《梦幻北极》是“高登义科学探险手记”丛书中的一种。本书讲述作者高登义多次在北极科考探险的故事。书中配有大量珍贵的照片，是抒发中国科学家情怀不可多得的佳作，也是向青少年普及极地科学知识、传播科学和人文精神的一次有益尝试。青少年阅读该书，可以提高科学兴趣和科学素养。

高登义，中国科学院大气物理所研究员，博士生导师，挪威卑尔根大学荣誉博士，中国科学探险协会名誉主席。我国第一个完成地球三极（南极、北极和青藏高原）科学考察的人。先后40余次赴南北极和青藏高原科学考察。重点研究地球三极地区与全球气候环境变化相互关系。撰写了《中国山地环境气象学》等三本科学专著和《亲近地球之巅》等近20本科普著作，在中外学报上发表论文70多篇。获国家自然科学一等奖等，全国先进工作者。

序
引言：北极的召唤
一、走进北极
（一）相对自主的北极科学考察
（二）北极科学考察散记
（三）北极科学考察杂谈
二、梦幻北极科学站
（一）喜获“斯瓦尔巴条约”
（二）探寻北极建站途径
（三）争取国家支持北极建站
（四）北极建站梦想成真
三、初识北极
（一）北极的基本知识
（二）北极与人类关系
（三）北极与中华子孙渊源
（四）北极奇趣
后记：精心呵护这片净土

2018年初，高登义先生给我发电子邮件，告诉
我福建少年儿童出版社要为他出版一套名为“高登
义科学探险手记”的科普丛书，目前已经获得相关
出版基金的资助，正在校稿过程中。他还说这很可
能是他出版的最后一套科普书了，很想把这套书的
质量做得高些。希望请我为丛书写序。我是学生命
科学的，对地学一窍不通，承担这项任务肯定是班
门弄斧。几经推辞最终还是成了“一只被赶上架的
鸭子”，基于以下考虑，我只能“恭敬不如从命”
了。
我与高登义先生是中国科学技术大学的校友，
他高我一届，是中科大第一届地球物理系（5813系
）学生。我是第二届生物物理系（5912系）学生。
有幸借此机会学习老校友的科研成果和对国家乃至
世界的贡献我将是获益的，应老校友之邀请做点事
情是值得高兴的，也是应该的。
中国科学技术大学是1956年党中央发出“向科
学进军”的号召，并制定出《1956—1967年全国科
学技术发展远景规划》的时代背景下，由中国科学
院集中了中国最好的科学家群体，改变我国教育传
统模式，把教育和科研密切结合起来，在当年中国
高等教育理工分家的情况下，于1958年建立的一所
培养新兴、边缘、交叉学科的尖端科技人才的大学
，新型的理工结合、科学与技术结合的大学。当年
周总理直接关怀、聂荣臻副总理鼎力相助、郭沫若
校长亲自挂帅、张劲夫书记严格把关，要求中科大
继承抗大优良传统、勤奋艰苦朴素，在新时代勇攀
科学高峰。因此中科大是“向科学进军”年代里的
“新抗大”，立志科教报国是中科大人的核心价值
观，学术优先是中科大文化的基本色。多年来，中
科大人不跟风、不盲从、不左顾右盼，表现出对党
的事业的赤胆忠心和对科学原则的执着坚守。我为
我们中科大培养出了“我国完成地球三极（南极、
北极、青藏高原）科学考察第一人”的大气物理学
家高登义先生感到由衷的自豪！
我在中科大学习期间并不认识高登义同学，但
认识地球物理系的几位体操队队友，我这个上海人
第一次欣赏到她们那抑扬顿挫如吟诗般的川味普通
话。直到1999年，我在一次科学院召开的会议上才
认识高登义，他不久前（1998年10月29日一12月3日
），作为科考队队长成功完成了中国科学家“徒步
穿越雅鲁藏布大峡谷科学探险考察”的壮举。因为
是科大校友相遇，感到格外亲切，他送给我一个“
徒步穿越雅鲁藏布大峡谷科学探险考察”的纪念信
封。记得当时谈到雅鲁藏布大峡谷的“开发”问题
，他坚定地说，“开发”必须是谨慎的、符合科学
规律的，不能盲目，不能一哄而上，不能商业化，
要先做充分的研究和规划，有计划地去做。
我本人是做蛋白质科学的基础研究，基本上是
闷在实验室里，时时右手持着一把移液枪，左手捏
着一个小试管，与各种仪器打交道，与高登义先生
在高山、极地和海洋中做气象科学研究以及科学探
险实在是风马牛不相及。但我从小热爱大自然，还
曾畅想过做一名地质学家。改革开放后条件好了，
只要有时间，我也会利用在国外和国内各地参加学
术会议的机会，参观附近的名山大川、名胜古迹，
了解民俗文化。但是对我这样一个普通人，南极、
北极、喜马拉雅山、雅鲁藏布江……那绝对是奢望
，做梦也必然是一场黄粱美梦。世界上有多少人哪
怕只有一个这种“极地”的经历？又有几多人有全
部这四个“极地”的经历？［请原谅我这个外行擅
自把世界上最长（504。6千米）、最深（6009米）
之雅鲁藏布大峡谷非专业地也称为地球的一个“极
地”。］所以我对高登义先生有如此丰富且奇迹般
的经历，十分敬佩，更是万分羡慕。后来我得知他
担任中国科学探险协会主席，组织并带领科技工作
者和青少年开展了许多实地科学考察活动，并做了
非常多的科普讲座，便推荐他为九三学社中央举办
的《九三讲堂》的报告人。他也常把他工作和“闲
事”的一些照片和记录通过电子邮件送我欣赏。去
年我读了蔡春山先生采访高登义的新书《勇探三极
——南极北极珠峰》，对高登义先生的科考生涯又
多了认识。
高登义先生半个世纪如一日在中国科学院进行
正规的科学考察和严谨的学术研究。他师从中国大
气物理学泰斗叶笃正先生完成大学毕业论文，大学
毕业才两年就被中科院从地球物理研究所的一千多
名工作人员中挑选出来参加“绝密级”的珠峰登山
科学考察。作为学术秘书，他协助叶笃正教授组织
当时最大规模的“北京国际青藏高原科学讨论会”
，并成为两位在大会发言的中国科学家之一。就在
这次发言中，他代表中国科学家正式提出“青藏高
原是地球第三极——最高极”的观点。他参加制作
的登山天气预报准确地预报了宜于珠峰登顶的登山
天气时段，保证了登山队员攀登顶峰顺利进行。
1982年他被中国科学院任命为科学考察队副队长，
协助刘东生队长对雅鲁藏布江下游及其共存的南迦
巴瓦峰地区进行徒步穿越和科学考察，正式命名了
“雅鲁藏布大峡谷”。在学术方面他开创了山地环
境气象学新的研究领域，重点研究地球三极地区与
全球气候环境变化的相互关系，出版了《中国山地
环境气象学》专著。叶笃正、刘东生、陶诗言三位
院士对该专著做出最权威、最科学、最中肯的评价
。
高登义先生先后荣获中国科学院科技成果特等
奖、国家自然科学二等奖、竺可桢野外科学工作个
人奖等，被评为“全国先进工作者”和“全国优秀
科技工作者”，是享受国务院政府特殊津贴专家，
但他的科学成果绝非可以“唯SCI论文是瞻”来评价
的。他把学术研究的成果用来指导实地的科学考察
，又在科学考察中凝炼出新的科学理论。此外他的
科考还对国家政策的制定和维护国家利益做出过重
要贡献。
2018年1月26日，国务院新闻办公室发表《中国
的北极政策》白皮书，这是中国政府在北极政策方
面发表的第一部白皮书。白皮书中提到1920年2月9
日在巴黎和平会议上签订的“斯匹次卑尔根条约”
（SpitsbergenTreaty，也称“斯瓦尔巴条
约”SvalbardTreaty）。中国在1925年加入了“斯
匹次卑尔根条约”，这为中国在北极的权力和参与
北极事务奠定了历史的、法律的基础。很快我看到
高登义先生《我与‘斯瓦尔巴条约’情缘》的博文
。我们普通人哪里知道几乎100年前我们中国人就已
经可以在3000千米之外的位于挪威大陆与北极点两
者之间的斯匹次卑尔根群岛（6。2万平方千米）自
由出入，无需签证，享有在该群岛地域及其领水内
的捕鱼、狩猎权，开展海洋、工业、矿业、商业活
动的权利和开展科学调查活动的权利。幸运的高登
义1991年夏在参加北极国际科学考察中，得到了挪
威卑尔根大学Y。Gjessing教授馈赠
的“ArcticPilot”（《北极指南》），使他第一次
看到了“斯瓦尔巴条约”的原文，知道中国已经于
1925年成为条约的成员国，知道凡条约国都可以在
斯瓦尔巴群岛上建立科学考察站。从此。他开始走
上一条为中国在北极斯瓦尔巴群岛上建立科学考察
站而不懈努力的长路。1996年，中国成为了国际北
极科学委员会成员国，使中国的北极科研活动日趋
活跃。在中国科学院、中国科协的领导下，通过中
国科学探险协会和人民日报社、中国新华社、中央
电视台等新闻媒体的共同努力，特别是挪威王国政
府的支持和民间经费相助，作为“斯匹次卑尔根条
约”成员国的中国终于在80年后的2004年，在斯匹
次卓尔根群岛的新奥尔松地区建成“中国北极黄河
站”。
习近平总书记在2017年的“科技三会”上指出
：“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，
要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。没
有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高
素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”高
登义先生是极其优秀的科学家，又是极为突出的科
普教育专家，他用实际行动实践了习主席的重要指
示精神。
2018年1月29日，由中国科协、人民日报社主办
的“典赞·2017科普中国”活动。将“2017年十大
科学传播人物的特别奖”颁给了中国科学院老科学
家科普演讲团。高登义先生作为代表之一上台领奖
。正如《人民日报》2018－1－30在倒头条的“今日
谈”栏目中以“为热心科普者点赞”为题，报道的
中国科学院老科学家科普演讲团事迹：“有一群人
，不仅把青春献给了共和国的科研事业，退休后依
然发挥余热，踏遍神州大地，向民众普及科学知识
，让科学改善百姓生活。”高登义先生就是其中的
杰出代表。
“高登义科学探险手记”正是基于长期的科学
考察和严谨的学术研究的经历，以及多年积累的带
领群众和青少年科考活动以及撰写科普书籍的经验
写成的。全套丛书分成六册：《登极取义》《与山
知己》《峡谷情深》《情系南极》《梦幻北极》《
见证北极》。每册又分成多篇，内容极其丰富。通
篇体现了自然科学与人文科学交融，理论研究与实
地考察交融，发现、创新与保护、发展交融，科研
实践与国家利益交融，做事与做人交融，个人行为
与团队合作交融，兴趣爱好与责任担当交融，独立
自主与国际合作交融，前沿研究与科学普及交融，
本职工作与社会活动交融。由于定位是科普丛书，
所以作者在文字上力求把深奥的科学问题描述得尽
量通俗易懂。作者是一位对科学痴迷，对自然热爱
、生情，充满情怀、热情洋溢的人；同时又是一位
从小念过《三字经》、“四书”“五经”，练过用
文言文书写作文的理科生（这一点恰恰是我这个同
为理科生的弱点），对写作有兴趣，于文字有功底
。这套科普丛书极有可读性。相信本套丛书的出版
对普及青少年极地知识，培养他们的科学精神，提
高他们的科学素养，激发他们热爱大自然、爱护地
球、保护环境的热忱将会起到积极的促进作用。希
望高登义先生老当益壮，继续发光发热，为科学改
善百姓生活继续努力。
是为序。

《高登义科学探险手记》分成六册：《登极取义》《与山知己》《峡谷情深》《情系南极》《梦幻北极》《见证北极》。每册又分成多篇，内容极其丰富。通篇体现了自然科学与人文科学交融，理论研究与实地考察交融，发现、创新与保护、发展交融，科研实践与国家利益交融，做事与做人交融，个人行为与团队合作交融，兴趣爱好与责任担当交融，独立自主与国际合作交融，前沿研究与科学普及交融，本职工作与社会活动交融。由于定位是科普丛书，所以作者高登义在文字上力求把深奥的科学问题描述得尽量通俗易懂。
本书是其中的《梦幻北极》分册。

精心呵护这片净土
地球之巅的北极地区，和南极、珠穆朗玛峰地
区一样，是地球留给人类的一片净土。这里的空气
清新，这里的水纯净，这里保存着丰富的食用淡水
……我们必须呵护这片净土。
近百年来，北极地区气温升高明显，北极冰盖
消融加剧，北极浮冰面积逐年减小，而北极地区又
较接近人类生活的区域，这是值得我们特别关注的
。
北极地区是地球的重要组成部分，是人类主要
生活的地区之一。人类要呵护这片净土，必须呵护
人类赖以生存的地球。
如何呵护人类赖以生存的地球？叶笃正先生在
他的著作《需要精心呵护的气候》一书中指出，首
先应呵护与人类密切相关的全球气候环境。
近几十年来，人类逐渐认识到，地球气候系统
是由大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈五个
圈层组成的，各个圈层之间复杂的相互作用使地球
气候的面貌丰富多彩。
地球气候环境是不断变化的。这种变化有自然
的原因，也有人类活动的影响。认识到人类活动对
地球气候环境的影响是人类认识地球的一次飞跃。
目前，尽管人类活动对于地球气候的影响有不同的
认识，其不同点主要在于影响的程度，但是，人类
活动对地球环境的影响认识基本相同，那就是，人
类无序活动对地球环境的影响已经非常明显，涉及
地表环境状态的改变、海平面变化、全球水资源、
农业、生态环境、人类健康等。
人类应该认识到，地球的表面和地表面上的大
气层不是一个可以任意抛撒废物的垃圾箱。人类的
无序生产活动对环境和气候都有影响，尤其是对环
境的影响更为明显，更为快速。全球气候环境十分
脆弱，迫切需要人类的呵护，而且必须是非常精心
的呵护。
人类首先要约束自己对地球资源的无休止掠夺
，要尽可能做到节能减排。要改变那种肆意破坏环
境的生产和生活方式。人类一切生产和生活活动，
都必须顾及全球环境与气候。
即使人类从现在开始精心呵护气候环境，要想
重建全球气候环境的最佳状态仍然非常困难。例如
，要想减少大气中温室气体成分的含量，并非三年
两载就能成功，因为已经排放到大气中的温室气体
的生命期可达200～400年。
国家自然科学基金委员会非常关心、重视极地
地区的气候环境研究与保护问题，在我们在北极科
学考察建站期间，专门组织考察团到我们的考察地
区实地调查研究，为今后制订极地科学研究项目获
取第一手资料。
亲爱的读者，衷心希望你们“了解全球气候环
境，认识全球气候环境，呵护全球气候环境，适应
全球气候环境”。仅以此作为本书的结束语，也是
我发自心底的呼声。

北极之王——北极熊
北极熊，又叫白熊。按动物学分类，属哺乳纲，熊科。体长可达2～3米，体重达数百至数千千克，全身披着长长的毛，毛中空，具有很好的保温作用，其毛色白而略带淡黄色。
很多人都知道，北极有北极熊：不少人在动物园里见过北极熊。当年我带着年幼的儿子去动物园时，儿子喜欢两个地方，一是猴山，二是熊园。在猴山的栅栏旁，儿子常常照着孙悟空的样子，手搭凉篷，抬头观察猴山上的猴群，当他向猴群抛投食物时，猴群很难接到食物，儿子往往觉得遗憾。而在熊园四周，因为居高临下，当北极熊直立站起，前掌高举向人们讨食时，那憨厚可爱的样子常招来从天而降的美食；儿子也曾兴奋地向北极熊抛投食物。每当他看到自己抛投的食物被北极熊接到并吞食时，满满的幸福洋溢在他天真的脸上，也充满了我的心。儿子总玩不够，总不愿离开熊园。好不容易离开了，还会没完没了地提问题：“北极熊从哪儿来？”“北极熊咬人吗，）”“你在西藏见过吗？”……我常常回答不了。
北极熊从哪儿来
北极熊当然是从北极地区来的。在北极地区，北极熊主要生活在北冰洋的浮冰区。生物学家统计发现，在北冰洋，哪儿浮冰多，哪儿的北极熊也多。原因之一是因为北极熊是肉食动物，主要猎食海豹和海象。海豹和海象常常生活在浮冰区，海象喜欢在浮冰上群居，海豹喜欢躺在浮冰上休息、晒太阳；原因之二是因为北极熊不善潜泳，海豹和海象封是潜泳健将，北极熊要猎食海豹和海象，只能在浮冰上。例如，在斯西尔巴群岛邻近海域，由于受北大西洋暖流影响，群岛西侧海域浮冰少，而东侧海域尤其是东北侧海域浮冰多。相应的东侧海域尤其是东北侧海域的北极熊远比西侧海域的北极熊多。在斯瓦尔巴群岛上，几乎一年匹季都有北极熊出没，但以冬季为多。
王者风范
北极熊是北极地区兽中之王，当然有王者风范。北极熊体大凶猛，牙齿锋利，爪宛如铁钩，前爪浑厚宽大，力大无比，一掌扑来，可致头骨粉碎：即使肥大的海豹和海象，若被北极熊的前爪伤及头部，也是性命难保。北极熊起跑快并善于短距离冲刺，时速可达60千米以上，这是北极熊向海豹和海象发起突然攻击的有利条件。敏锐的嗅觉是北极熊寻找猎物的利器。据说，北极熊可以闻到3000米以外燃烧动物脂肪发出的气味。
据挪威朋友说，某年春天，格陵兰岛上的因纽特人捕到了许多鲸，并把鲸的内脏埋在地下。是年秋天，海上结冰了。一天，成群结队的北圾熊向因纽特人聚居的村庄奔来。为了保卫村庄安全，村民们燃放鞭炮驱赶它们，用直升机的轰鸣声恫吓它们，但都毫无效果。北极熊太多了，村民们没有办法，只有祈祷神灵保佑平安。当村民们看到北极熊把埋在地下的鲸内脏挖出来分享后，才恍然大悟，原来是埋在地下的鲸内脏的气味吸引了北极熊。
局部冬眠与局部夏眠
一般说来，北极熊在3～5月非常活跃。为了觅食，它们辗转奔波于浮冰区，过着水陆两栖的生活。在严冬，北极熊外出活动大大减少，可以长时间不进食。通常它们会寻找避风处卧地而睡，呼吸频率降低，进入局部冬眠状态。所谓局部冬眠，一方面是指它们并非如蛇等动物的冬眠，而是似睡非睡，一旦遇到紧急情况，便立即惊醒，应付变故。另外，北极熊不吃不喝只是较长时间，而不是整个冬季。近几十年来，科学家们曾提出北极熊可能也有局部夏眠，即在夏季浮冰最少的时期，北极熊很难觅食，可能也会处于夏眠状态。根据之一是，加拿大的北极熊专家曾在秋季的哈得逊湾捕获几头北极熊，掌上长满长毛。专家推测，它们在夏季几乎没有觅食活动：否则，熊掌上不会长满长毛。
单项游泳健将
北极熊是水陆两栖动物，当然会游泳。北极熊全身披着厚厚的长毛，它的长毛中空，不仅起着极好的保温隔热作用，而且还增加了它在水中的浮力。北极熊的体型呈流线型，熊掌宽大犹如双桨，前腿奋力前划，后腿在前划的过程审还可起到船舵的作用：因此，在严寒的北冰洋中，北极熊可以畅游数十干米，是长距离游泳健将。遗憾的是，北极熊仅是长距离单项游泳健将，它几乎不会潜泳，这是它天大的缺陷：它无法在水下捕食海豹和海象。1991年夏天，应挪威卑尔根大学Y，叶新教授的邀请，我曾参加由挪威、苏联、中国和冰岛4国科学家组成的北极科学考察队，乘“南森号”考察船在斯瓦尔巴群岛东北侧海域工作。一天，我们的考察船跟踪两头北极熊30多海里，它们以“蛙泳”姿势划行，但它们的头却一直露出水面。船上一位挪威动物专家告诉我，北极熊不善潜泳。
北极熊的繁衍生息
通常情况下，北极熊喜欢单独行动，四处奔波觅食。春季（3、4月）是雌性北极熊的发情期，一般仅有半月左右。在这个季节，性成熟的雌性北极熊（4岁以上）和雄性北极熊（5岁以上）一反“独来独往”的习性，干里迢迢相会交配。在北极熊交配期间，成双成对的北极熊会在浩瀚的银白色浮冰上窃窃私语或玩耍嬉戏：有的会一前一后，身材娇小的母熊走在前面，体魄魁梧健壮的公熊紧随其后，相距甚近：一旦