梁沛健:尖叫60度-福克蘭群島(四)

2020-03-02
梁沛健
香港中文大學博士後研究員
 
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航海家對南緯40度到50度間海域的俗稱咆哮40度 (Roaring 40s),因為南半球陸地範圍較小所以風力較強,海面常有大浪,令到船上的人不適咆哮。 但是除了咆哮40度,還有狂暴50度 (Furious 50s)和尖叫60度 (Screaming 60s)。

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這地圖顯示德雷克海峽(Drake Passage)正正是尖叫60度的所在地

我由福克蘭群島出發,乘坐英國南極調查局的詹姆斯·克拉克·羅斯號考察船(James Clark Ross)參加了跨越德雷克海峽(Drake Passage)科研探險之旅。  我加入了海洋示蹤劑團隊(Transient Tracer Team) ,該團隊由埃克塞特大學的 Messias博士領導。 

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停泊在福克蘭群島斯坦利港的詹姆斯·克拉克·羅斯號考察船 (RRS James Clark Ross)

我們的工作是使用24個圓柱體的溫鹽深儀(是一種用於測量海水的電導率、溫度和壓力的海洋學儀器,簡稱 CTD:Conduitivity, Temperature, Depth)收集不同深度的海水樣本。這些圓柱體在不同深度處閉合,每個圓柱體收集約20升海水,並測量海水中有多少瞬態示踪劑 (Transient Tracers)(例如CFC氯氟烴,SF6) 。 CFC和SF6由人類生產,用作製冷劑和絕緣體。它們在自然界中不存在,因此我們利用這些化合物像顯影劑一樣用來觀察海洋水流如何在世界範圍內傳送。

為了測量海水中示踪劑的濃度,我們使用了專用的氣相色譜系統(gas chromatography system),稱為Barbarella(以虛構的超級女英雄命名)。當我第一次看到儀器時,非常複雜的連接樣品和系統的喉管,氣瓶和閥門使我不知所措。世界上只有大約5台儀器可以進行這種測量,並且需要不斷進行校準以確保測量的準確性。為了容納相當大的儀器,我們將其放在一個貨櫃箱內,並在甲板上建立一個貨櫃實驗室。

考察船將會花大概兩個星期跨越德雷克海峽,每100海里就停下,讓我們把CTD慢慢放在水底4000米下。 當CTD到底時,就打開圓柱體水箱收集海水樣本,每200米的深度就打開一個水箱,務求可以收集最多的數據。每次進行這個操作也需要很長時間,先要等待海面比較平靜才可以放下CTD。把CTD下降到4000米下需要大概半小時,拉上來需要更長時間因為水箱都充滿水,非常重,如果拉得太快會把鋼纜扯斷。 

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把CTD吊到大海裏

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氣相色譜系統:Barbarella

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從貨櫃箱窗戶向外看,日落和波濤洶湧的大海

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在甲板上的貨櫃實驗室

貨櫃實驗室內感覺很小,裡面有電腦,空調,互聯網,電話和窗戶。在一個平靜的日子裡,我們可以看到許多海燕和信天翁跟隨這艘船。我們還看了許多美麗的日落和日出。在惡劣的天氣裡,在貨櫃實驗室中工作是充滿挑戰的。德雷克海峽(Drake Passage)以英國探險家弗朗西斯·德雷克(Francis Drake)於1578年發現它而得名。它以世界上最洶湧的海洋而聞名。由於它的緯度(南緯 50-60度)只是海洋,沒有任何陸地,所以南極洲極地洋流(Antarctic Circumpolar Current)攜帶大量冷水,並使南極洲遠離溫暖的水,造成強大的風和浪。最大的海浪是在德雷克海峽,就是南極洲半島與南美洲之間最窄的航道,水手們稱其為「德雷克搖」 (Drake Shake)。

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船上的食物絕不遜色,每餐都是豐盛美味

在貨櫃實驗室中工作為我們帶來了“Drake Shake”的最佳體驗。一開始,我很興奮地經歷了波濤洶湧的大海,但後來我開始感到有點噁心頭暈。幸運的是,我們船上有一名醫生,醫生給了我們許多人一種止暈藥貼,只要貼在頭後近耳朵的位置,十分鐘後就見效, 效果就像魔術一樣!

有人告訴我,我們即將進入南緯60度,大海將變得更洶湧。在起航後的幾個小時內,船員將門固定在上甲板上,以防止海水進入船內。大浪拍打船隻,海水經常湧上甲板導致水浸,水位處於腳踝的高度,所以我們要穿著雨靴才能從甲板實驗室走進船內。貨櫃實驗室中的設備都需要綁緊,但是當晚上強風到了蒲福氏風九級(Beaufort 9)時,就像在十號風球那樣,非常嚇人,感覺就像坐在過山車上一樣。一些簡單的任務,例如上樓梯,打開門,倒一杯水都變得十分困難,一不小心就會跌到和把物件弄到東歪西倒。我們並不懼怕大浪把船翻沉,因為這考察船配備堅固的船體,先進的平衡系統,並由經驗豐富的船長和船員操控。現在的航海技術十分先進,例如GPS和天氣預報等技術已經十分成熟,穿越德雷克通道(Drake Passage) 比1843年詹姆斯·克拉克·羅斯(James Clark Ross)遠征南極洲容易得多。

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座頭鯨

在貨櫃實驗室中工作也有好處。我們是第一個看到座頭鯨的人,應該是一隻母鯨和她的孩子。這是我第一次在野外看到鯨魚,這是我第一次看到地球上最大的動物之一,是一個興奮的體驗。自從禁止捕鯨以來,他們的數量正在恢復,希望未來會看到更多的鯨魚。

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看到遠方巨大的冰山在漂浮

總括來說,我在這趟南極洋考察之旅過得很愉快,亮點包括發現一個巨大的冰山,看到鯨魚,和在薄霧中看到南極大陸的大象島。我學習到很多平時在課堂或網上學不到的東西,令我感到更高興的是,我對氣候變化如何影響海洋的研究作出了貢獻。

 

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延伸閱讀
  • 當我們完成所有採樣並返回福克蘭群島斯坦利的路上時,我們在船上有一個神秘旅程,就是一窺堂奧RRS James Clark Ross (JCR)的內部船艙。我們在JCR上已經居住了三個多星期,已經成為我們海上的家,我們都很好奇這艘大船是如何運作的。

    梁沛健  2020-04-28