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专家带你了解神秘的南北极——广州“院士专家校园行”走进花都区

来源:广州市科学技术协会 发布时间:2021-04-27 浏览量:382

4月14日,由广州市科学技术协会和广州市教育局联合策划的2021年广州“院士专家校园行”活动走进广州市花都区培新学校。活动邀请了气象科学专家陆龙骅教授带来一场主题为“话说南北极”的讲座,陆教授如数家珍的讲解,生动有趣的故事,让师生听得专注入迷,风趣幽默的演讲风格,也收获了师生的阵阵掌声。


特邀专家

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中国气象科学研究院研究员、研究生导师,中国气象学会资深会员,中国海洋学会、中国科学探险协会、中国摄影家协会、中国科普作家协会会员。曾任中国气象科学研究院学术委员会委员,极地气象研究室主任,中国气象学会冰冻圈与极地气象委员会学术顾问、普及工作委员会委员,中国科学探险协会常务理事。多年从事青藏高原和南、北极考察,青藏高原、极地气象与全球变化等研究。曾8次去青藏高原、2次赴南极、3次到北极地区考察。有11项研究成果获省部级及以上科技奖励。发表学术论文260余篇、科普文章70余篇,科普讲座600余场。曾获“全国科普先进工作者”称号。享受国务院颁发的政府特殊津贴。



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讲座一开始,陆龙骅教授就抛出大家最熟知的南北极动物——企鹅和北极熊,一下子拉近了全场师生与南北极的距离。



南北极到底有多冷?


南极和北极在地球的南北两端。南极在南纬60度以南,标志性动物是企鹅。北极是在北极圈以北,标志性动物是北极熊。

北极地区是一片被大陆包围的冰雪海洋,大部分地区常年为冰雪覆盖,气候寒冷。北极中心地区的北冰洋是一片浩瀚的冰封海洋。

南极地区是一个被海洋包围的冰雪大陆,南极大陆被一个巨大的冰盖所覆盖,素有“白色大陆”之称,是地球的“冷极”、“风极”和“白色沙漠”。南极有多冷呢?南极的最低温度为零下89.2℃,可把人冻成冰棍。由于南极冰盖上海拔高,再加上在极地太阳斜射、冰雪表面接收的太阳辐射能少等,使得南极大陆成为世界上最为寒冷的地区,其平均气温比北极要低20℃。


科考北极被冻掉8个脚趾头


南极、北极那么遥远,气候条件那么差,但是科学家对南北极的极点却非常感兴趣。1909年,美国人皮里花了10年的时间到达北极点。他去北极历经千辛万苦、克服了很多困难。在多次向北极点冲击时,他的脚趾头被冻得发黑,动一个掉一个,最后只剩下2个脚趾。到达北极点后,皮里却说他很开心,虽然付出了很大的代价,丢了8个脚趾头,但是终于到达了梦寐以求的北极点,为人类迈出科学的一步而感到欣慰。


用科学家命名的南极科考站


1911年,挪威科学家阿蒙森利用狗拉雪橇到达了南极点。当时,英国人斯科特也想去南极点,他认为马比狗力气大,就想用马来拉雪橇。可是,想不到马对南极的气候和环境极不适应,到南极没几天,马就都死了。没有办法只能改用人拉雪橇继续向南极点进发。历经千辛万苦终于到达南极点后,他遗撼地发现阿蒙森比他早一个多月已经到达了南极点。回程的路上,运气不好遇到暴风雪,又冷又饿、加上生病,他和队友全部牺牲了。1957年,美国人在南极点建立了一个考察站,取名为“阿蒙森-斯科特”,用来纪念这两个南极考察的英雄。


中国人的南北极科考路


1989年12月中国科学家秦大河参加国际徒步横穿南极考察,与其他五国考察队员一起到达南极点。

1995月,中国科协考察队首次远征北极点。5月份北冰洋的冰已经开始融化,冰块之间有裂缝,人一踩下去随时都可能丧命,位梦华等7名队员在极端困难的条件下徒步到达了北极点。1984年11月20日,中国首次南极考察编队由上海起航。12月31日,南极考察队登上乔治王岛,第一面五星红旗插上了南极洲。1985年2月20日,中国南极长城站落成。1989年2月26日,在东南极建立了中国南极中山站。

经过多年的努力,现在,我国在南极设立了长城站、中山站、昆仑站和泰山站等4站,并将在罗斯海地区建立第5个考察站。在南极搭建站点可没那么简单,房子地底下都是冰或冻土,冰的平均厚度有两千米。房子里面住人要取暖,地板就是热的,如果直接放在地上,下面的冰或冻土就会融化成洞,房子就塌了。为了避免这个问题,要把房子架起来,保持地面通风,房子就不会由于温度的关系把地下的冰化了。昆仑站夏天温度为零下40度,一到冬天,气温持续在零下80-90度,极度寒冷。目前,昆仑站和泰山站只有夏天有人去,冻天没人。

现在,中国有“雪龙号”和“雪龙2号”二艘考察船专门用于极地考察。“雪龙2号”,是中国自主建造的,破冰能力更强,特别是有双向破冰能力,前后两头都可以破冰。后面破冰时用船尾朝向海冰,将螺旋桨竖起来,用螺旋桨把冰打碎。

极地考察收获了很多宝贵的科学成果。目前,南极考察队在南极找到了12000多块陨石,其中有两块陨石的成分、结构、性质等等跟火星是一样的,被称做“火星陨石”。


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南极的企鹅萌宠有哪些?


企鹅是南极的标志动物。在南极,帝企鹅是体型最大的企鹅,身高可达1.2-1.3米。科学家发现一些化石,证明了3000多万年以前,南极有一种企鹅,身高可达2米。

阿德雷企鹅是南极数量最多的企鹅,还有王企鹅、金图企鹅、帽带企鹅等。在南半球除了刚才几种以外,还有一些身高不到半米的小企鹅。

说到可爱的企鹅,同学们兴奋了。他们纷纷举手,想知道帝企鹅是怎样繁衍的。6月,企鹅妈妈下蛋了,却是由企鹅爸爸担负孵蛋的任务。企鹅爸爸把蛋拨到脚背上,站着一动也不动,要孵一个多月,十分辛苦。

有同学提问,企鹅吃什么食物呢?企鹅会跳到海里面抓小鱼小虾。企鹅一生要吃进数量不少的磷虾。

企鹅主要分布在南极大陆周边,还有在新西兰,澳大利亚、非洲、南美洲南部等地。在南美洲的西海岸,由于有秘鲁寒流,企鹅可以一路向北,一直到位于赤道的加拉帕戈斯群岛,那里不但有企鹅,还有巨大的象龟。至于“马达加斯加的企鹅”只是在动画片中存在,实际上在马达加斯加并没有企鹅。


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南北极到底有多冷?


在北极圈,北极熊可以说是圈中老大。北极熊为了维持庞大的身体能量,一天到底晚在找吃的。它主要吃海豹,鱼也是它的美味佳肴。它是杂食动物,有时还会吃海带,偶而也吃鸟蛋和青草。实在饿了,北极熊也会饥不择食,到居民区翻垃圾筒找吃的。有一次,有只潜水艇在北极地区升起,艇员通过潜望镜发现,有一只北极熊抱着潜水艇的尾翼嘎吱嘎吱地啃,啃了半个小时,最后实在啃不动了才走开。它是把潜水艇当“点心”了。

现在全球变暖,北极气温度升高,对北极熊的生存造成极大威胁。2019年,俄罗斯北部楚科奇自治区的一个的村庄,被56只饥饿的北极熊围困觅食,当地居民不得不取消公共活动,孩子们上下学也需要保护起来。

如果人类再不重视气候变化问题,北极雪冰持续减少,那将给北极熊带来生存的困境。


奇妙的南北极天文


南北极有着非常奇妙的天文现象,叫极夜极昼,这也是地球两极地区的自然现象。所谓极昼,就是一天中太阳在天上转圈、不落山,天空总是亮的;所谓极夜,就是与极昼相反,太阳总不出来,天空总是黑的。在南北极的高纬度地区,那里没有“日出而作,日落而息”的生活节律。在南极圈和北极圈所在纬度,一年中在夏至和冬至,有一天极夜或极昼;我国南极中山站分别有50多天极夜和极昼;我国北极黄河站分别有120多天极夜和极昼;南极点和北极点,则分别有半年的极夜和极昼。

极光也是南北极特有的自然现象。它是一种绚丽多彩的高层大气发光现象,其发生是由于太阳带电粒子流(太阳风),在地球磁场作用下,沿磁力线向两极运动,在地球南北两极附近地区的高空,与高层大气分子或离子发生碰撞而发光,其发光原理与日光灯和霓虹灯的气体发光原理相似。极光主要出现在南北极圈附近,在南、北极点和中低纬地区都看不到。


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科学家学习


今年是中国共产党建党100周年。在新中国成立后,我国的科学家一直为祖国的科学事业鞠躬尽瘁。中国科学院院士秦大河是我国第一位穿越南极大陆的冰川和气象科学家。在他科考求知的道路上,好多次面临生命危险,但他从不胆怯,勇敢地面对工作的挑战,执著地追求科学的真谛。南北极既神奇又神秘,还有很多未知的奥秘等待同学们去探索和发现。陆龙骅教授在讲座的最后,鼓励同学们认真学习,积极进取,向那些为祖国的科学事业做出伟大贡献的科学家学习。亲近自然,探索自然奥秘;认识自然,学习科学知识。让科学的精神根植心中,追求真理,永不放弃。


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知识链接


南北极动物有哪些?

南极动物有企鹅,海豹、象海豹、海狗,鳞虾,贼鸥,鲸鱼、海鱼以及海鸟等等

北极动物主要有北极熊,燕鸥,驯鹿、角鹿,海豹、海象,白狼,北极狐,北极兔,欧旅鼠,麝牛,鲸鱼,海鱼以及海鸟等等。在北极苔原还能见到苍蝇和蚊子。


南北极也有植物吗?

当然有。

南、北极常年被冰雪覆盖着,极地的主要植物是地衣和苔藓。如在北极新地岛已发现500种以上的地衣,格陵兰岛发现300种地衣和600种苔藓;而南极,则有300多种藻类、120种苔藓和250多种地衣。

南、北极自然和气候条件不同,植物分布也有很大不同。在北极环北极陆地上北极圈内还有大树,既有针叶也有阔叶;南极大陆南极圈附近,除藻80类、地衣和苔藓外,没有高大的植物。北极的苔原可以达斯瓦尔巴群岛北纬80度以北,除地衣和苔藓外,夏天的苔原上还有很多开花的植物,北极棉、北极罂粟、虎耳草、仙女木、蝇子草、北京风铃草等相继盛、争相斗艳。


2021年4月13-16日,陆龙骅教授先后走进

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花都区的新华街培新学校、风神实验小学、新雅街镜湖学校、新华街第一小学和白云区的平沙培英学校、南村小学、白云区华师附中实验小学等学校,给同学们带来了主题为《话说南北极》《雾、霾与大气污染》《南极臭氧洞与环境保护》等精彩的科普讲座。



 广州“院士专家校园行”活动


科技是国之利器,教育是国之重器,少年是国之未来。青少年科普教育是提升科学素养和创新精神的打底工程,对国家发展和民族复兴具有非常重要的战略意义。广州“院士专家校园行”项目是广州市科学技术协会和广州市教育局专门为广州市中小学生精心策划、量身打造的年度科普活动,通过邀请优秀科学家深入广州地区中小学校开展科普讲座,让青少年与科学大师亲密接触,收获知识的同时感受科学家的人格魅力和不断探索、勇于创新的科学精神。

自2017年3月活动开展以来,该项目先后邀请了来自中国科学院、中国工程院及世界科学院的欧阳自远、张景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正(香港)、方滨兴、杜如虚、林浩然、叶玉如(香港)、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚、张培震、罗锡文、苏国辉等16名院士在内的80多名不同领域的科技工作者,在广州408所中小学校为15万多中小学生开展科普讲座418场,深受学校和广大师生的欢迎。

2021年是中国共产党建党100周年,在“学党史,悟思想,办实事,开新局”的新起点,作为科普教育品牌活动的广州“院士专家校园行”活动在广州市科协和广州市教育局的组织领导下,不忘初心,牢记使命,继续坚持走基层、办实事,为实现科技强国、人才强国战略添上流光溢彩的一笔。


来源:中学生报



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