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导语： 全世界已有30多个国家在南极建立了70多座科考站，中国占了5座，面积最大的秦岭站今日正式开站。我们为什么要建造科考站？又如何建造一座科考站？
中国面积最大的南极科考站
作为世界上发现最晚、科学研究程度最低的地方，南极洲一直都吸引着无数科学家和国家。这里有极端的气候环境，与航天、航空、航海和人类生存等问题密切相关，也有大量陨石遗存和丰富的矿产、水资源，以及许许多多的未知，具有极大的科研价值。目前为止，全世界已有30多个国家在南极建立了70多座科考站，中国占了5座，第5座秦岭站今天正式开站。
图注：南极秦岭站建设中
从1985年起，中国陆续建成了长城站、中山站、昆仑站和泰山站4座科考站。分别位于
西南极乔治王岛、东南极拉斯曼丘陵和南极内陆冰盖、东南极内陆冰盖伊丽莎白公主地区，各自承担了不同的科研任务。比如第一座科考站长城站，所在的西南极乔治王岛区域生态系统活跃，适合开展亚南极生态监测和研究。而昆仑站位于南极冰盖最高点冰穹A地区，是进行冰芯钻探、开展大气科学和天文科学研究的不二之地。
第5座科考站秦岭站与此前科考站的位置完全不同，位于南极洲东部维多利亚地罗斯海沿岸的恩克斯堡岛。罗斯海是地球上受人类活动影响最少的海之一， 这里保存了地球最后一块完整的海洋生态系统 ，海洋生物丰富、生态网完整，至少观察到10个哺乳动物物种、6个鸟类物种和95个鱼类物种，还有许多非脊椎动物物种，是研究地球系统中能量和物质交换、海洋生物和全球气候变化的理想之地。地球上最大的冰架——罗斯冰架，也在罗斯海附近。
目前为止， 很多南极研究强国都在罗斯海沿岸建立了科考站 。比如美国的麦克默多站、新西兰的斯科特基地、意大利的马里奥·祖切利站以及韩国的张保皋站等。为了填补罗斯海区域研究这一空白，我国从2013年南极第29次考察队就开始了选址工作，历经四个队次的筛选与勘察，从科研方向、气候条件、建设条件、海上可达性和空中可达性等多个因素， 最终在2018年确定了恩克斯堡岛作为中国第五座南极考察站的站址。
恩克斯堡岛于1912年被英国水手发现，岛上一直无人居住。它西邻南森冰架，东临终年不冻的特拉诺瓦湾冰间湖，因为岛上岩石裸露，盛行超强、超干、超冷的离岸风，常常风雪交加，铺天盖地白茫茫一片，自然条件非常恶劣，所以又叫“难言岛”。难言岛长12公里、宽4公里、面积50平方公里。新建在恩克斯堡岛的中国考察站，主体建筑设计理念来自郑和下西洋导航所使用的南十字星，包括主体建筑（含海洋科学观测平台）、地球物理观测栋、高空物理观测栋、大气观测栋等独立科研设施，主要功能包括科研实验、人员住宿、物资车辆维修存放、航空支持、通讯保障等功能。秦岭站主楼分A、B、C三个区。其中中间的B区是公共区域，有餐厅、办公室等，两翼的A区和C区呈镜像对称，包括了海洋实验室等区域。上到二层，则是度夏和越冬人员宿舍。整体 建筑面积5244平方米 ， 建成后将是中国南极科考站中面积最大的一个， 预计可容纳度夏队员80人、越冬队员30人，分别比长城站多20人、10人。
像搭积木一样建科考站
由于南极大陆是中部隆起向四周倾斜的高原，一旦沉重的冷空气沿着南极高原光滑的表面向四周俯冲下来，便会狂风大作，形成南极内陆典型的“下降风”。秦岭站所处区域位于下降风盛行区间内，给工程建设带来很大难度，科考站的建筑和供能等多方面都跟日常状态不同，需要特殊定制。
为了对难言岛区域恶劣的天气，秦岭站必须要确保坚固。所以 秦岭站主楼采用了钢结构体系 ，钢材为特种钢材，强度等级为Q355NH E级耐候钢，低温冲击性能-40℃。
用钢量超过了每平方米300公斤，是同类建筑的2到3倍 。作为南极洲下降风最强的地区之一，新站区域已知最大风速超过43米/秒。通过结构设计，秦岭站的设计抗风能力达到65米/秒，相当于17级以上的风力。
图注：南极秦岭站主楼钢构
极地气候给施工建设带来极限挑战，800多斤的幕墙板在极风的作用下就像飘在空中的树叶，非常难以控制。为了抓住短暂的施工窗口期，科考站的建筑采用了装配式、模块化的建造体系， 在国内就已经量身定做了装配式钢结构件和功能模块，运到南极现场拼装即可 。而且为了保证在南极现场拼装施工顺利，秦岭站 钢结构提前就在国内进行了预拼装 。
首先在H型钢自动组立机上将腹板和其中一块翼缘板组装成T型，然后再将T型与另一块翼缘板组装成H型，合格后转入后续各工序。中铁建工集团南极秦岭站项目工程班班长吴兆兵介绍：“整个结构九百六十多根构件，在国内都一比一全部搭上去了。通过预拼装这个环节，能够检验设计方面能不能满足要求、构件的几何尺寸有没有问题。”
材料都准备好且运输到南极后，真正的搭建就开始了。由于南极现场不具备焊接条件，秦岭站的钢结构搭建都是通过耐候性高强螺栓来完成，因为南极低温，常规的高强螺栓容易发生冷脆断，所以还采用了耐候性高强螺栓。
完成钢结构“骨骼”的搭建之后， 第二步就是安装功能模块 。科考站根据功能，可以划分为度夏、越冬、办公室、实验室、厕所五大类，一共84个。所有功能模块都事先在国内加工好，到了南极现场安装即可。
图注：南极秦岭站主楼模块安装
接下来就到了最后一步 安装幕墙板 ，考察站建筑的最外层。 幕墙板 外面是一层不锈钢板，背面是铝型材复合板，最里面的一层有聚氨酯泡沫板，既保暖，也美观。
秦岭站的幕墙板超过1100块，因为都是模块化生产，所以对安装精度的要求非常高。中铁建工集团南极秦岭站项目幕墙板负责人李月强介绍说，必须把龙骨校正到误差5个毫米以内，手工板才能够装得进去。条件具备的情况下，每天可以安装40到50张板。
图注：南极秦岭站主楼手工板安装
极地如何维生
建筑有了，更重要的问题是，生活在科考站的科研人员们如何维持生存。
秦岭站以被动式建筑技术应对极端环境，采用可再生能源和传统能源相结合的能源系统，优先采用风能和太阳能等清洁能源，设计方案中，风能、太阳能等新能源占比超过60%。新站根据功能分区的使用特点，分别对越冬、度夏区域实行独立能源供应，根据工况状态灵活设置和调节。度夏宿舍及海洋实验室在冬季无人状态下仅维持值班温度，降低能耗。
秦岭站除了新站之外，还有很多的配套工程，它们共同形成了一套完备的建筑体系。后勤中心和主楼相连，面积超过2000平方米，未来将主要负责提供后勤保障。主要功能包括车库、未来的发电、污水处理、海水淡化以及生活设施的仓库，此外还具备整个新站的生活保障的条件以及设施。
能源站设有光伏发电还有风力发电两种方式，建成之后，新站60%的能源供应都将由新能源来完成。整个微电网系统能够实现无人值守，建10个这种10千瓦的风机，加上10个光伏阵列，光伏和风机各自每小时发电都是100度电，能够满足新站所有负载的正常供应。
图注：南极秦岭站的建设者们
中国的第一个南极考察站在什么时候建立的，叫什么，是怎么建立的？
1、1985年2月15日，中国第一个南极考察站——南极长城站建成。
中国南极长城站建于1985年2月20日，以世界著名的中国长城命名，国家主席江泽民于1997年12月30日题写了站名。 站址设在乔治岛南端的菲尔德斯半岛东岸，为常年越冬站，中国成为第十八个在南极洲建立科学考察站的国家。
2、1984年12月27日，我国南极考察总指挥陈德鸿、南极洲考察队队长郭琨、副队长董兆乾和有关人员登上南极洲的乔治岛。 他们是我国南极考察队的第一批登岛人员。 为试选中国南极长城站站址，他们于下午1时乘海豚式直升飞机离开停泊在乔治岛民防湾的“向阳红十号”科学考察船，到乔治岛上察看地形。 他们先后到达岛上的10多个地方。
12月27日晚上7点40分钟，我国另一批南极考察队员乘“长城二号”登陆艇登上乔治岛，进行建站选址的一些具体工作。
12月29日21时50分（当地时间），经国家南极考察委员会批准，中国南极长城站站址选定在此地的菲尔德斯半岛上，方位是南纬62度13分，西经58度55分。
12月31日上午（当地时间），中国南极长城科学考察站的奠基典礼隆重举行。
1985年2月14日晚22点（当地时间，北京时间15日上午10点），中国南极长城站的建设全部完成，我国第一个南极考察站已经崛起在南极洲乔治岛的土地上。
扩展资料：
1、长城站位于西南极洲南设得兰群岛乔治王岛南端，其地理坐标为南纬62度12分59秒、西经58度57分52秒，距离北京距离.949千米，与北京的方位每为170度38分27秒。 长城站所在的乔治王岛，是南极地区科学考察站分布最为密集的区域。 全岛面积为1160平方千米，就分布有9个国家的9个考察站。 中国南极长城站站区南北长2千米，东西宽1.26千米，占地面积2.52平方千米，平均海拔高度10米。
2、长城站周围分布有智利、阿根廷、前苏联、波兰、巴西、乌拉圭等国家的科学考察站，其中距智利的马尔什基地仅2.7千米。 1984年12月31日开建，1985年2月20日建成，计有各类建筑物35处，共2184平方米。 已可以进行电离层、地磁、高空大气物理、气象、冰川和地震等项目的科学考察。 从1986年9月起，南极长城站气象站已作为南极地区32个基本站之一正式加入国际气象监视网。
参考资料：网络百科_中国南极考察站网络百科_南极长城站
中国已经建成并投入运行的南极科考站有哪些
中国已经建成并投入运行的南极科考站有中山站，昆仑站。
拓展资料如下：
中国南极中山站简称中山站，是中国在南极洲建立的科学考察站之一，建立于1989年2月26日，位于东南极大陆拉斯曼丘陵，谷歌卫星地图(69°2224.76S, 76°2214.28E)中国南极中山站。 经过不间断的扩建和功能完善，中山站现已成为中国规模最大的南极考察基地。
建筑面积达7400平方米，有各种建筑18座，包括办公栋、宿舍栋、气象栋、科研栋、打电栋、车库等，建有雪冰实验室和极区空间实验室。 中山站不仅是我国南极考察的支持站点，也成为我国开展南极内陆考察的大本营。 它像一颗科学明珠，镶嵌在南极普里兹湾沿岸。
选址原因
出于对南极科学考察方面的考虑，从20世纪80年代初开始，国家有关部门就为东南极洲建站作准备。 首先广泛开展了调研工作，多次派专家、学者，到日本昭和基地、苏联青年站及和平站、美国麦克默多站、澳大利亚凯西站参观访问，搜集建站资料，学习外国经验。
实地考察了自日本昭和基地、戴维斯站、莫森站至罗斯海的南极大陆沿岸的许多地段，取得了第一手资料。 在此基础上，多次组织专家、学者进行可行性论证，听取各方面的意见，形成最佳方案，预选出两处作为站址，一是普里兹湾内的拉斯曼丘陵地带，即位于南纬69度。
东经76度附近；一是阿蒙森湾沿岸。 这两处均属露岩地带，易于登陆，有丰富的淡水资源，地域广阔，便于发展，而且可作为向南极内陆进行科学考察的前进基地。 1988年10月初，我国派先遣组随澳大利亚“冰鸟”号考察船赴南极洲。
登上拉斯曼丘陵，对预选站区的地理环境、自然条件、淡水资源和地形特点等进行了实地勘察，认为拉斯曼丘陵的建站条件比阿蒙森湾要优越些。 南极委根据先遣组的实地勘察报告，最后确定中山站建在拉斯漫丘陵地带。
中国已经建成并投入运行的南极科考站有哪些
中国南极中山站，建立于1989年2月26日，位于东南极大陆拉斯曼丘陵，是中国在南极洲建立的科学考察站之一。 中山站经过不断的扩建和功能完善，现已发展成为我国在南极最大的考察基地，建筑面积达到7400平方米，拥有各种建筑18座，包括办公、宿舍、气象、科研、打电和车库等设施，并设有雪冰实验室和极区空间实验室。 中山站不仅是我国南极考察的重要支撑点，也是我国开展南极内陆考察的基地，成为南极普里兹湾沿岸的一颗科学明珠。 选址原因基于对南极科学考察的考虑，自20世纪80年代初起，国家相关部门便开始为东南极大陆建立考察站做准备。 这包括广泛开展调研工作，多次派遣专家、学者赴日本昭和基地、苏联青年站及和平站、美国麦克默多站、澳大利亚凯西站等地参观访问，收集建站资料和学习外国经验。 专家们还实地考察了南极大陆沿岸的多个地段，取得了第一手资料。 在此基础上，经过多次专家论证，最终选定了两处站址，一是普里兹湾内的拉斯曼丘陵地带，即南纬69度、东经76度附近，另一处是阿蒙森湾沿岸。 这两处地点均属于露岩地带，便于登陆，有丰富的淡水资源，地域广阔，便于发展，并可作为向南极内陆进行科学考察的前进基地。 1988年10月初，我国派先遣组随澳大利亚“冰鸟”号考察船赴南极洲，登上拉斯曼丘陵，对预选站区进行了实地勘察。 先遣组的报告指出，拉斯曼丘陵的建站条件比阿蒙森湾要优越。 南极委根据先遣组的报告，最终确定中山站建在拉斯漫丘陵地带。
