高登义的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dengyigao

博文

回忆我与北京青少年北极科普考察的日子(3):师生共同认识北极 精选

已有 4348 次阅读 2016-9-2 06:24 |个人分类:心得交流|系统分类:图片百科

        3、师生共同认识北极

组织中学生到北极地区科普考察的目的之一是,让孩子们在亲近北极地区大自然的过程中认识北极,尤其是在科学家带领下,把科学家考察研究北极的认识传播给孩子们,达到师生共同认识北极地区的目的。

亲近北极自然面貌

无论是在北极Longyearbyen地区考察,还是在北极格陵兰地区及其邻近海域考察,同学们在接近那里奇特的自然面貌时,都流露出了对于大自然面貌的好奇心。走进北极地区大自然,亲近北极地区大自然面貌是孩子们最直观认识北极的途径。

在格陵兰长峡湾考察冰川变化  Kangerlussuaq,格陵兰语,是“长峡湾”的意思,它正好位于一条长170千米峡湾的末端,因而,它既是机场的名字,也是这条峡湾的名字。

航行在这条峡湾中,不时可见山谷冰川退缩的痕迹,它是考察北极地区气候变暖的佐证之一。

首先,我给同学们讲解冰川退缩的重要特征是残留的冰积垅(照片24)。然后,我与北京四中的三位同学分工合作,两人认真计数目击的山谷冰川数,一人拍照所有的山谷冰川,我指导另一位孩子认识冰川退缩的特征,判断冰川退缩的数目。结果表明,在这条峡湾中,冰川退缩的比例占了80%以上,说明该峡湾地区冰川受气候变暖影响显著。

照片24.让学生们根据峡湾中的冰川数量统计退缩冰川所占的比例

               走近北极科研机构

访问国际高空观测站 在北极Longyearbyen市区东北侧,大约10千米处,国际高空大气物理观测站建立在一座海拔300多米的山上。它是由欧洲六国和亚洲的中国和日本共同观测应用、共同维护的。

2007年7月7日,星期六,多云。上午,我们驱车前往参观这所国际高空大气物理观测站。

在去国际高空大气物理观测站的途中,Y.叶新教授和我带领大家先参观一座极光观测站,它由挪威TROMΦ(通索)大学和美国阿拉斯加大学共同建立。我和另一位中国科学家曾经于1997年9月在此观测站前的草场上进行大气边界层观测两昼夜,居住在观测站里。

在给队员们介绍极光观测站时,Y.叶新教授兴高采烈地为同学们介绍。孩子们的英语都很好,不用翻译。

Y.叶新教授说:“极光是研究北极和南极高空大气物理的重要内容之一。我曾经多次到过南极考察,就极光观测研究来看,北极要比南极更适合观测极光研究。”

“为什么呢?”北京四中一位同学及时地提问。

听到这位孩子及时提问,Y.叶新教授更高兴了。也许,他佩服孩子们的英语水平,也许,他喜欢孩子们给他提出问题。他说:“北极和南极地区都是研究极光的重要地方,但北极地区的生活和工作条件要好得多,这为观测研究极光创造了更好的条件,这是一;其二,我们在北极地区观测到的极光要远远比南极的极光色彩丰富……”

啊!”北大附中一位同学感叹了,“也许,这是因为北极地区是以海洋为主的地理单元,这里水汽充足,而南极地区是以南极大陆为主的地理单元,是白色的沙漠,非常干燥;它们对于极光的衍射和折射等都差异很大……”

“Great!”(太伟大了!)坦率的Y.叶新教授高兴地拍拍这位同学,好奇地说:“你对南极、北极了解还不少啊!”

“都是高教授给我们讲过的”孩子坦率地回答。

听到这里,Y.叶新教授诡异地问大家:“你们知道谁在这个极光观测站里工作过?”

孩子们你看看我,我看看你,谁也不知道。

Y.叶新教授迫不及待地笑笑说:“就是你们的高教授”。

“哇……”孩子们坦率地感叹,把目光转向我,似乎在说,“我们怎么没有听您说过啊!”

Y.叶新教授更来情绪了,“那是1997年,高教授和另外一位中国科学家在极光站连续进行低层大气物理观测两个昼夜,他们佩带步枪,自我防卫,自我观测。”(照片25)

Y.叶新教授把我曾经在这儿观测过的事透露给了大家,反倒让我不安了。像这样的野外观测,那是家常便饭啊,不值一提。

就在极光观测站前,队员们第一次接近了北极的驯鹿。孩子们拍照啊、跑啊,追踪拍摄,真有点“狂”热。Y.叶新教授对孩子们开玩笑说:“不要把驯鹿吓跑了。”

照片25.作者于1997年曾经在这个极光观测站进行大气物理考察

极光站参观完毕,我们又驱车去国际高空大气物理观测站参观。

由Y.叶新教授联系,国际高空大气物理观测站特别为我们开放,被请入站内参观。

当孩子们问起“为什么中国没有参加观测”时,我只能告诉说“正在联系合作之中”。

当2010年北京中学生再来访问这个国际高空观测站时,中国已经成为共同观察、共同维护的国家之一了。

访问哥本哈根大学格陵兰分校  20097月18日9点,考察船到达格陵兰西海岸的Qeqertarsuaq岛(69°15'N,53°33'W)。Qeqertarsuaq一词在格陵兰语言中是“大岛”的意思,它既是岛名,也是城市名。这个城市面临的海湾是鲸的活动场所,在我们要进入这座城市时,还必须通过以鲸骨为门的关口。Qeqertarsuaq岛又叫Disco岛,Disco并不是格陵兰语言,而是欧洲狩猎者的语言。

我们因为事先已经与岛上的“University of Copenhagenin Greenland”(哥本哈根大学的格陵兰分校)联系好了,要去参观访问,因此我们在访问中还进行学术交流。

哥本哈根大学的格陵兰分校又叫Arctic Station(北极站),北极站的负责人Outi Maria Trevo,是一位女博士生。她说,格陵兰北极站主要从事Disco Bay的鲸(whales)行为的观测研究工作。例如,如何捕鲸,鲸在不同季节和不同环境条件下的声音区别,这些声音的频率、类型、强度等特征。其中还特别介绍了一种长度不足半厘米的熊鱼(bear fish),它生活在冰水中,但在100摄氏度以上高温条件下仍然能够生存(照片26)。

照片26.同学们参观哥本哈根大学格陵兰分校

访中国北极科考站

2010年7月24早晨,今天要去新奥尔松(Ny Aºlesund)参观中国黄河站。新奥尔松,那是2004年中国政府建立中国北极黄河站的地方,那是我自1991年以来近10次访问过的地方,那是我们曾经考虑过于2001—2003建立中国人的第一个科学探险考察站的地方,那是我的一位挪威朋友姆妮卡(Monica Kristensen)曾经任职新奥尔松国际科学考察站站长的地方……

故地重游,浮想联翩。

在我们中国黄河站的前面是否飘扬着祖国的五星红旗?记得2004年落成典礼时好像有一面小的五星红旗。我们在2001~2003年于北极朗伊尔宾(Longyearbyen)建立“中国伊力特·沐林北极科学探险考察站”时就曾经在站的前面飘扬着五星红旗啊!目前在黄河站考察的科学界中有没有我认识的朋友啊?考察站的朋友们在进行什么考察项目呢?

听说要去参观祖国的北极黄河站,同学们的积极性特别高,提前在船上排队。开往新奥尔松的第一、二只橡皮艇上几乎都是我们的队员。

一上岸,我带着大家,直奔我们的黄河站而去。很遗憾,黄河站前面并没有祖国的五星红旗。

热情的李果站长,1984~1985年和我一起去南极考察的队友,接待了我们。由于我们队员多,站内没有大的空间接待,李站长在黄河站的大门前介绍了当前中国北极考察工作和站里情况,并与孩子们在黄河站合影留念(照片27)。

介绍完后,李站长抱歉地说:“今天中午,除了我们站里的一位技术负责人外,所有人员都要乘飞机回国,站里摆放着马上要运走的各种箱子,显得很乱,不好领大家参观,请原谅。”

其实,我们曾经多次访问中国北极黄河站,以寄托北京青少年胸怀祖国的情意(照片28)。

照片27.同学们与站长李果(第一排右4)在祖国北极黄河站合影留念

照片28.其实,我们曾经多次访问中国北极黄河站,以寄托北京青少年胸怀祖国的情意

其实,同学们能够来到祖国的黄河站,能够与站里的考察人员见面,能够与祖国的黄河站合影留念,也就心满意足了。

当我信步进入站长办公室时,室内的确横七竖八地摆放着包装箱,显然是“归心似箭”啊!但办公桌上整齐的两面国旗,俨然是中国和挪威两国的象征。

同学总结考察收获  

考察归来,同学们整理考察过程中的笔记,完成了14篇日记和5篇初步的论文。从这些日记和论文中,可以清楚地看出,孩子们还真有所收获。

从实践中学习天气知识 20107月30日早晨5~6点,考察船所在位置的天空分布着勾卷云和毛卷云,大约占天空的80%(照片28)。根据天气学锋面模式的原理和我在其他中高纬度进行天气预报的经验,24小时后考察船所在峡湾天气很可能转坏,为阴天或有降水。这是一次比较典型的中高纬度西风带上的天气系统移动带来降水的过程。我尽可能地把同学们集中到考察船的甲板上,面对蓝蓝天空中的云,给同学们讲什么叫高云,什么叫卷云,什么叫勾卷云,勾卷云和西风带上的天气系统的关系,勾卷云在什么情况下可能有降水天气……

然后,我向同学们说:“根据现在天空中勾卷云超过60%的特点,24小时后,我们考察船所在的地方很可能有降水、阴天。

我感觉,同学们并没有完全理解我讲的内容,但知道什么叫勾卷云了。按照同学们的话说,那就是带勾卷的离地2000米以上的高云。

第二天早晨4点半起来,但见考察船上空云量达到9成以上,约5点,船上下雨,漫天阴云,且海上有雾。没有等我召集,同学们已经来到了甲板,看来,同学们是来检验我昨天说的话了。

9点半左右,船左侧可见太阳,时隐时现;在船右侧出现类似彩虹的雾虹(照片29)。

照片28.北极上空出现典型的钩卷云

照片29.北极海面上的雾虹

伟大的自然界  从北京的课堂第一次走进北极,同学们除了学到了有关北极的不少新知识外,感触很深的是自然界的伟大,人与自然相比显得很渺小。在北京四中张嘉俊同学的日记中有这么一段话:

“总结这次北极之行的收获,许多同学都谈到这次北极之行收获了很多知识,特别是关于动植物的,因为关于动植物的知识最是亲近,最是真实,最是丰富,也最容易被记忆…另外,张梦溪同学提到,来到北极,让她感受到北极的伟大,大自然的伟大,对比之下显露人类的渺小,思想上,获得了一种新的观察事物看待问题的视角,从我们人类固有的‘人类处于世界顶端'的思维中跳脱出来,进入‘自然至上'的思维中。”

人大附中张梦溪同学的日记中虽然文笔太过犀利,但证实了上述观点:

“在这样一片根本不可能想象的天地之间,我忽然觉得,以前书中写道人类的渺小宇宙的广博——可你看,其实地球就已经够大了。物理学家们你们到底在奢望一些什么?宇宙的真理?万物的规律?以人的气力,如何能够?如何配得上如此的荣耀?”

“适者生存”是生物界的大律  第一次来北极的同学们在考察的第三天就亲眼目睹了北极熊捕鱼的情景并拍摄记录下来,真是幸运。为此,我认真地整理自己和部分师生的照片,加上过去来北极拍摄的有关北极熊照片,连夜赶制了“目睹北极熊捕鱼记”的pps,说明北极熊不惧气候变暖带来捕食海豹的困难,而迅速改变生活习惯,很快学会捕鱼为生的本领,体现了适者生存这个生物界的大律的重要性。我们一起欣赏“目睹北极熊捕鱼记”,一起讨论这个真实故事给我们的启迪,大家议论纷纷。当我首先向同学们坦率地说“我也是第一次看到北极熊捕鱼”的时候,师生们“哇”的一声,露出了惊喜的表情。我们一起讨论交流后,同学们通过北极熊改变自己原来捕食海豹的习惯为捕鱼的真实故事,充分感受了北极熊适应气候环境变化以求得生存繁衍的本能。“适者生存”四字在同学们的脑海里逐渐生根。

北京四中董沃铭同学在论文《北极不朽的丰碑——北极熊》中写道:

“那天在拍照的过程当中,忽然看到了北极熊捕鱼的一幕,就像高教授说的,现在的北极熊竟然开始捕鱼、吃海带、鸟蛋,甚至尝试吃草了(照片30~33)。按照常理来说,北极熊一般会捕食海豹,但是现在的北极熊为什么改行吃其它食物了呢?高教授也向我们阐明了其中的道理。由于气候的变化导致北极的环境也发生了变化,全球变暖这一现状导致了很多环境变化,对于北极熊而言,现在已经没有那么多的海豹来吃,但是他们会学着适应气候,找到生存的方法。它们会尝试着多次捕食其它食物来填饱自己的肚子,来维持身体需要。这一现象似乎在揭示环境问题的同时告诉了我们世间万物都在以各种方法维持生命的本质。环境在变,气候在变,动物的习性也会随之改变。”

照片30.面对北极气候变暖、浮冰减少,北极熊适应环境变化,改行捕鱼求生

照片31.北极熊大口地吃海带

照片32.北极熊的小宝宝也学会了吃鸟蛋

照片33.有的北极熊尝试吃青草

同学们还把“适者生存”的规律应用到北极鸟类上了(照片34)。北师大二附中唐琛同学在“北极的鸟类——适者生存”论文中这样说:

“为了适应北极地区艰难的生存环境,居住在这里的鸟类练就了一身独特的生存本领。它们的羽毛不止是为了飞行,同时也起到了隔热的作用。北极地区极少数的常驻鸟类,为了适应严寒的天气,它们的羽衣相比于其他迁徙性的鸟类要稠密得多。”

他在分析北极燕鸥为什么不喜欢人类接近它们的生活区域时,有这样一段叙述:

“我们不妨将它们想象成人,不同的生活会造成人的性格差异。那么鸟儿的生存方式也决定了它们的性情,而这种性情由于生存方式的代代相传,便形成了性格迥异的鸟类社会。但是这种不同的行为和性格并不分孰好孰坏,这都是鸟类适应不同的生存环境后的进化产物,对于不同的鸟,这些都是它们赖以生存的生存本领的一部分。”

照片34.北极燕鸥不喜欢人们靠近它们的家园

虽然在阐述中有一点孩子的稚气,但他把北极燕鸥不喜欢人类接近它们的生活区归因于为了生存而适应环境变化的结果也是有一定道理的。

北京四中董沃铭同学感慨地写道:

“‘适者生存'这一简单的法则有力地支配着这里的一切,万物也都对其恪守不渝,维持着自己的生计。人类不能主宰万物,而万物都有自己生存的本能。在一个个翻着鱼肚白的极昼不眠之夜我们将感受藏在心髓。”

加强热爱自然科学兴趣  在北极考察期间,一个个的新鲜事物不断浮现在同学们面前,不少同学敢于提出问题与同学和老师讨论,而且敢于发表自己观点。例如,北京四中的秦达然、侯筱在论文“植物篇”中写道:

“北极之行结束了,但是对于植物的研究和喜好还远远没有尽头。我还会在这个领域继续钻研下去,在获得更多知识的同时被大自然深深感动和震撼着。当生命遇到冰雪——静听繁花盛开的统一与和谐,让这些最纯净的生灵净化自己的生命,让灵魂在亲近它们领悟它们的时候得以升华。”“十几天的行程下来,我所收获的也不再仅仅是最初对这些植物的感动和敬佩,还有自己的积累、沉淀以及对自然的思索。”






博物之旅
http://blog.sciencenet.cn/blog-1275197-1000267.html

上一篇:回忆我与北京青少年北极科学普及考察的日子
下一篇:可敬的北极燕鸥

6 杨正瓴 檀成龙 吕洪波 王从彦 赵建民 李土荣

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (3 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2021-4-18 02:56

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部