神奇的南乔治亚岛（上）

  初探南极海

  2016年11月9日傍晚，“海精灵号”离开斯坦利港（又称阿根廷港），沿着既定航线继续向东驶去。

  我写的没错，此次南极之旅的第一周里我们其实一直在向东航行。马岛的纬度甚至比乌斯怀亚还低，只有51°左右，所以说我们前4天甚至一直在远离南极大陆。“海精灵号”到达斯坦利港的那天最高气温甚至达到了15℃，羽绒服都穿不住，这种天气很难称之为南极探险，别说冰山了，就连一片雪花都不可能见到。

  第二天我们继续向东行驶，但气温骤降到了5℃，风力也上升到了6级。根据气象卫星的预报，我们的正前方有一个低气压带，并以此为中心形成了一个暴风眼，中心风力达到了11级，好在暴风中心和船一样都是自西向东移动的，我们只要跟在它后面走就平安无事。

  从这件事可以看出，海洋环境千变万化，几乎没有规律可循。气象卫星的存在使得全世界每一艘远洋轮船都能即时知道前方的天气情况和海面状况，船长可以根据这些数据随时调整航线以规避风险。我们的前辈们可就没有这个便利了，那时的渔民出海完全就是碰运气，遇到台风就只有死路一条，这就是为什么全世界的渔民都非常迷信，他们确实需要相信有个海神在保佑他们。

  11日早晨，我们终于见到了第一片雪花，以及第一座海上冰山。其实当天的气温没怎么变，最高气温仍然在5℃左右，但船长通过麦克风向大家报告说，海水的温度已经从5℃骤降至1℃，说明我们刚刚跨越了南极辐合带（Antarctic Convergence），正式进入了南极海的领地。当天上午，来自德国的探险队员、海洋生物学博士米凯拉（Michaela）举办了一个科普讲座，为大家普及了南极海的相关知识。

  要想弄明白南极海是怎么形成的，就必须先从信风说起。众所周知，风是大气从高压带向低压带移动的结果。从全球的范围讲，导致大气压力差异的主要原因是地表受热不均引起的大气环流，比如赤道附近地表温度最高，于是赤道上空的热空气倾向于向上流动，因此产生了赤道低气压带，于是南北纬20°～30°地区的空气便流过来填补空白。地球自西向东的自转使得这两股向赤道方向移动的空气产生了一个偏角，这就是北半球的东北信风和南半球的东南信风的由来。

  为了弥补这两股信风导致的真空，更高纬度的冷空气产生了反方向运动，这就是为什么南北纬40°～50°的地区常年刮西风的原因，这块地方也因此而被称为西风带。乌斯怀亚和马岛都处于南半球的西风带上，这两个地方的居民根本不用靠太阳辨别方向，只要感觉一下风从哪里刮过来就知道哪边是西了。

  风吹动海面的海水，形成了海浪。无数微小的海浪积少成多，渐渐汇聚成了洋流。北半球陆地太多，洋流走不了多远就会被陆地挡住，于是北半球的洋流路线复杂，方向难以预料。南半球就不同了，因为南极大陆被一圈很深的海洋包围着，使得被南半球西风带带动起来的洋流在整个行进过程中都没有遇到任何阻挡，于是这股洋流便越流越快，带动的海水也越来越多，最终形成了一个宽600～2000公里、深度在2000～4000米的环南极洋流（Antarctic Circumpolar Current）。

  环南极洋流是全球最大的洋流系统，其流量是全球所有淡水河总流量的100多倍。德雷克海峡是环南极洋流所流经的最窄的地方，这就是为什么平均流速很慢的环南极洋流在经过这里时会有一个明显的加速过程，导致这个海峡总是波涛汹涌，成为航海家们的噩梦。

  环南极洋流相当于孙悟空头上的紧箍咒，把整个南极海包裹在里面，南极大陆融化下来的冰冷的海水很难和来自北方的温暖海水发生热交换，这就是南极之所以比北极冷的最主要的原因。相比之下，北冰洋的海水遇冷下沉之后，来自墨西哥湾的温暖海水可以沿着北大西洋表面很顺利地流过来填补空白，这就是著名的北大西洋暖流（又名墨西哥湾暖流）的来历。这股暖流使得位于北纬78°的全球最北城市斯瓦尔巴（Svalbard）在冬天的平均气温仍然可以维持在-16℃以上，南半球同样纬度的地方至少要比斯瓦尔巴低20℃，人类很难生存。

  环南极洋流是一条不规则的宽带，其最北端和温暖海水的交锋之处如今被称为“极锋”（Polar Front），但它曾经还有个知名度更大的名字，就是前文提到过的南极辐合带。南极辐合带南北两侧的海水温度有明显差异，比如我们这次测到的温度差异在4℃左右，如此明显的差异把南极辐合带以南的海洋和其他大洋区别开来了，这就是通常所说的南极海的边界。

  南极辐合带的位置会随着季节的变换略有变化，但大体上位于南纬60°附近，因此《南极条约》把南纬60°定为南极地区的政治分界线，60°以南为“条约”适用范畴，以北则不属于“条约”管辖。但这条带在很多地方已经超越了南纬60°线，比如在我们这次的航海区域内，南极辐合带是从马岛和南乔治亚岛之间穿过去的，因此这两个岛虽然纬度相似，但前者不属于南极地区，后者则位于南极生态圈以内了。不过，因为南乔治亚岛的纬度不够高，通常被称为“亚南极”（Sub-Antarctica）。

  换句话说，南极辐合带才是南极地区的科学分界线。从气候和生态学的角度讲，“海精灵号”在11日的凌晨正式进入了南极地区，我们的这次南极之旅总算名正言顺了。米凯拉告诉我们，如果观察仔细的话，在船上就能看出两者的差别。比如当船跨过南极辐合带时，她观察到船周围的海鸟明显增多了，原因就在于辐合带附近的海水上下混合得很厉害，导致富含养分的底层海水被翻到了海面，于是辐合带附近海域的海藻非常多，以海藻为食的南极磷虾也就多了起来，吸引了更多的海鸟前来捕食。

  南极辐合带的形成对于南极来说究竟有多么重要？英国广播公司（BBC）拍过一部3集纪录片，详细解答了这个问题。大约在1.7亿年前，南极大陆还和南美、澳大利亚和非洲大陆连在一块，史称冈瓦纳（Gondwana）大陆。当时的南极大陆位于赤道附近，这就是为什么在南极大陆的土壤里发现了大量热带动植物化石的原因。之后发生了第一个大事件，这块超级大陆在板块运动的作用下裂解成几大块，各自向不同的方向漂移。南极大陆约在1.2亿年前漂到了现在这个位置，但在之后的2000万年里都没有结冰，原因就是来自热带的海水可以毫无阻力地流到这里，使得南极大陆的气温始终维持在零度以上。

  之后又发生了第二个大事件，南极大陆终于和澳大利亚、新西兰分开了。这一变故导致洋流改道，环南极洋流成为一个半封闭的圆环，把南极大陆部分地封了起来，热带海水不那么容易进来了，于是这块大陆终于开始结冰，时间大约为3400万年前。

  之后又发生了第三个大事件。大约在1500万年前，南极大陆和南美大陆也分开了，德雷克海峡被打通，环南极洋流终于成为一个封闭的圆环，把南极大陆彻底封在了里面，于是这块大陆终于盖上了一层厚厚的冰盖，成为今天这个样子。冰盖抬高了南极大陆的海拔，使之成为地球上平均海拔最高的大陆。海拔越高气温越低，这是南极之所以比北极更冷的第二个原因。

  冰盖导致绝大多数南极生物惨遭灭绝，只有极少数具备了超级抗冻能力的生命才有可能存活。因此南极生态系统是地球上最为脆弱的生态系统，必须加以严格的保护。根据“国际南极旅游组织协会”（IAATO）的要求，所有去南极旅游的乘客都必须事先消毒，尽量减少外来物种入侵南极的可能性。于是我们每个人都要在探险队员的监督下用吸尘器把所有将要带上南极的衣物彻底吸一遍，避免衣物上沾着的植物种子进入南极大陆，所穿的登陆靴也要用消毒水彻底清洗一遍，道理是一样的。安雅甚至还要求大家晚上睡觉前把窗帘全部拉上，防止趋光性的鸟类误撞上来。

  整套程序很像是在办南极签证，提醒大家梦想中的南极终于近在眼前了。

  初遇南极岛

  从马岛到南乔治亚岛之间的直线距离约为1500公里，“海精灵号”因为要躲暴风，走了两天三夜才到。11月12日早晨，天空依然下着小雪，透过弥漫的大雾，远方的海平面上隐约出现了一排黑色的锯齿形轮廓，但它实在是太像乌云了，很难确定它到底是什么，直到我们的船走近了我才敢肯定那不是乌云，而是一座小岛。

  只有真正在大洋里航行过的人才会明白，仅凭肉眼发现海岛是一件多么困难的事情。

  我们眼前的这座海岛是在241年前才第一次被人类发现的。1775年1月14日这天，库克船长率领的一支英国海军探险队第一次驶进了这片海域，船上的水手托马斯·威利斯（Thomas Willis）看到了和今天同样的景象。唯一不同的是当时地球正处于小冰期，岛上很可能有很多积雪，不像现在这么黑。根据当时的航海日志记载，威利斯观察了很久才终于确认前方不是冰山，而是一座真正的海岛。这是人类发现的第一块位于南极辐合带以南的陆地，具有划时代的意义，因为它是威利斯首先发现的，库克船长将其命名为威利斯岛。

  当年的远洋航行虽然要冒很大的风险，但地球上有多少人能以自己的名字命名一座岛屿呢？这可以算作水手们出海远行的一个很强的动力吧。而对于库克船长来说，他的动力是要发现传说中的南方大陆。可他没有想到的是，他的这次航行却最终证明南方大陆是不存在的，而他本人也因为这次航行而成为南极探险故事里的第一个出场的英雄人物，其地位很像是《三国演义》里的那位武功天下第一的吕布吕奉先。

  詹姆斯·库克（James Cook）于1728年11月7日出生于一个苏格兰农民家庭，他从小就勤奋好学，通过自学掌握了航海所需的一切技术。他尤其擅长勘探和制图，这门绝技让他进入了英国皇家海军，参加了英法七年战争（Seven Years' War）。他绘制的北美纽芬兰海岸线地图帮助英国海军出奇制胜，打败了强大的宿敌法国，从此加拿大便改说英语了。这份地图直到200多年后仍然还在使用，由此可见库克的制图技术在当时可以说是相当超前的。

  1768年8月26日，升任船长的库克指挥一艘从运煤船改装的英国皇家海军“奋进号”（HMS Endeavour）帆船从英国出发，绕过合恩角驶入宽阔的太平洋，开始了他的第一次环球之旅。这次航行名义上是受英国皇家学会（Royal Society，相当于英国科学院）的委托，去塔希提岛观测金星凌日的。正是通过这次观测，人类第一次知道了地球和太阳之间的距离。这是一项了不起的成就，因为这是人类第一次从空间维度上知道了太阳系的准确大小，从而知道地球对于宇宙而言实在是一个微不足道的存在，进一步动摇了宣扬地球中心说的基督教的权威性。

  这次远航是英法科学界的首次大规模合作，也是当年极其罕见的一次以科学名义进行的远洋航行。要知道，那时的远洋航行危险性极高，一点也不亚于现在的载人航天，没有超强的动机是没人愿意冒险的。比如，开启大航海时代的葡萄牙水手达伽马第一次出海的动力是金钱，他的那次著名的绕过好望角的航行一共用了26个月，出发时有170人，最后只有55人活着回来，但他运回里斯本的那一船胡椒和肉桂卖得的钱相当于整个远征队所需费用的60倍，可见当年远洋航行的利润有多高。

  早年的英国航海家当然也不是圣人，赚钱是他们出海的唯一动力。事实上，当时葡萄牙和西班牙才是海上霸主，钱都让“二牙”赚走了，眼红的英国人只能当海盗，靠打劫西班牙商船赚到了第一桶金。不同的是，英国人用这笔钱大力发展科学技术，培养了一大批天才科学家，终于在这场国力大比拼中脱颖而出，成为最后的赢家。

  举个例子，人类历史上第一次纯科考性质的远洋航行就是英国人发起的，发起人是著名的英国天文学家埃德蒙德·哈雷（Edmond Halley），时间是1698年，相当于中国的康熙年代。那次远航的主要目的是考察南磁极，顺便寻找南方大陆。库克船长第一次远航的目的就更丰富了，除了天文学家以外，他还邀请了一大批动植物学家、地质学家、测绘学家和画家（当时还没有照相技术，画家非常重要）上船，甚至还带了一名诗人同行。那次远航开创了海洋科考的新模式，此后英国海军部又组织了多次远洋航行，大都借鉴了库克首创的模式，其中就包括达尔文的那次著名的“比格尔号”环球航行。

  话虽如此，18世纪时的科学还很不发达，远没有达到人类共识的程度，因此很多远航虽然打着科学的旗号，骨子里却仍然是国家之间争权夺利的工具。就拿库克船长的第一次远征来说，他完成了金星凌日观测后，如约打开了英国海军部事先交给他的一封密令，并根据上面的指示挥师南下，去寻找传说中的南方大陆了。原来，当时地球上大部分已知陆地均已被欧洲列强瓜分完毕，只有南方大陆尚未被发现。法国早已派出了大批军舰去南太平洋寻找传说中的盛产黄金之地，英国政府自然不甘落后，便秘密指使库克船长南下太平洋，试图赶在宿敌法国之前将其拿下。库克虽然没有找到南方大陆，但却在那次航行过程中首次环绕了新西兰一圈，证明那只是一座大岛，不是大陆。他还首次在新西兰和澳大利亚东海岸登陆，成为第一个登陆这两块地方的欧洲人。这两个国家今天之所以说英语，与库克船长的那次航行有直接的关系。

  英国海军部并不甘心失败，于1772年再次派库克船长南下，进行第二次远征。这一次他驾驶英国皇家海军“决心号”（HMS Resolution）帆船一路向南航行，直到浮冰将其挡住，再也无法前进为止。然后他沿着这条纬度绕了地球一圈，证明在这一纬度的北方不存在大陆，那个传说中的黄金之地即使存在的话，也肯定在更南的地方，因此也就会非常寒冷，不会有太多可利用的价值。

  就是在这次航行途中，库克跨越了南纬66°33′，时间是1773年的1月17日，这是人类首次进入南极圈，意义重大。一年后的1月31日，他又到达了南纬71°10′的地方，创造了人类南行的新世界纪录。有意思的是，正是因为库克证明了南方大陆不存在，让后来者失去了进一步南行的动力，各国政府和王室在很长一段时期内都不再资助远洋船队了，因此库克船长创下的这个纪录直到半个多世纪后才被打破。

  值得一提的是，库克的第二次远征携带了一块由英国工匠制造的航海钟，帮助他准确地测量了所在位置的经度。世界上第一座用于测量经度的航海钟是由英国钟表匠约翰·哈里森（John Harrison）首先制造出来的，这项发明极大地提高了英国皇家海军的战斗力，这也是大英帝国之所以称霸全球的重要原因。

  1776年，库克船长驾驶“决心号”第三次驶入太平洋海域。这次远航的公开目的是送一位塔希提土著回岛，但真正的目的是试图发现从欧洲通往亚洲的西北航道，打破葡萄牙人和荷兰人对亚洲市场的垄断，这就是为什么他在离开塔希提岛后并没有立即返回英国，而是继续向北航行的原因。也正因为如此，库克船长成为首个进入北太平洋海域的欧洲人，并在航行过程中发现了夏威夷岛。今天的夏威夷岛居民之所以说英语，与库克船长的这次远征有很大关系。

  因为遭到了北极浮冰的拦截，库克船长并没有打通西北航道，但他却借此机会首次勘察了美国的西海岸，当时这块地方是被西班牙人占领的，库克的远征最终使得整个北美都说起了英语，否则的话美国很可能被分裂成两个不同的国家。

  从全球史的角度看，库克船长的3次环球航行所做的最大贡献还不是证明南方大陆不存在，而是绘制出了详细的太平洋海岸线和太平洋群岛地图。这是人类首次准确地知道占地球表面三分之一面积的浩瀚的太平洋里面究竟有什么，极大地丰富了人类对于世界的认知。如今太平洋周边的很多城市都竖立着一座库克船长雕像，他也因此而成为全世界雕像数量最多、范围最广的历史人物。

  对于普通人而言，库克船长最大的贡献大概就是让大多数太平洋周边国家都说起了英语，最终确立了英语世界的版图。今天英语之所以成为实际意义上的世界语，与库克有着直接的关系。

  库克于1779年死于夏威夷土著之手，享年51岁。因为他死得太早，大部分南极探险故事里都没有了他的事迹。但他绝对是历史上最了不起的探险家，后来的所有南极探险家都会以他为模板，这就好比同样英年早逝的吕布最终却成为三国英雄比拼武功的参照系一样。

  库克船长的探险精神激励了一代又一代探险家去探索未知世界的奥秘，南极大陆就是地球探险史上的最后一顶王冠。之后人类又把目光转向太空，美国航天飞机“奋进号”和“发现号”就是根据库克船队的两艘船的名字而命名的，这一举措与其说是为了纪念库克船长，不如说是代表了人类探险精神的传承。 旅游库克洋流南极南乔治亚岛海水温度南极鸟类