極地是地球系統的重要組成部分,與全球氣候、海平面、地球生物化學循環、生態系統和人類活動密切相關。通過這些相互作用,地球高緯度地區不斷驅動著全球變化,同時也深受全球變化的影響。極地擁有過去地球系統演變的獨特信息,對認識地球系統及其與人類活動的相互作用具有重要意義。隨著人類活動影響的日益加劇,以及人類生存環境越來越受到全球變化的影響,極地也吸引了全球科學家越來越多的目光。3月1日,由世界氣象組織(WMO)和國際科學聯盟(ICSU)聯合主辦的第4個國際極地年已正式拉開序幕。為此,本報特開設專欄,系列介紹有關極地的故事,希望這些稿件能夠令廣大讀者加深對極地的了解,提高對極地科考重要性的認識。本欄目稿件由華風信息集團提供,其電視片將陸續在氣象頻道播出。
在我們生活的地球上,有許多個極,但是如果按照地理地貌來說,人們習慣說地球有三個極,那就是地球的南極、北極和峰極。所謂峰極,就是指世界屋脊青藏高原,那麼,地球的南極北極又在哪裡呢?
也許很多人會很輕鬆地說,南極北極不就是地球的南北兩端麼?這種說法當然沒有錯,但是,從科學的角度來講,這樣的說法卻又不是十分準確的。對於科學家們而言,通常所說的北極並不僅僅限於北極點,而是指北緯66度33分,也就是北極圈以北的廣大區域。好幾個世紀以前,北極圈以內的世界對於大多數人來說還是一個謎,有人甚至把一層廣闊而又平坦的冰原,錯誤地認為是土地。直到十九世紀末,科學家們才終於確定了北極中央並沒有陸地。也就是說,在地球的最北部,是一片遼闊的水域。1845年,在英國倫敦地理學會上,北冰洋的名字被正式命名。英文名叫TheArcticOcean。這個名稱來自希臘語,意思是正對大熊星座的海洋,這個大熊星座,就是我們中國人經常說的北鬥七星。Arctic在中文裡對應的詞是北極,這個「極」字,在古代漢語裡最開始的意思是房脊,後來又有了盡頭,頂點的意思,並且有了一個專門的含義,就是專指北極星,北鬥七星就是圍繞著它旋轉的。可見,在古代的中國和希臘,人們對於北的認識都是十分相近的。
北極是泛指北極圈以內的廣大地區,同樣的,南極也並不僅僅指地球最南端的那個點,而是泛指南極洲,也就是南緯60度以南的廣大區域,南極地區和北極地區最大的不同,就在於南極是一塊被海洋包圍著的冰雪大陸。南極總面積5400萬平方千米,南極洲陸地面積約為1400萬平方千米,相當於地球陸地面積的9.4%,冰雪覆蓋面積達到了98%。最早斷言南極洲存在的是兩位古希臘的著名哲學家畢達哥拉斯和柏拉圖,他們從哲學的角度出發,認為在已知世界的反面必定有一塊土地,以維持平衡,他們稱之為對應地(An鄄tichtone)。南極洲英文名稱Antarctica,就來源於希臘文anti,也就是相反的意思,加上前面提到的北極(Arctic)這個詞,意思是北極的對面。雖然古希臘的哲學家們預言了南極的存在,但人類真正發現這塊大陸,卻是幾千年之後的事情。
從地球儀上,我們可以發現一個有趣的地理現象:在南極和北極地區,海陸分布似乎恰恰相反。在南極區域,大陸周圍是洋面;在北極區域,洋面四周幾乎全都被陸地或島嶼包圍著。比較南極洲和北冰洋的面積,兩者竟然非常接近,如果把南極洲大陸自東向西轉動100經度,然後再將兩極區重合在一起,不難發現,南極的陸區幾乎正好填充了北極區的海域。
上面說到的這個現象也許僅僅是個巧合,但是這也從另一個方面展示出了南極和北極之間密不可分的關係,就像它們的名稱一樣,彼此獨立,卻又互相關聯,你中有我,我中有你。
國際極地年小貼士
隨著人類活動影響的日益加劇,以及人類生存環境越來越受到全球變化的影響,各國科學家對建立極地業務化觀測系統和加強極地科學研究的需求越來越迫切。而極地觀測和研究屬於跨國界、跨學科的科學活動,因此需要開展廣泛的國際合作。
第一次國際上統一協調的極地研究始於125年以前,由WMO的前身國際氣象組織(IMO)牽頭開展,稱之為第一次國際極地年(1882-1883年)。12個國家主要在北極地區進行了多次大規模科學考察活動。
第二次國際極地年於1932-1933年舉行。本次活動仍由IMO牽頭組織,40個國家參與。通過這次活動,極地地區的水文氣象網絡得到拓展,在氣象學、地磁學、大氣環流和海冰研究等方面均取得顯著進展。
國際地球物理年於1957-1958年舉行,由ICSU和WMO聯合主辦。67個國家的科學家參與了此次活動。科學家們對全球地球物理過程進行了綜合觀測,第一次估計了南極冰量的大小並推動了南極條約的出臺。
當前科技進步為極地科學注入了新的活力。如衛星遙感、能夠在極端寒冷和黑暗條件下工作的自動觀測儀器、寬波段全球通信系統、高性能地球系統數值模擬裝置等。
然而,極地研究所帶來的挑戰超出了單個國家和傳統學科的能力範圍。目前的科學進展及獲取的信息尚無法滿足可持續發展的決策需求。為此,WMO和ICSU決定發起IPY2007-2008這一科學計劃。為此,國際科聯(ICSU)和世界氣象組織(WMO)於2004年11月聯合成立了2007-2008國際極地年(IPY2007-2008)聯合委員會(JC)。JC成員由世界上與極地研究有關的14位知名科學家組成,研究領域涵蓋氣象學、氣候學、海洋學、冰川學、地質學、生物學、地球科學、遙感科學和社會科學等。中國科學院院士、中國氣象局局長秦大河為JC成員。 (來源於2007年03月01日《中國氣象報》 作者:華風)