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沃斯托克站

沃斯托克站,又称东方站(俄语:Станция Восток;英语:Vostok Station)是俄罗斯(前身苏联)的一个科学考察站,位于澳洲南极洲领地(Australian Antarctic Territory,AAT)东南极冰盖(Antarctic Ice Sheet)中心,磁南极(South Geomagnetic Pole)附近。[1]

目录

历史

沃斯托克站由苏联第二南极考察队(2nd Soviet Antarctic Expedition)建于1957年12月16日,时值国际地球物理年(International Geophysical Year,IGY)。考察站全年运作至今已逾37年,仅于1994年1月临时关闭。考察站现由俄、美、法三国科学家合作营运。

1983年7月2日,沃斯托克站录得−89.2°C(−128.56°F)的全球最低温度(参见地球极点)。

1996年,来自沃斯托克站的俄、英科学家,在考察站底下发现了全世界最大的已知冰下湖泊(subglacial lake)──沃斯托克湖(Lake Vostok)。沃斯托克湖位于中南极冰盖(Antarctic Ice Sheet)表面约4,000米(13,000英寸)之下,面积达14,000平方公里(5,400平方英里)。

概况

沃斯托克站的全景照片,左方有条纹的是电站,右方的是研究人员睡觉和用膳的地方,后方顶部有红白纹球体的是气象学建筑。冰盖(ice sheet)下会钻挖冰洞,将冰核(ice core)存放于全年−55°C的理想温度。(资料来源:美国纽约哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站(Lamont-Doherty Earth Observatory)Todd Sowers)沃斯托克站位处海拔3,488米,磁南极(Geographic South Pole)约1,000公里以外,是南极大陆现存最孤立的考察站。

但是,由于邻近磁南极,沃斯托克站是观测地球磁球变化的最佳地点之一。其他研究有航空气象学、光量测定、地球物理学、内科学、气候学等。考察站在夏季有25位科学家及工程师,冬季则减至13位。

气候

地球的最低精确温度是−89.2°C(−128.56°F),由沃斯托克站于1983年7月2日录得(尽管温度是随高度下降的,但是实际上较低温度会朝著冰盖最顶点回升)。沃斯托克站被称为南寒极(Southern Pole of Cold),冬季长,温度平均约−65°C;夏季短,温度平均约−30°C。最近的最冷日子发生于2005年8月8日,高温只有−78°C(−108°F),低温则降至−85°C(−121°F)。最暖的−19°C(−2°F)在1992年1月录得。而1987年7月间的温度从未升超过−72.2°C(−98°F)。

除了低温外,其他因素都引致沃斯托克站成为全球人类最难居住的地方之一:空气中几乎没有湿气。平均风速达5米/秒(11.1英里/小时),间或强至27米/秒(60.4英里/小时)。

海拔3,488米(11,444英尺),严重缺氧,因为越靠近南、北极,密度越低。据估计,沃斯托克站的氧密度相等于一座位于较中纬度的5,000米(16,404英尺)高山的氧密度。空气中的离子含量较高。气体分压(partial pressure)异于人类惯常的情况。空气中缺少二氧化碳,导致人的呼吸机制不正常。

极夜每年长达五个月。

人类要适应沃斯托克站的气候、环境,至少需时一星期至两个月,与此同时,以下征状会呈现:头痛、眼皮跳, 耳痛、鼻出血、感知性窒息、血压急升、失眠、食欲不振、呕吐、关节与肌肉疼痛,以及体重锐减3-5公斤(6.6-11磅),严重者可达12公斤(26.4磅)。

冰核钻挖

沃斯托克站42万年的冰核(ice core)数据,现时处于左方。由下至上分别是北纬65°的太阳变化、18O氧同位素、甲烷(CH4)水平、相对温度及二氧化碳(CO2)水平。1970年代,苏联将一批冰核(ice core)钻挖至500-952米深,借此研究冰的氧同位素构成成分。研究显示,上一个冰川期的冰呈现于约400米的深度下。其后,再钻挖多三个冰洞:1984年,Hole 3G钻至2,202米的最终深度;1990年,Hole 4G钻至2,546米的最终深度;1993年,Hole 5G钻至2,755米的深度,其后一度终止钻挖,并于1995年冬季继续钻挖。1996年,南极研究科学委员会(Scientific Committee on Antarctic Research)表示担心沃斯托克湖(Lake Vostok)受到污染,Hole 5G在3,623米的深度停止钻挖。俄罗斯与法国合作钻挖Hole 5G,提供了可上溯至42万年前与前四次冰川期过去环境状况的记录。长期间以来,Hole 5G是唯一覆盖数个冰川期的冰核,及至2004年被欧洲南极冰核计划(European Project for Ice Coring in Antarctica,EPICA)冰核超越。该冰核可覆盖更长时间时间间距。2003年,钻挖行动获准恢复,但仅在离沃斯托克湖130米的预计距离停止了。

尽管沃斯托克冰核已钻至3,623米深,但是有用的气候资料不多。冰核最底部是由沃斯托克湖湖水再凝结而成的冰,所以不含气候资料。可幸的是,有关的数据有助了解3,310米深与414,000年前。冰核下有冰变形的证据。2005年7月7日,雷诺(Raynaud)等人在《自然》杂志表示,透过转化部分记录,沃斯托克站的记录或可延伸至3,345米深,溯及436,000年前,以盖括更多有趣的MIS11期资料。正因如此,一项记录在与更新、更详尽的欧洲南极冰核计划记录(纵然此计划没提供新资料)协议下面世。

视频

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参考文献