系统观察的开始
北极科学的现代基础,特别是气象学,是卡尔·韦赖特关于国际极地考察的建议的结果。1879年在汉堡举行的一次会议上,有11个国家承诺提供支持。魏普雷希特死于1881年,但他是第一位国际极地年(IPY)于1882-3年安装。巴尔(1985)提供了各种国家探险的详细记录。图1.2显示了在北极区域建立的12个主要台站的分布。不幸的是,前往叶尼塞河口迪克森的荷兰探险队在喀拉海被冰围困。在物理学家K. R. Koch(1891)的监督下,在拉布拉多海岸的六个摩拉维亚传教站进行了辅助观测计划。在国际极地年期间对极地科学做出了重要贡献(例如Dawson, 1886;von Neumayer和Boergen, 1886),但是由于气象站之间的间隔太大,因此很难将这些数据用于气象研究。此外,阿道弗斯·格里利(Adolphus Greely)对埃尔斯米尔岛富兰克林夫人湾(Lady Franklin Bay)的悲惨探险以及他的探险“最北”(格陵兰岛北部海岸北经83.40°)的戏剧性事件,往往掩盖了国际极地年的科学成就。在救援船只未能抵达他在康格堡的营地后,格里利听从了严格的命令,沿着海岸撤退。冬天来了。 Of 26 men, only 7 (including Greely) lived to see the relief ship in June 1884. Some of the meteorological records nevertheless survived (Greely, 1896).
挪威船只弗拉姆号(Fram)从新西伯利亚群岛(New Siberian Islands)漂流到斯匹次卑尔根群岛(Spitsbergen),跨越北冰洋,这是北极勘探的一个大胆的新方向。在格陵兰海岸发现的珍妮特号残骸和西伯利亚浮木,给了弗里德乔夫·南森利用弗拉姆号漂流物的想法。尽管受到主要极地探险家的广泛批评,他的观点被证明是正确的,这次成功的航行代表着对冰运动和北冰洋环流的认识取得了重大进步。这艘特殊设计的船被冰抬高,而不是被压碎,并以这种方式在1893年9月至1896年8月的大部分旅程中随冰漂流(南森,1898)。Mohn(1905)发表了这次考察的气象结果,这些数据现在被包括在一个CD-ROM(北极气候学项目,2000)。南森和H.约翰森于1895年3月14日下船,在冰上航行到北纬86.23度,然后被迫向南前往弗朗茨约瑟夫地。气象观测是由1903-5年的齐格勒探险队在弗朗茨约瑟夫地进行的(弗莱明,1907)。
1912年泰坦尼克号沉没后,拉布拉多海流中的冰山成为航运的主要关注点。因此,成立了国际冰巡逻队来记录和统计向南漂移的冰山。戴维斯海峡和拉布拉多海的海洋学和海冰状况也由美国海岸警卫队在1928年至1935年间首次详细研究(Smith et al., 1937)。
20世纪10年代和20年代见证了飞机和飞艇对北极的探索。1924年,苏联开始对喀拉海的冰况进行定期的空中侦察。这后来扩展到俄罗斯的北极地区(Borodachev和Shil'nikov, 2002)。莫德探险队(1918- 1925)收集了重要的海洋和气象观测资料哈拉尔德斯维德鲁普.莫德的气象数据很容易获得(北极气候学项目,2000)。1931年,休伯特·威尔金斯爵士和H.斯维德鲁普进行了第一次认真的探索海冰下的北冰洋的尝试。他们的船到达了北纬82.25°,位于斯匹次卑尔根群岛以北,后来风暴和原始潜水设备的损坏迫使他们返回。
20世纪30年代,人们对格陵兰冰盖进行了气象研究。为了支持他们的工作,由吉诺·沃特金斯领导的英国北极航线考察队
(1932)有两架飞机装备冰上或水上降落。1930年9月至1931年5月(Mirrless, 1934),冰冠气象站(北纬67.1°,西经41.8°,海拔2440米)。由于暴风雪由于供应问题,考陶德从12月到3月独自经营车站,从1931年3月底到5月初,他被困在避难所里。与此同时,阿尔弗雷德·魏格纳(Alfred Wegener)领导的一支德国探险队在冰盖顶部附近建立了Eismitte站(70.9°N, 40.7°W, 3000米)。这些记录由Loewe(1936)分析和解释,他监督测量。冰层厚度的测量首次表明,格陵兰岛的基岩是一个碟状的凹陷。
第二个国际极地年是在1932-3年进行的,比第一个国际极地年晚了50年,当时有94个北极气象站在运作(Laursen, 1959)。然而,第二次世界大战阻止了大部分数据的发表和全面分析。在丹麦气象研究所存档数据的计划显然从未实现,尽管天气图最终于1950年在伦敦完成(Laursen, 1982)。1932年夏天,俄国破冰船“西比里亚科夫”号在一个季节内完成了从阿尔汉格尔斯克到远东的北海航线(Barr, 1978)。另一个重要的战前里程碑是在伊万·帕帕宁的领导下,用飞机建立了北极一号站。这是苏联第一个北冰洋漂流站(北极漂流站计划)。利用龙、南森和切罗斯金号(1934年2月在楚科奇海沉没)的科学家的经验,四人冰营从1937年5月北纬89.4°、东经78.7°漂流到1938年2月北纬70°、东经20°,进行气象和海洋测量。同样在1937年至1939年期间,在拉普捷夫海北部被困后,“乔治·塞多夫”号破冰船意外漂流。“乔治·谢多夫”号在比“弗拉姆”号更偏北的轨道上漂流了812天。
最后的史诗“第一次”之一是加拿大皇家骑警船圣罗奇号完成了西北航道的双向航行。1940- 1920年间,该船经布西亚半岛和萨默塞特岛之间的贝洛特海峡东西向航行,经威尔士亲王海峡、梅尔维尔海峡和西向东航行兰开斯特的声音1944年夏天。1969年和1970年,美国核动力油轮“曼哈顿”号通过该通道,证明了该通道的商业可能性,但该通道的常规商业使用仍未实现。
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