Diesmal geht es nicht nur zum Nordpol! Chinesische Wissenschaftler verwirklichen ihren Traum, den Nordpol zu erreichen!

Wenn jemand in die Arktis reist und eincheckt, werde ich ihn bestimmt neidisch anstarren. Tatsächlich vermittelt das Wort Arktis unserer Meinung nach den Menschen immer das Gefühl, unerreichbar zu sein. Bei einer kürzlich durchgeführten wissenschaftlichen Expedition erreichten die Wissenschaftler unseres Landes jedoch nicht nur die Arktis, sondern drangen auch „tief in“ die Arktis vor – sie erreichten den Nordpol!

Am 5. September 2023 um 13:55 Uhr Pekinger Zeit erreichte Chinas 13. wissenschaftliche Expedition in den Arktischen Ozean an Bord des Polarforschungseisbrechers Xuelong 2 den 90. nördlichen Breitengrad und das Gebiet des Nordpols. Damit erreichte zum ersten Mal ein chinesisches Schiff erfolgreich den Nordpol.

Die Routen chinesischer Eisbrecher bei Arktisexpeditionen

Bildquelle: China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Wuhan University

China ist das achte Land der Welt und das erste Land Asiens , das mit einem Eisbrecher den Nordpol erreicht hat , was einen neuen Meilenstein in der polarwissenschaftlichen Forschung Chinas darstellt .

Chinas selbstgebauter Eisbrecher „Xuelong 2“

(Fotoquelle: China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Universität Wuhan)

1. Was ist der Unterschied zwischen dem Erreichen des Nordpols und dem Erreichen des Nordpols?

Es besteht ein erheblicher Unterschied zwischen dem Erreichen des Nordpols und dem Erreichen des Nordpols.

Der Nordpol ist einer der drei Pole der Erde. Es ist eine silberne Welt, die mit Eis und Schnee bedeckt ist. Das Überschreiten des Polarkreises gilt als Erreichen des Nordpols.

Der Nordpol liegt auf dem 90. Breitengrad Nord am Arktischen Ozean und ist das Zentrum der arktischen Eiswelt.

Wenn Sie am Nordpol stehen, befinden Sie sich am höchsten Punkt der Erde und sind von Süden umgeben. Mit einer einmaligen Drehung können Sie den 360-Grad-Längengrad bequem überqueren.

Am Nordpol wechseln sich Polarnacht und Polartag einmal jährlich ab und vermitteln den Menschen das Gefühl, auf einem anderen Planeten zu sein – die Kälte beherrscht alles gnadenlos und Eis und Schnee breiten sich bis ans Ende der Sichtweite aus.

2. Wie „brechen“ Polarforschungseisbrecher Eis?

Abhängig von der Dicke des Meereises können die Eisbrechermethoden im Allgemeinen in die folgenden Situationen unterteilt werden.

▲ Kontinuierliches Eisbrechen : Wenn die Dicke des Meereises innerhalb des für den Eisbrecher vorgesehenen Eisbrechkapazitätsbereichs liegt, fährt das Schiff mit einer Geschwindigkeit von weniger als 5 Knoten durch das Eisgebiet. Die erzeugte kinetische Energie reicht aus, um die Eisoberfläche aufzubrechen und eine reibungslose und kontinuierliche Fortbewegung des Schiffes zu gewährleisten. Diese Methode zum Eisbrechen wird als kontinuierliches Eisbrechen bezeichnet.

Wenn die Dicke des Meereises die kontinuierliche Eisbrechkapazität des Eisbrechers übersteigt, können die Eisbrechmethoden des Eisbrechers in zwei Typen unterteilt werden: Rotationseisbrechen und Aufpralleisbrechen.

▲ Methode zum Eisbrechen durch Drehen : Wenn der Eisbrecher beginnt, Eis zu brechen, dringt der Rumpf in einem bestimmten Winkel in das Eisgebiet ein. Wenn 1/4 des Rumpfes in den Eisbereich eindringt, beginnt er, sich mit dem Ruder zu drehen und passt den Ruderwinkel entsprechend den Eisbedingungen an, um die Entfernung zu steuern, die der Rumpf in den Eisbereich eindringt. Nach jeder Wende werden die Bugrichtung und der Winkel der Eiskante entsprechend angepasst, um sicherzustellen, dass sich das Schiff während des gesamten Eisbrechvorgangs spiralförmig bewegt. Der Vorteil dieser Eisbrechermethode besteht darin, dass das Schiff in einem bestimmten Winkel in das Eisgebiet einfährt, wodurch die Rumpfstruktur weniger beschädigt wird. Durch die Wendemethode in und aus dem Eisbereich bleibt man nicht so leicht an treibendem Eis hängen und kann eine bestimmte Geschwindigkeit beibehalten, um das Eis kontinuierlich zu brechen. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die effektive Vorwärtsdistanz kurz und die für den Einsatz erforderliche offene Wasserfläche größer ist.

▲ Aufprall-Eisbrechen : Der Eisbrecher prallt auf die Eisoberfläche und „gleitet“ mit einer bestimmten Geschwindigkeit darauf, wobei er mithilfe seiner eigenen Schwerkraft und kinetischen Energie das Meereis unter dem Rumpf zerkleinert und dann auf dem Meereis gleitet, um das Eis zu brechen, wobei er das Eis langsam und wellenförmig bricht. Wenn der Widerstand des Meereises, auf den das Schiff erneut trifft, größer ist als seine kinetische Vorwärtsenergie, wird es langsamer, bis es zum Stillstand kommt, und beginnt dann, rückwärts zu fahren. Nachdem es eine gewisse Distanz zurückgelegt hat, beschleunigt es nach vorne und beginnt den zweiten Aufprall. Beim Aufprall-Eisbrechen kann das Schiff durch das Zusammendrücken des schwimmenden Eises auf beiden Seiten stecken bleiben. Daher ist es notwendig, die Wasserstraße während des Eisbrechens zu verbreitern. Diese Eisbrechermethode wird auch „Eisbrechen zu Fuß“ genannt.

3. Welchen Einfluss hat das massive Schmelzen des arktischen Meereises auf das „Eisbrechen“ der Eisbrecher?

In der Vergangenheit konnte die Dicke des Meereises im zentralen Bereich des Arktischen Ozeans drei bis vier Meter erreichen, und nur nuklearbetriebene Eisbrecher verfügten über derart starke Eisbrecherfähigkeiten. Das massive Schmelzen des arktischen Meereises hat zu einer Verdünnung der Meereisdicke und einer Verringerung der Meereisbedeckung in den Polarregionen geführt, was das Eisbrechen und die Navigation erleichtert.

Die vom China Antarctic Surveying and Mapping Research Center der Universität Wuhan unabhängig entwickelte Raum-Zeit-Informationsplattform „Double Dragons Exploring the Pole“ zeigt, dass das Schmelzen des arktischen Meereises in diesem Jahr sehr stark ist und die Dicke des Meereises am Nordpol weniger als einen Meter beträgt. Die Eisbrecherkapazität von Xuelong 2 beträgt etwa 1,5 Meter, was es Xuelong 2 ermöglicht, den Nordpol zu erreichen.

Natürlich wird das Schmelzen des Meereises auch Auswirkungen auf das arktische Ökosystem haben. Dies könnte den Lebensraum und die Migrationsmuster der Meereslebewesen verändern. Durch das Schmelzen des Meereises wird sich mehr Kohlendioxid im Meerwasser lösen, was zu einer Versauerung des Meerwassers führt, die für das Überleben bestimmter Meereslebewesen nicht geeignet ist. Dies kann zur Migration oder Ausrottung einiger Arten führen oder Probleme für die Meeresökologie und die Umweltsicherheit verursachen.

4. Wird der Eisbrecher nach Abschluss der wissenschaftlichen Expedition auf derselben Route zurückkehren? Wenn es weiter nach Norden geht, wird es dann zum Ausgangspunkt zurückkehren ?

Nach Abschluss einer festgelegten wissenschaftlichen Forschungsmission kehrt der Eisbrecher normalerweise nicht auf derselben Route zurück, sondern wählt je nach Art der Mission und dem wissenschaftlichen Forschungsplan eine geeignete Route.

Wenn der Eisbrecher weiter Richtung Norden fährt , wird er irgendwann am Nordpol anhalten und nicht mehr zum Ausgangspunkt zurückkehren können .

Manche Leute denken vielleicht: „Hey, wären die Wissenschaftler an Bord nicht einsam, wenn der Eisbrecher „allein“ über das weite eisige Meer fährt?“ Tatsächlich kommt es bei Polarexpeditionen gelegentlich vor, dass Eisbrecher aus verschiedenen Ländern im eisigen Meer aufeinandertreffen.

Beispielsweise passierte die Raumsonde Xuelong 2 am 20. August 2023 auf ihrem Weg zum Mittelozeanischen Rücken des Arktischen Ozeans zur Durchführung eines Vermessungsplans die Polaris. Am 6. September verließ die Xuelong 2 den Nordpol und nahm Kurs auf den 100. Längengrad Richtung Süden. Sie war weniger als 20 Seemeilen von der Polaris entfernt. Nachdem sich die Xuelong 2 vom Nordpol zurückgezogen hatte, eilte am 7. September auch die deutsche Polaris zum Nordpol. Während der Arktisexpedition der Xuelong 2 führten auch Eisbrecher aus Südkorea, den USA, Russland, Kanada und anderen Ländern Meeresuntersuchungen im Arktischen Ozean durch.

Da die geeignete Einsatzzeit in den Polarregionen begrenzt ist und Eisbrecher aus verschiedenen Ländern häufig im selben Zeitfenster wissenschaftliche Forschungsaktivitäten durchführen, ist es nicht verwunderlich, dass sich Expeditionsteams aus verschiedenen Ländern am Süd- und Nordpol „begegnen“.

Tatsächlich betragen die Flächen des Arktischen Ozeans und der Antarktis jeweils mehrere zehn Millionen Quadratkilometer. Selbst wenn Eisbrecher aus aller Welt gleichzeitig in die Polarregionen einlaufen, wird es nie zu einer Situation kommen, in der sie sich auf einer schmalen Straße begegnen und keinen Ausweg mehr haben.

Am 14. September 2023 um 5:33 Uhr Pekinger Zeit verließ der Polarforschungseisbrecher Xuelong 2 den Polarkreis Richtung Süden und die Arktisregion. Schließlich kehrte die Xuelong 2 am 27. September zum Inlandsterminal in Shanghai zurück und beendete damit die gesamte Reise. (Fotoquelle: China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Universität Wuhan)

5. Wissenschaftliche Forschung in der Arktis: schwierig wegen der Kälte, aber auch faszinierend wegen der Kälte

Am Nordpol und am Nordpol herrscht zwar extreme Kälte, doch ihre Anziehungskraft kann durch die Kälte nicht blockiert werden. Unzählige Entdecker und Wissenschaftler sind in den Norden aufgebrochen und haben der extremen Kälte und Einsamkeit getrotzt, um die Geheimnisse der Natur zu entschlüsseln und den Traum zu verfolgen, die Grenzen der Menschheit zu überwinden.

Im Sommer 1951 erreichte Professor Gao Shiliu von der Wuhan-Universität (ehemals Wuhan Institute of Surveying and Mapping) den magnetischen Nordpol der Erde, um geomagnetische Messungen durchzuführen. Damit war er der erste chinesische Wissenschaftler und Techniker, der die Arktisregion betrat.

Im Jahr 1999 organisierte die chinesische Regierung die erste groß angelegte umfassende wissenschaftliche Expedition in die Arktis. Das Polarforschungsschiff Xuelong beförderte 124 Mitglieder auf seiner ersten Reise in die Arktis, die 71 Tage dauerte und mehr als 14.000 Seemeilen umfasste. Dabei führte es eine umfassende Erforschung und Untersuchung des Arktischen Ozeans durch.

Da die Hauptaufgabe der Xuelong jedoch darin besteht, umfassende Untersuchungen in den Bereichen Ozeanographie, Meteorologie, Biologie, Geologie und anderen Bereichen der Arktis durchzuführen, und ihre Fähigkeit, Eis zu brechen, begrenzt ist, konnte sie trotz mehrerer Versuche, höhere Breitengrade zu erreichen, nie den Nordpol erreichen. Während Chinas vierter Arktisexpedition erreichte er jedoch 88 Grad und 25 Minuten nördlicher Breite.

Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung ist das arktische Meereis dünner geworden. Mit der zunehmenden Gesamtstärke meines Landes hat mein Land eigenständig den polaren Forschungseisbrecher „Xuelong 2“ mit stärkeren Eisbrecherfähigkeiten gebaut. Vor diesem Hintergrund eroberte Chinas polare wissenschaftliche Expedition schließlich den geographischen Nordpol, der heilige Ort!

Autor

Ai Songtao, Professor am China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Universität Wuhan

Chu Xinde , Doktorand, China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Universität Wuhan

Ling Jiajun, Masterstudent, China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Universität Wuhan

Gutachter : Zhang Xiaohong, Professor des China Antarctic Surveying and Mapping Research Center, Universität Wuhan

Planung: Zhai Guoqing

Produziert von: Science Popularization China

Produziert von: China Science and Technology Press Co., Ltd., China Science and Technology Publishing House (Beijing) Digital Media Co., Ltd.