破冰船大战海冰

　　文章出自：博物2014年第03期作者：毛一雷

　　标签：冰川 南极洲 博物新闻眼

　　今年元旦前后，俄罗斯的船只与我国的科考破冰船“雪龙号”相继在南极海域被海冰困住，好在最后是“大团圆”结局，两艘船平安返航。南极海冰到底有多厉害，破冰船与海冰的“较量”又是怎么展开的呢？

　　海冰分两种

　　说起海里的冰，搭乘“雪龙号”科考船去南极的人真是又爱又恨。到达南极之前，雪龙号需要穿越风狂巨浪的“魔鬼西风带”（南纬45～60度的海域，常年盛行西风），而当海面出现漂浮着的白色冰山时，就说明已经告别危险和颠簸，进入了平静的水域，特别是那些饱受晕船折磨的人，见到海面上有冰，犹如见到亲人一般。

　　当船继续向南极大陆进发，随着纬度升高、温度降低，海面上会出现一片一片犹如荷叶般的冰，这是航船最为稳定的时候。这些冰就像一层棉被盖着水面，把波浪都“压制”住了，航行时几乎感觉不到船在运动。不过，再靠近南极大陆，海里的冰就变得不再那么可爱了。天气越来越冷，海面的冰连成大片，蔚蓝的大海几乎变成白茫茫的雪原—这时，船就有可能被冰困住。

　　许多人以为，海里漂着的冰都是“浮冰”，其实海中的冰差别不小。极地海域的冰分为两大类：一类是海水在低温下结成的冰，通常被称为“海冰”；另一类是从陆地冰川上掉落进海里的冰，这种冰有时体积巨大，甚至长达数十公里，被称为“冰山”。而冰山和海冰都会破碎成小块，漂在水面上，这些碎冰往往被统称为“浮冰”。

　　去年12月24日圣诞节前夜，俄罗斯的科考船“绍卡利斯基院士号”在南极附近海域，就是被海面凝结的海冰所困。在南极，几乎每年都有这样的事发生。船航行时，一般会寻找海冰较薄、或者比较破碎的路线走，可有时运气不好，走着走着遇到特别厚的冰层，就无法前行了。

　　从理论上来说，这时船可以掉头原路返回。但船在冰面上开辟出来的通路并不太宽，而船身又长，后退和掉头并不容易。再加上海冰是浮动的，船的来路有可能很快又被冰挡住了，冰海茫茫，辨识来路也有难度，所以往往只能原地等待救援。

　　遇到海冰阻挡，雪龙号派出直升机探路。

　　破冰船，皮厚力大

　　俄罗斯的船被困后，最先赶过去援助的是我国的极地科考船雪龙号，雪龙号不但当时离得最近，而且它还是一艘破冰船，有一定破冰能力。

　　与普通船相比，破冰船算得上“皮厚力大”。船体的钢板非常结实，能够抵挡很大的撞击力。以雪龙号为例，它船头的钢板足足有15厘米厚，而普通的家用汽车，钢板顶多厚0.2厘米。破冰船的动力也都十分强劲，俄罗斯在北极海域，甚至拥有核动力的破冰船，可以冲破2米多厚的冰层！

　　普通的船螺旋桨在船尾部，而破冰船则前后都有—在破冰过程中，船头的螺旋桨可以把海水“吸”向后方，让冰层的支撑力下降，更易破碎。破冰船进入冰封海域后，如果在自身的破冰能力之内，就势如破竹，毫无顾忌地勇往直前，把冰“卡啦卡啦”撞碎。

　　如果冰层比较厚，破冰船还有另一项绝技—泰山压顶。破冰船的船头更加倾斜，如果开足马力，船头部分可以冲上冰面，以自身的重量压碎冰层。不过，这种做法有风险，有一次雪龙号用这种方法，船头上了冰面，但是冰却没碎，造成船“搁浅”在冰面上。最后只能调整船内液舱，让船左右摇摆碾轧，用了好几个小时才解困。

　　破冰容易破雪难

　　极地海域结冰，冰面上通常还有一层雪。大家往往以为坚硬的冰难破，但是实际上，柔软的雪比坚冰更让人头疼。雪层就像在坚硬的墙面上包了一层棉花，能大大抵消冲击力。比如雪龙号设计的破冰能力是1.2米，具体来讲就是1米的冰加20厘米的雪，但如果是90厘米的冰加30厘米的雪，总厚度没变，但破起来有可能就没那么容易了。

　　除了上层积雪，海冰下部的情况也复杂多样。由于海冰从底部向上融化，接触海水的地方先融，用仪器可以测出冰层的厚度，但却难以知道它的底部是“瓷实”的，还是已经被海水侵蚀得很疏松了；所以同样是1米多厚的冰，有时好破，有时难破。

　　破冰船在遇到接近自己设计标准的冰层时，通常会派出直升机勘测。因为海水涌动，所以海冰的冰面有时会有自然的裂缝。直升机会看看哪里有裂缝、哪里冰层薄弱，再配合冰面的实地测量，为破冰船规划出一条合理路线。

　　南极科考船要向陆地上的科考站运送沉重的物资，需要尽量把船靠近岸边。只有在万不得已的情况下，才会把物资放到冰面上，用雪地车从冰面转运。因为冰面运输的危险性很大，曾经发生过冰面突然塌陷、运输车沉入海中的事故。

　　帝企鹅赶来围观被海冰阻挡的雪龙号科考船。

　　等到1月前后的南极“盛夏”，南极中山站前的海湾全面解冻，船可以直接停到岸边。如果没有特殊任务，这个时间进入南极海域是最安全的。到了2月，当海面又出现“荷叶冰”时，必须赶紧返航。曾有日本科考船没及时撤离，被冰封的海面困在岸边，第二年夏天才得以离开。

　　冰山，难以抗衡的巨无霸

　　南极属于公共区域，不属于任何国家，国际上达成协议，不论哪国船出现问题，附近的船舶都会赶去支援。有了国际合作保障，再加上科学技术进步，让南极航行变得比过去安全得多。这次俄罗斯船被困事件，很快圆满解决，既没有人员伤亡，也没什么物资损失。

　　然而在极地航行被海冰围困还是充满风险，特别是如果附近有冰山，依然很有可能发生船毁人亡的悲剧。说起冰山的危害，最著名的就是发生在北极海域的“泰坦尼克号”沉没事件。南极海域冰山的危害绝不逊于北极海域。南极大陆有规模巨大的冰川，冰川延伸到海水之中，末端会因为融化、自身重量等原因发生断裂，掉下来的巨大冰块落入海中。根据目前的纪录，南极冰山最大的，有115公里长，体量相当于一个不小的岛屿。

　　冰山体型巨大，但是它是“无根”的岛屿，会被风吹着跑。曾经有欧洲科考船在南极被海冰困住，当时附近有冰山漂过，被困的船无法躲避。在比一座城市面积还大的冰山面前，万吨巨轮只是一片水面漂浮的“小树叶”，等救援飞机赶到时，海面上根本找不到船和人的任何痕迹了。

　　就算船没有挡在冰山的路上，冰山还是会造成麻烦。因为冰山在水中很不老实，没事会“翻身”。这因为冰山也是在底部融化，化多了重心转换，引起翻转。冰山在水中翻身会激起巨浪，足以掀翻轮船。

　　破冰船可以破海冰，但是面对冰山时却完全无能无力。在极地，更能感觉到在大自然面前，人类的力量真的很渺小。

　　责任编辑 /刘莹