沃斯托克站
沃斯托克站
沃斯托克站又稱東方站(俄語:Станция Восток),俄羅斯(前身蘇聯)的一個科學考察站,位於澳洲南極洲領地東南極冰蓋(Antarctic Ice Sheet)中心,南磁極附近。
沃斯托克站
1983年7月2日,沃斯托克站錄得−89.2°C(−128.56°F)的全球最低溫度(參見地球極點)。
1996年,來自沃斯托克站的俄、英科學家,在考察站底下發現了全世界最大的已知冰下湖泊(subglacial lake)──沃斯托克湖(Lake Vostok)。沃斯托克湖位於中南極冰蓋(Antarctic Ice Sheet)表面約4,000米(13,000英寸)之下,面積達14,000平方公里(5,400平方英里)。
沃斯托克站位處海拔3,488米,磁南極(Geographic South Pole)約1,000公里以外,是南極大陸現存最孤立的考察站。但是,由於鄰近磁南極,沃斯托克站是觀測地球磁球變化的最佳地點之一。其他研究有航空氣象學、光量測定、地球物理學、內科學、氣候學等。考察站在夏季有25位科學家及工程師,冬季則減至13位。
沃斯托克站被稱為世界寒極,屬典型的冰原氣候,終年嚴寒,無四季變化,僅有寒、暖兩季,寒季(4月至10月)平均氣溫約-65°C,最冷月(7月)平均氣溫-68.0℃。暖季(11月至次年3月)平均氣溫約-42°C,最熱月(12月)平均氣溫-31.9℃。歷史上最低月平均氣溫-75.4℃(1987年8月),最高月平均氣溫-28.0℃(1989年12月),年平均氣溫-55.2℃。極端最低氣溫-89.6℃(1983年7月21日),極端最高氣溫-12.2℃(2002年1月11日)。
除了低溫外,其他因素都引致沃斯托克站成為全球人類最難居住的地方之一:
• 空氣中幾乎沒有濕氣。
• 平均風速達5米/秒(11.1英里/小時),間或強至27米/秒(60.4英里/小時)。
• 海拔3,488米(11,444英尺),嚴重缺氧,因為越靠近南、北極,密度越低。據估計,沃斯托克站的氧密度相等於一座位於較中緯度的5,000米(16,404英尺)高山的氧密度。
• 空氣中的離子含量較高。
• 氣體分壓(partial pressure)異於人類慣常的情況。
• 空氣中缺少二氧化碳,導致人的呼吸機制不正常。
•極夜每年長達五個月。
人類要適應沃斯托克站的氣候、環境,至少需時一星期至兩個月,與此同時會呈現高原反應癥狀:頭痛、眼皮跳, 耳痛、鼻出血、感知性窒息、血壓急升、失眠、食欲不振、嘔吐、關節與肌肉疼痛,以及體重銳減3-5公斤(6.6-11磅),嚴重者可達12公斤(26.4磅)。
沃斯托克站(1958年-2010年資料)氣候平均數據 | |||||||||||||
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月份 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 | 全年 |
極端高溫℃(℉) | -12.2 (10) | -22.9 (-9.2) | -35.6 (-32.1) | -33.0 (-27.4) | -41.6 (-42.9) | -40.1 (-40.2) | -34.1 (-29.4) | -36.1 (-33) | -38.3 (-36.9) | -24.5 (-12.1) | -23.9 (-11) | -14.1 (6.6) | -12.2 (10) |
平均高溫℃(℉) | -29.0 (-20.2) | -39.4 (-38.9) | -52.9 (-63.2) | -61.3 (-78.3) | -59.2 (-74.6) | -59.3 (-74.7) | -56.7 (-70.1) | -60.6 (-77.1) | -57.5 (-71.5) | -54.7 (-66.5) | -38.8 (-37.8) | -28.0 (-18.4) | -49.78 (-57.61) |
平均氣溫℃(℉) | -32.1 (-25.8) | -44.3 (-47.7) | -57.8 (-72) | -64.8 (-84.6) | -65.7 (-86.3) | -65.2 (-85.4) | -66.7 (-88.1) | -68.0 (-90.4) | -66.1 (-87) | -57.2 (-71) | -42.7 (-44.9) | -31.9 (-25.4) | -55.21 (-67.38) |
平均低溫℃(℉) | -35.5 (-31.9) | -47.4 (-53.3) | -63.9 (-83) | -69.3 (-92.7) | -70.5 (-94.9) | -70.8 (-95.4) | -73.8 (-100.8) | -75.4 (-103.7) | -71.8 (-97.2) | -61.3 (-78.3) | -45.4 (-49.7) | -35.1 (-31.2) | -60.02 (-76.03) |
極端低溫℃(℉) | -55.1 (-67.2) | -64.0 (-83.2) | -75.0 (-103) | -80.4 (-112.7) | -80.6 (-113.1) | -83.3 (-117.9) | -89.6 (-129.3) | -88.3 (-126.9) | -85.6 (-122.1) | -76.1 (-105) | -62.6 (-80.7) | -48.0 (-54.4) | -89.6 (-129.3) |
降水量㎜(英寸) | 0.7 (0.028) | 0.6 (0.024) | 1.9 (0.075) | 2.3 (0.091) | 2.9 (0.114) | 2.5 (0.098) | 2.3 (0.091) | 2.2 (0.087) | 2.3 (0.091) | 1.8 (0.071) | 0.8 (0.031) | 0.5 (0.02) | 20.8 (0.819) |
斯托克站42萬年的冰核(ice core)數據,現時處於左方。由下至上分別是北緯65°的太陽變化、18 O氧同位素、甲烷(CH4)水平、相對溫度及二氧化碳(CO2)水平。
1970年代,蘇聯將一批冰核(ice core)鑽挖至500-952米深,藉此研究冰的氧同位素構成成分。研究顯示,上一個冰川期的冰呈現於約400米的深度下。其後,再鑽挖多三個冰洞:1984年,Hole 3G鑽至2,202米的最終深度;1990年,Hole 4G鑽至2,546米的最終深度;1993年,Hole 5G鑽至2,755米的深度,其後一度終止鑽挖,並於1995年冬季繼續鑽挖。1996年,南極研究科學委員會(Scientific Committee on Antarctic Research)表示擔心沃斯托克湖(Lake Vostok)受到污染,Hole 5G在3,623米的深度停止鑽挖。俄羅斯與法國合作鑽挖Hole 5G,提供了可上溯至42萬年前與前四次冰川期過去環境狀況的記錄。長期間以來,Hole 5G是唯一覆蓋數個冰川期的冰核,及至2004年被歐洲南極冰核計劃(European Project for Ice Coring in Antarctica,Epica)冰核超越。該冰核可覆蓋更長時間時間間距。2003年,鑽挖行動獲准恢復,但僅在離沃斯托克湖130米的預計距離停止了。
儘管沃斯托克冰核已鑽至3,623米深,但是有用的氣候資料不多。冰核最底部是由沃斯托克湖湖水再凝結而成的冰,所以不含氣候資料。可幸的是,有關的數據有助了解3,310米深與414,000年前。冰核下有冰變形的證據。2005年7月7日,雷諾(Raynaud)等人在《自然》雜誌表示,透過轉化部分記錄,沃斯托克站的記錄或可延伸至3,345米深,溯及436,000年前,以蓋括更多有趣的MIS11期資料。正因如此,一項記錄在與更新、更詳盡的歐洲南極冰核計劃記錄(縱然此計劃沒提供新資料)協議下面世。