阿蒙森-斯科特南極站
阿蒙森-斯科特南極站（英語：Amundsen-Scott South Pole Station）是美國於1957年在南極點設立的科學考察站。科考站位於南極高原上，海拔2,835米(9,301英尺)。它由美國國家科學基金會極地項目部門管理，具體來說就是美國南極洲計劃 （英語：USAP）。阿蒙森-斯科特南極站是地球長期有人居住的最南處，也是世界緯度最高的考察站。其名稱是為紀念在1911年12月第一個抵達南極點的羅爾德·阿蒙森和1912年1月抵達的羅伯特·斯科特。
| 阿蒙森-斯科特站 | |
|---|---|
| 南極站 | |
| 阿蒙森-斯科特南極站 | |
 2009年的阿蒙森-斯科特站的高架站體。 | |
  阿蒙森-斯科特站 阿蒙森-斯科特站的位置。 | |
| 坐標：89°59′51″S 139°16′22″E / 89.9975°S 139.2728°E | |
| 國家 |  美國 |
| 位置 | 地理南極點（南極高原） |
| 管理 | 美國南極洲計劃（國家科學基金會） |
| 建立 | 1956年11月 |
| 語源 | 羅爾德·亞孟森及羅伯特·斯科特 |
| 海拔[1] | 2,835 公尺（9,301 英尺） |
| 人口[1] | |
| • 總計 |
|
| 時區 | NZST（UTC+12） |
| • 夏時制 | NZDST（UTC+13） |
| 類型 | 全年 |
| 時段 | 年度 |
| 狀態 | 運營中 |
| 網站 | 官方網站 |
在1956年11月之前，南極沒有永久的人造建築，南極洲內部也幾乎沒有人類存在。南極洲為數不多的幾個科考站都在遠離南極點的海岸附近。
為支持1957年國際地球物理年活動，此站在1956年開始建設，並自此一直有人居住於此，並經過多次重建、擴建和升級。目前此站所在處距離地理上的南極點約100米，並以約每年十米的速度漂移遠離南極點。雖然美國自1957年一直在南極點維持有基地，但中央建築、廚房和通訊單元曾重建和遷移過數次，包含這些單元的基地就叫阿蒙森-斯科特南極站。
這有人居住的地方是地球表面上唯一一個的太陽連續六個月可見，然後在接下來的六個月里持續黑暗的地方。在這裡大約有兩天的時間處在黑暗/光明時間平均相等狀態，也就是所謂的春分日和秋分日，它們被稱為一個極長的「極晝」和一個同樣長的「極夜」。在長達六個月的「一天」里，太陽在地平線上的仰角逐漸變化。在9月的整個節分日期間，太陽處於上升位置，然後在12月冬至日(南方的夏至日)時達到最高點，在3月春分時落下。
在為期6個月的極地夜間，氣溫可降至−73°C(−99°F)以下。這個季節有強烈的暴風雪。如果不考慮不受飄雪影響的波長的天氣，理論上有著長達半年的充足的黑暗條件和乾燥的大氣使科考站成為一個絕佳的天文觀測場所。
阿蒙森-斯科特站的科研人員和後勤人員的數量總是隨季節而變化，在10月至2月的夏季作業季節，科研人員和後勤人員的數量最多約為200人。近年來，冬季的人口大約有50人。
介紹和歷史
為支持1957年國際地球物理年活動，此站在1956年開始建設，並自此一直有人居住於此，目前此站所在處距離地理上的南極點約100米，並以約每年十米的速度漂移遠離南極點。雖然美國自1957年一直在南極點維持有基地，但中央建築、廚房和通訊單元曾重建和遷移過數次，包含這些單元的基地就叫阿蒙森-斯科特南極站。
初始站（1957年–1975年）
原來的南極站現在被稱為「老南極」(Old Pole)。
該太空站由美國海軍的海蜂工兵隊建造，由海軍上尉Richard Bowers領導。1956年11月20日，8人先遣隊由VX-6空軍中隊VX-6用2架C-47運輸機（R4D）運來，他們成為第一群在南極點過冬的人。因為南極點的冬季狀況從未被測量過，因此初始站部份被建在地下，以在能想像的最糟氣候下保護它，1957年記錄的最低溫度是零下74.5°C，這樣低的氣溫，再加上低濕度和低氣壓，使得只有在適當保護下人類才有可能應付。美國第十八航空隊的道格拉斯C-124空投了大部分設備和建築材料。這些建築是由預製的4x8英尺模塊化面板建造的。外部表面有四英寸厚，內部表面為鋁，外部表面為膠合板，中間夾有玻璃纖維。在平坦統一的屋頂上天窗是唯一的窗戶，而建築通過粗麻布和鐵絲網覆蓋的隧道系統連接。最後一批建築工人於1957年1月4日離開。
第一個南極越冬小隊由保羅·斯普勒率領的8名「國際地球物理年」(IGY)科學家和約翰·塔克海軍上尉率領的8名海軍支援人員組成。營地的主要組成部分包括一個天文台、一個無線電探空儀、一個探空氣球充氣掩體，以及一個1000英尺高的雪洞，雪洞裡有地震儀和磁強計。該小組記錄的最低平均溫度是零下90華氏度（-67.8攝氏度），儘管正如斯普勒指出的那樣，「即使在零下60華氏度（-51.1攝氏度），我也看到有人吐血，因為支氣管的毛細血管結霜了。」[2]
1958年1月3日，來自紐西蘭的艾德蒙·希拉蕊爵士(Sir Edmund Hillary)的探險隊(大英國協跨南極探險隊的一部分)從斯科特基地通過陸地抵達了太空站，隨後不久維維安·福克斯爵士(Sir Vivian Fuchs)的英國科學小組也抵達了這裡。[3]
初始站的建築由預製構件組裝而成，這些構件通過空運和空投的方式運到南極。它們最初建在地面上，用覆蓋著木框架的走道連接著建築物，但顯然人們低估的南極的困難度。雖然南極開闊地帶的積雪每年約為8英寸(20厘米)，但在凸起建築物附近，風吹過之後雪的累積速度要快得多，更以約每年1.2公尺的速度將此站不斷埋沒。到1960年，也就是科考站建成三年後，它已經被埋在6英尺(1.8米)厚的雪下。[4]
由於壓力導致大部分木製屋頂塌陷，深埋雪地下，因此初始站於1975年被遺棄。2010年12月，在為美國國家科學基金會進行雪穩定性測試時，一名設備操作人員墜樓，最終科考站被被拆除。[5][6]這片區域正在被審查是否可以用作非政府組織客人的營地。
1975年–2003年穹頂站與新站
1975年，科考站搬遷到新建成的巴克敏斯特·富勒測地穹頂，50米(160英尺)寬，16米(52英尺)高，帶有14米× 24米(46英尺× 79英尺)鋼鐵拱門。其中一個是穹頂的入口，它有一個橫向拱，包含了用於太空站維護的模塊化建築、燃料囊、發電廠、融雪機、設備和車輛。穹頂內的獨立建築包括宿舍、廚房、娛樂室、郵局和用於監測上下大氣的實驗室，以及許多天文學和天體物理學方面的其他複雜項目。科考站還包括天空實驗室，一個比穹頂略高的盒子狀塔。天空實驗室通過一條隧道與穹頂相連。太空實驗室有大氣傳感器設備，後來還有一個音樂室。
在1970-1974年的夏天，建造穹頂的海軍工程營成員住在韓戰時期的詹姆斯威小屋(Jamesway hut)里。小屋由一個木製框架和一個由帆布篷布覆蓋的凸起平台組成。兩端都有一個雙門的前廳。雖然有暖氣，但熱量不足以使它們在冬天適宜居住。在1976-1977年的夏天，這座建築被燒毀了幾次，後來最終被拆除。
然而，在1981-1982年期間，額外的從事文職工作的季節性駐站人員被安置在一個稱為「夏令營」的一組詹姆斯威小屋之中。營地最初只有兩間營房，後來發展到11間營房，每間大約住10人，加上兩間有浴室和健身房設施的休閒營房。此外，在20世紀90年代特別為研究天文學和天體物理學的科考人員添加了一些科學和停泊結構，如hypertats和高架宿舍樓。
在穹頂作為主要科考站的這段時間裡，美國的南極政策發生了許多變化。從20世紀90年代開始，利用南極有利的大氣條件進行天體物理研究開始產生重要的科學成果。這些實驗包括蟒蛇望遠鏡、蝰蛇望遠鏡和DASI望遠鏡，以及10米(390英寸)南極望遠鏡。現在DASI望遠鏡已經退役，它的支架被用於凱克陣列。阿曼達中微子望遠鏡/冰立方中微子天文台實驗利用了2英里(3公里)厚的冰蓋來探測穿過地球的中微子。馬丁A.波莫蘭茲天文台(MAPO)於1995年落成。這些項目的重要性改變了太空站運作的優先次序，提高了科學用貨物的優先級和科學家的地位。
1998年-1999年夏是美國南極發展第六站隊（VEX-6）和它的洛克希德LC-130飛機為美國南極計劃服務的最後一年。從1999-2000年開始，紐約空軍國民警衛隊第109空運聯隊負責夏季麥克默多站和南極之間的日常貨運和客運航班。
1988年冬天，穹頂里傳來一聲巨響，經調查發現因為地基基礎環梁因應力過大而斷裂。[7]
知名的穹頂不斷被雪淹沒，在2009年底被拆除。它被裝箱並交給了海蜂工兵隊，把它儲存在加州的休尼梅港。[8]穹頂建築中間的標誌性眼洞懸掛在那裡的海蜂博物館展出。
2003年至今三代站
1992年，科考站的不斷改良設計，這次有了一個新的方案，建築面積為7400平方米(8萬平方英尺)，一共兩層，總耗資1.5億美元。[9]建築於1999年開工，毗鄰穹頂。該設施於2008年1月12日正式啟用，並舉行了開站儀式，其中包括舊穹頂站的退役儀式。[10]出席典禮的有一些政要，包括美國國家科學基金會主任Arden Bement，科學家Susan Solomon和其他政府官員。建造新南極站所需的全部建築材料由LC-130大力神飛機和紐約斯科舍斯特拉頓空軍國民警衛隊基地第139空運中隊從麥克默多站空運過來。
新站採用了模塊化設計，以適應駐站科學家的增多，以及可調節的建築高度，以防止被大雪掩埋。科考站所在地每年積雪約20厘米(8英寸)，但沒有融化，建築的圓角和邊緣有助於減少積雪。[11][12] 建築面向風，牆體下部傾斜。傾斜的牆體增加了從建築下流過的風速，並從雪堆上方流過，可以讓積雪快速沖走。這可以防止建築物被暴雪迅速掩埋。風洞測試表明，除非雪層達到二樓，否則沖刷將持續進行。
由於雪在自身重量的作用下會隨著時間的推移逐漸沉降，因此建築的地基被設計成能夠適應建築任何一方的沉降差異。如果差速沉降繼續下去，就需要用千斤頂將支撐結構抬高並重新調整平穩。該設施的主要支撐柱設計在外牆外，因此整個建築可以用千斤提升到整個樓層。在這個過程中，一段新的柱子將被添加到現有的柱子上，然後千斤頂將建築拉到更高的高度。[來源請求]
運營
在夏季，科考站的人口通常在150人左右。大多數員工在2月中旬離開，留下幾十人(2020年為42人)「越冬」，主要是後勤工作人員和一些科學家，他們讓科考站在南極長達數月的夜晚保持運轉。冬季工作人員在2月中旬至10月下旬之間被隔離。越冬帶來了極大危險和壓力，因為科考站的居民幾乎完全與外界孤立。科考站在冬季完全自給自足，由3台使用JP-8噴氣燃料的發電機供電。
科考站一年一度的傳統是在冬季的最後一次飛行過後，連續觀看The Thing from Another World (1951年)、怪形(The Thing) (1982年)和怪形前傳(The Thing) (2011年)。[13]
這座科考站的研究包括冰川學、地球物理學、氣象學、高層大氣物理學、天文學、天體物理學和生物醫學研究。近年來，大多數冬季科學家都為冰立方中微子天文台工作，或者為南極望遠鏡和BICEP2等低頻天文實驗工作。極地空氣的低溫和乾燥環境，加上超過2743米(8999英尺)的海拔，使得某些頻率上的空氣比其他地方的空氣要透明得多，而且數月的黑暗允許敏感設備持續運行。
科考站有一個小溫室，種植著各種蔬菜和藥草，從新鮮茄子到墨西哥辣椒，都是水培生產的，只需要水和養分，不需要土壤。溫室是冬天新鮮水果和蔬菜的唯一來源。
氣候
阿蒙森-斯科特南極站位於南極高原，屬冰原氣候，終年嚴寒，一年有8個月（3月至10月）的平均氣溫在-50°C以下。寒季（4月至10月）時，最低氣溫低於-70°C的情況十分常見，可偶爾降至-80°C以下。即便在最熱月，氣溫也鮮少高於-20°C。最冷月為7月，平均氣溫-60°C，極端最低氣溫-82.8°C（1982年6月23日）。最熱月為12月，平均氣溫-28°C，極端最高氣溫-12.3°C（2011年12月25日）。由於地處南極洲內陸，阿蒙森斯科特風速不高，強風少見。年平均風速約5.5米/秒，最大風速為25米/秒。該站的極晝極夜現象十分顯著，極夜現象從3月下旬開始，延續到9月下旬，長度幾近6個月，極晝時間同等。
| 阿蒙森-斯科特南極站 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 歷史最高溫 °C（°F） | −14.4 (6.1) |
−20.6 (−5.1) |
−26.7 (−16.1) |
−27.8 (−18.0) |
−25.1 (−13.2) |
−28.8 (−19.8) |
−33.9 (−29.0) |
−32.8 (−27.0) |
−29.3 (−20.7) |
−25.1 (−13.2) |
−18.9 (−2.0) |
−12.3 (9.9) |
−12.3 (9.9) |
| 平均高溫 °C（°F） | −26.0 (−14.8) |
−37.9 (−36.2) |
−49.6 (−57.3) |
−53.0 (−63.4) |
−53.6 (−64.5) |
−54.5 (−66.1) |
−55.2 (−67.4) |
−54.9 (−66.8) |
−54.4 (−65.9) |
−48.4 (−55.1) |
−36.2 (−33.2) |
−26.3 (−15.3) |
−45.8 (−50.4) |
| 日均氣溫 °C（°F） | −28.4 (−19.1) |
−40.9 (−41.6) |
−53.7 (−64.7) |
−57.8 (−72.0) |
−58.0 (−72.4) |
−58.9 (−74.0) |
−59.8 (−75.6) |
−59.7 (−75.5) |
−59.1 (−74.4) |
−51.6 (−60.9) |
−38.2 (−36.8) |
−28.0 (−18.4) |
−49.5 (−57.1) |
| 平均低溫 °C（°F） | −29.6 (−21.3) |
−43.1 (−45.6) |
−56.8 (−70.2) |
−60.9 (−77.6) |
−61.5 (−78.7) |
−62.8 (−81.0) |
−63.4 (−82.1) |
−63.2 (−81.8) |
−61.7 (−79.1) |
−54.3 (−65.7) |
−40.1 (−40.2) |
−29.1 (−20.4) |
−52.2 (−62.0) |
| 歷史最低溫 °C（°F） | −41.1 (−42.0) |
−58.9 (−74.0) |
−71.1 (−96.0) |
−75.0 (−103.0) |
−78.3 (−108.9) |
−82.8 (−117.0) |
−80.6 (−113.1) |
−79.3 (−110.7) |
−79.4 (−110.9) |
−72.0 (−97.6) |
−55.0 (−67.0) |
−41.1 (−42.0) |
−82.8 (−117.0) |
| 平均降水量 mm（英寸） | 0.3 (0.01) |
0.6 (0.02) |
0.2 (0.01) |
0.1 (0.00) |
0.2 (0.01) |
0.1 (0.00) |
0.0 (0.0) |
0.0 (0.0) |
0.1 (0.00) |
0.1 (0.00) |
0.1 (0.00) |
0.3 (0.01) |
2.3 (0.09) |
| 平均降雪量 cm（英寸） | 0.3 (0.1) |
0.5 (0.2) |
— | — | 0.3 (0.1) |
— | — | — | — | — | — | 0.3 (0.1) |
1.3 (0.5) |
| 平均降水天數（≥ 0.1 mm） | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.0 | 0.2 | 0.1 | 0.0 | 0.0 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | 1.6 |
| 平均降雪天數 | 22.0 | 19.6 | 13.6 | 11.4 | 17.2 | 17.3 | 18.2 | 17.5 | 11.7 | 16.7 | 16.9 | 20.6 | 203.0 |
| 月均日照時數 | 406.1 | 497.2 | 195.3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 34.1 | 390.6 | 558.0 | 616.9 | 2,698.2 |
| 日均日照時數 | 13.1 | 17.6 | 6.3 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 1.1 | 12.6 | 18.6 | 19.9 | 7.4 |
| 資料來源1：Pogoda.ru.net (temperatures, 1981–2010, extremes 1957–present)[14] | |||||||||||||
| 資料來源2：Deutscher Wetterdienst (Precipitation 1957–1988 and Sun 1978–1993),[15] NOAA (snowy days and snowfall data, 1961–1988)[16] | |||||||||||||
流行文化
約翰·伯德博士的獲獎書《一天一夜：南極人像》 (One Day, One Night: Portraits of the South Pole) 中記載了阿蒙森-斯科特南極站的科學與生活，該書中描寫了南極傅科擺，300俱樂部，第一次在深冬季節的空運救援事件和包括氣候變化和宇宙學的南極點的科學事件。
科幻作家金·斯坦利·羅賓森的書《南極洲》虛構了阿蒙森-斯科特和麥克默多的文化，故事時間設定在不久的將來。
在1998年拍攝的美國科幻驚悚片X檔案：征服未來中，該科考站扮演了重要角色。
2009年的電影《冰天血地》(White out) 主要以阿蒙森-斯科特科考站為背景，儘管與真實的科考站建築布局完全不同。
回合制策略遊戲《文明VI》在其擴展資料片《迭起興衰》中就將阿蒙森-斯科特南極站作為一個奇蹟。
動畫《機動戰士高達》的OVA作品《The Origin》(OVA Mobile Suit Gundam: The Origin) 中講述了南極洲一座名為斯科特城(Scott city) 的大都市故事，這座城市的穹頂與1975年的舊科考站穹頂建築並無不同，當時由Zeon控制的人類太空殖民地與地球聯盟(Earth Federation)在這裡舉行了一次重要的和平會議。
2019年的電影《伯納黛特你去了哪》(Where'd You Go, Bernadette) 中，阿蒙森-斯科特站非常突出，在片尾字幕中還展示了建造該科考站的場景，儘管電影中描述的實際科考站是英國哈雷六世南極科考站。
時區
南極一年只看一次日出和日落。由於大氣折射的原因，這些天文現象並不恰好分別發生在9月和3月的秋分日和春分日時：在每一個節分日時，太陽在地平線以上的時間要長4天。這個地方沒有太陽日，在地平線以上沒有所謂太陽日高度的最大值或最小值等概念。南極科考站使用的是紐西蘭時間(標準時間為UTC+12，夏令時為UTC+13)，因為所有飛往麥克默多站的航班都是從克賴斯特徹奇起飛的，因此，所有從南極出發的官方科考隊都要經過紐西蘭。
時區信息資料庫（IANA）中的區域標識符是「南極洲/南極」（antarctic /South Pole）。
參見
參考文獻
- ^ 1.0 1.1 Amundsen-Scott South Pole Station. Giosciences: Polar Programs. National Science Foundation. [2016-07-11]. （原始內容存檔於2017-05-02）.
- ^ Siple, Paul. 90° South
. New York: G.P. Putnam's Sons. 1959: 158, 164, 168–169, 175–177, 192–193, 198, 239–240, 293, 303, 370–371.
- ^ Edmund Hillary in Antarctica. New Zealand History. New Zealand Ministry for Culture and Heritage. [March 31, 2016]. （原始內容存檔於2016-10-06）.
- ^ Barna, Lynette; Courville, Zoe; Rand, John; Delaney, Allan. Remediation of Old South Pole Station, Phase I: Ground-Penetrating-Radar Surveys. Hanover, NH: U.S. Army Engineer Research and Development Center. July 2015 [May 3, 2016]. （原始內容存檔於2016-10-11）.
- ^ South Pole's first building blown up after 53 years. OurAmazingPlanet.com. March 31, 2011 [2021-02-05]. （原始內容存檔於2020-06-05）.
- ^ South Pole's First Building Blown Up After 53 Years （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, livescience.com, 2011
- ^ News about Antarctica - Deconstruction of the Dome (page 2). The Antarctic Sun. United States Antarctic Program. [August 3, 2017]. （原始內容存檔於2016-04-14）.
- ^ News about Antarctica - Deconstruction of the Dome (page 1). The Antarctic Sun. United States Antarctic Program. [August 3, 2017]. （原始內容存檔於2018-07-28）.
- ^ FY 2008 NSF Budget Request to Congress (PDF). National Science Foundation. [November 8, 2009]. （原始內容存檔 (PDF)於2012-10-17）.
- ^ A New Era. The Antarctic Sun. United States Antarctic Program. May 1, 2009 [May 1, 2009]. （原始內容存檔於2017-08-04）.
- ^ Sub-Zero Tech. Modern Marvels. 第12季. 第11集. February 23, 2005. History Channel.
- ^ Initial Environmental Evaluation Development of Blue-Ice and Compacted-Snow Runways in support of the U.S. Antarctic Program. National Science Foundation Office of Polar Programs. April 9, 1993 [2021-02-05]. （原始內容存檔於2021-03-19）.
- ^ McLane, Marie. South Pole enters winter with crew of 44 people. The Antarctic Sun. United States Antarctic Program. March 8, 2013 [February 26, 2014]. （原始內容存檔於2015-02-26）.
- ^ Weather and Climate – The Climate of Amundsen–Scott. Weather and Climate (Погода и климат). [2017-04-05]. （原始內容存檔於2018-10-19） （俄語）.
- ^ Klimatafel von Amundsen-Scott / Südpol-Station (USA) / Antarktis (PDF). Baseline climate means (1961–1990) from stations all over the world. Deutscher Wetterdienst. [2017-04-05]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-05-16） （德語）.
- ^ Amundsen–Scott Climate Normals 1961−1990. National Oceanic and Atmospheric Administration. [2017-04-05].
外部連結
- Current weather conditions at the Amundsen-Scott South Pole Station
- Bill Spindler's Antarctica （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- iceman's South Pole Page - Robert Schwarz spent most winters (6) at the Pole up to date （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Bubble Panoramas of the South Pole （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Live webcam image from ARO
- Big Dead Place
- National Science Foundation: Amundsen-Scott South Pole Station （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- Weather conditions at South Pole Station. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- 世界航空資料庫中的NZSP機場數據，數據截止日期：2006年10月。
