委员会”,我于1988年被聘任为该学术委员会的学术委员(照片124)。

中国南极研究学术委员会主任是当时担任中国科学院副院长的孙鸿烈研究员,副主任是中国科学院院士刘东生。委员会的任务是制定中国南极考察研究的项目和计划,调动全国科学研究单位和大专院校科学研究人员投入我国南极科学考察研究之中。与此同时,委员们还非常关心我国北极科学考察站的建立问题。

就地理范围而言,中国领土内没有北极地区。当时,北极地区基本都有了国家归属,那么,中国到什么地方建立北极科学考察站呢?这个问题一直成为中国南极研究学术委员会委员们的心病。当时,我是委员会最年轻的委员,孙鸿烈主任曾经要我关注我国北极建站事宜。我也曾经咨询过我国有关部门,回答都是“不知道”。

照片124.作者于1988年被聘任为中国南极研究学术委员会委员

 

自1984~1985年我参加日本南极科学考察以后,国家南极考察办公室每年给我组一个名额参加日本南极科学考察队,我组曲绍厚、邹捍、熊康等先后参加日本南极科学考察。1988年11月~1989年4月,邹捍参加日本第29次南极考察队期间,与挪威卑尔根大学地球物理研究所教授Y.Gjiessing同为考察队的交换学者,同住一间房间半年。Y.Gjiessing邀请邹捍作为他的博士生去挪威攻读博士。

1990年上半年,我邀请Y.Gjiessing教授访问中国,1991年1月,Y.Gjiessing(以下写为Y.叶新)发邀请函,邀请我于1991年7~8月参加由挪威、苏联、中国和冰岛参加的国际北极科学考察。

本节之所以用“从南极走向北极”,而不用“从青藏高原走向北极”,其根据之一,就是起因于南极考察。

解读“中国地球三极考察第一人”

1991年1月3日晚,中日联合登山队在攀登梅里雪山过程中,遇到大雪崩,11名日本登山队员和6名中国登山队员不幸遇难。这是当时中国登山史上最大的一次山难,引起国人关注。我受中国登山队领导史占春和许竞的委托,认真分析了此次事故前后的气象资料,深感此次事故是人们不尊重自然规律的结果,想请新闻媒体以科学的态度来剖析其经验教训,引起后人警觉与重视。

鉴于此,1991年2月21日下午,我和杨逸畴教授约请新华社高级记者张继民来我家,探讨关于1990年梅里雪山事件的科学问题。

照片125.作者与南极中山站建站队友张继民(右)在极地号考察船上

 

我和张继民是1988~1989年中国南极中山站建站的队友(照片125),因此,我们的交谈相当坦率,谈话开门见山。我指出:根据气象资料分析表明,1991年1月3日晚出现的雪崩是梅里雪山地区大雪带来的结果,而此次引起降雪的天气过程比较清楚,是副热带西风带上的低压槽前的暖湿气流与恰好位于梅里雪山地区的锋面共同作用的结果,是我国气象学家,尤其是云南省气象局的气象学家可以提前预报的天气变化。然而,中日联合登山队为了节省一点经费,没有邀请云南省气象局预报员参加登山气象预报,而单靠日本登山队长自己在山区用电脑笔记本做登山天气预报,因而带来了如此严重的登山事故。

张继民认真听取了我和杨逸畴教授的分析和看法,并做了笔记。我们希望他能够通过新华社发布,给登山界后人一些启迪。

两个小时过去了,张继民起身告别。

临走前,张继民不经意地问我:“老高,今年有什么新的打算?”

我也不经意地回答:“挪威卑尔根大学Y.叶新副教授邀请我今年七八月参加国际北极科学考察。”

“好哇。”张继民顺口说。

1991年2月25日,星期一,人民日报在第三版刊登了记者张继民的“新华社北京2月24日电”,标题是“曾上珠峰,也下南极,再向北极。高登义将成为中国考察三极第一人”。

当拜读了这个报道后,我愕然了!立即打电话质问张继民:“我们希望你发布的关于梅里雪山事件你没有发布,却把我们顺便聊天的事捅出来,而且,我还没有去北极考察,你怎么就报道呢?万一我要是没有去成,怎么向科学界交代啊!”张继民却不以为然,还兴高采烈地说:“新闻就是要抢时间嘛”,并立即补充说:“我相信你会成功。”

我理解新闻工作者的新闻敏感性和责任心,无言以对。

后来,我按时完成了北极考察,于1991年8月19日返回北京。张继民记者又发了题为“高登义完成北极考察归来成为中国三极考察第一人”的报道。

这就是“中国三极考察第一人”的来龙去脉。

喜获斯瓦尔巴条约

Y.叶新有一本挪威文和英文对照的书,“Arctic Pilot(《北极指南》)(照片126), 我翻开一看,爱不释手。这本书由挪威极地研究所和挪威水文服务中心编写,1988年5月出版。这本书从斯瓦尔巴德群岛的历史,讲到挪威政府对斯瓦尔巴德群岛的管理和服务,从Longyearbyen 讲到Ny-Aºlesund……其中,特别是1920年2月9日和1925年8月14日先后两次由不同国家签订的“SVALBARD TREATY”(《斯瓦尔巴条约》)(10条)和1925年7月17日签订的斯瓦尔巴法律(共7章),更是吸引了我。

照片126. Arctic Pilot”(《北极指南》)的封面

 

1920年2月9日,巴黎和平会议召开,挪威、美国、丹麦、法国、意大利、日本、荷兰、英国(大不列颠、爱尔兰和不列颠拥有的海外区域)、瑞典等9个国家参加了会议。在这个会议上,挪威得到代管斯瓦尔巴群岛的权利。就是在这个会议上,诞生了“Spitsbergen Treaty ”(《斯匹次卑尔根条约》,即《斯瓦尔巴条约》)该条约规定了参加条约的国家在斯瓦尔巴群岛上的权利和义务。其中,凡参加该条约的国家有权在斯瓦尔巴建立科学考察站。

1925年8月14日,比利时、摩洛哥、瑞士、中国、南斯拉夫、罗马尼亚、芬兰、埃及、汉志、阿富汗、葡萄牙、匈牙利、委内瑞拉、智利、澳大利亚、爱沙尼亚、阿尔巴尼亚、捷克斯洛伐克、波兰和苏联等20个国家加入“斯瓦尔巴条约”,使得这个条约从总体上变得更加权威。从此,中国拥有在斯瓦尔巴群岛建立科学考察站的权力。

Y.叶新见我如此喜欢这本《北极指南》,但在他的那本书上已经在扉页上写上了自己的姓名(Yingvar Gjessing),在船上又买不到这本书,他急中生智,在他的姓名前面加上了这样一段话:“To Gao Dengyi, Memory from Svalbard, Bjorn Edtingsson(Bear), Tor de Lange”(高登义斯瓦尔巴留念 Bjorn Edtingsson(Bear)、 Tor de Lange和Y.叶新赠)。就这样,立刻变成了由3人签名送给我的《北极指南》了。

漫长的北极建站道路

得到“斯瓦尔巴条约”原文后,作者兴奋异常。回国后,一方面将这一信息通过多种途径转告中国更多的人。其中,特别分别致函给政协副主席宋健、科技部部长徐冠华、科协书记处第一书记张玉台、中国科学院院长路甬祥、人大常委会资源环境委员会主任毛如柏等,说明“斯瓦尔巴条约”对于我国北极建站的重要性,希望国家尽快赴北极建站。另一方面,通过中国科学探险协会,积极筹备北极建站事宜。

2001年,挪威驻中国大使馆致函邀请中国科学探险协会赴北极考察建站,在获得新疆伊力特有限公司等企业的经费支持条件下,在中国科学院、北京大学、中国气象局等科学研究单位和全国主要新闻媒体的的参与下,在挪威驻中国大使馆积极支持帮助下,中国伊力特·沐林北极科学探险考察队在2001~2003年期间,在北极朗伊尔宾建立了中国北极伊力特·沐林科学探险考察站(照片127)。

国务院于2003年7月批准了国家海洋局极地办公室于1997年申请建立北极科学考察站的报告,中国北极黄河站于2004年7月在新奥尔松正式建立(照片128)。

照片127. 中国北极伊力特·沐林科学探险考察站于2002年在北极朗伊尔宾建立

照片128.中国北极黄河站于2003年在新奥尔松建立

中国科学家北极建站的梦想,经过20余年的努力奋斗,终于实现了。