中國(guó)第九次北極科考冰上作業(yè)結(jié)束
“中國(guó)造”無(wú)人冰站首次在北極“上崗”

科考隊(duì)員正在布放無(wú)人冰站 攝影/本報(bào)記者 李巖

　　隨著最后一個(gè)短期冰站作業(yè)結(jié)束，8月25日，自然資源部組織的中國(guó)第九次北極科考(以下簡(jiǎn)稱“九北”)冰上作業(yè)宣告順利完成，這也意味著雪龍船將正式調(diào)轉(zhuǎn)船頭開(kāi)始南行駛離冰區(qū)?？瓶缄?duì)領(lǐng)隊(duì)朱建鋼稱：“‘九北’到達(dá)的最北端位于北緯84°48′，此行冰上作業(yè)基本完成了預(yù)先計(jì)劃的任務(wù)目標(biāo)。”

　　從8月11日第一個(gè)短期冰站算起，歷時(shí)15天、跨越5個(gè)緯度，“九北”共開(kāi)展9個(gè)短期冰站和一個(gè)長(zhǎng)期冰站作業(yè)?？瓶缄?duì)首席科學(xué)家魏澤勛告訴北京青年報(bào)記者，雖然在完成冰站作業(yè)后將開(kāi)始返航，可是回程中還有很多其他調(diào)查工作，任務(wù)繁重。另外，冰上作業(yè)這15天里，常規(guī)斷面調(diào)查同時(shí)也是交錯(cuò)進(jìn)行的，“在溫度低、紫外線強(qiáng)、風(fēng)大這樣的惡劣條件下，隊(duì)員們?cè)跇O地冰區(qū)完成了海冰物理、冰面氣象、水文、光學(xué)、生物、化學(xué)等學(xué)科的多個(gè)作業(yè)項(xiàng)目。”

　　“和以往的北極科考相比，‘九北’冰上作業(yè)涉及的學(xué)科和種類沒(méi)有太大差別。”但科考隊(duì)首席科學(xué)家助理雷瑞波總結(jié)稱，這次冰上作業(yè)的一個(gè)顯著特點(diǎn)是加強(qiáng)了無(wú)人值守觀測(cè)系統(tǒng)的布放，包括3套自動(dòng)氣象站、2套無(wú)人冰站、3個(gè)海洋剖面浮標(biāo)、24個(gè)海冰物質(zhì)平衡浮標(biāo)、15套海冰漂移浮標(biāo)等。“此次布放的無(wú)人觀測(cè)系統(tǒng)的數(shù)量創(chuàng)下歷次北極科考之最，并且其中大部分(約占80%)均為我國(guó)自主研發(fā)或集成。”雷瑞波說(shuō)，這些將為研究北極地區(qū)氣、海、冰的相互作用過(guò)程及其對(duì)北極生態(tài)系統(tǒng)和海洋環(huán)境的影響提供有力支撐。

　　值得一提的是，在大量自主研發(fā)的系統(tǒng)中，首次成功布放的無(wú)人冰站觀測(cè)系統(tǒng)是當(dāng)之無(wú)愧的明星產(chǎn)品。雷瑞波稱，該系統(tǒng)由4個(gè)子系統(tǒng)組成，通過(guò)對(duì)大氣、海冰、海水三個(gè)層面的連續(xù)觀測(cè)，可獲取完整的海冰生長(zhǎng)消融過(guò)程中氣-海-冰相互作用的數(shù)據(jù)，“這對(duì)研究三者相互作用的機(jī)理至關(guān)重要，獲得的數(shù)據(jù)還可用來(lái)優(yōu)化海冰模式的參數(shù)化方案等。”

　　釋疑

　　自研無(wú)人冰站將解決什么難題？

　　22日，無(wú)人冰站觀測(cè)系統(tǒng)(無(wú)人冰站)布放完成?？瓶缄?duì)首席科學(xué)家助理雷瑞波告訴北青報(bào)記者，這是“九北”行程中布放的第二套無(wú)人冰站，“目前兩套系統(tǒng)均運(yùn)行正常，這意味著我國(guó)自主研發(fā)的無(wú)人冰站在北極首次布放成功。”

　　四套子系統(tǒng)組成“無(wú)人冰站”

　　“無(wú)人冰站”是指無(wú)人值守、可長(zhǎng)期在冰上運(yùn)行的觀測(cè)系統(tǒng)，其采集的數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星自動(dòng)傳回國(guó)內(nèi)。

　　北青報(bào)記者了解到，這套觀測(cè)系統(tǒng)依托國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，由自然資源部下屬的中國(guó)極地研究中心牽頭，自然資源部第一海洋研究所、中國(guó)氣象科學(xué)研究院、中國(guó)海洋大學(xué)等單位共同參與研發(fā)。

　　這套系統(tǒng)分別由大氣邊界層觀測(cè)子系統(tǒng)(氣象塔)、海冰觀測(cè)子系統(tǒng)(主浮標(biāo))、上層海洋固定層位觀測(cè)子系統(tǒng)(副浮標(biāo))和拖曳式海洋剖面觀測(cè)子系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)組成，計(jì)劃使用一年以上。

　　無(wú)人冰站安裝完成后，冰面上除了高達(dá)5米的氣象塔格外顯眼，其余幾個(gè)冰上浮標(biāo)則十分“低調(diào)”。這些浮標(biāo)連接著很多纜線和探測(cè)儀，布放成功后便被“埋藏”在冰面之下。

　　雷瑞波解釋稱，氣象塔觀測(cè)的是大氣和海冰之間的界面通量；主浮標(biāo)所觀測(cè)的是積雪和海冰的一些參數(shù)，以了解它們的生長(zhǎng)、消融過(guò)程；上層海洋固定層位觀測(cè)子系統(tǒng)主要是觀測(cè)冰下固定30米水深的海水溫度、鹽度等；拖曳式海洋剖面觀測(cè)儀通過(guò)纜線收放可在水中上下運(yùn)動(dòng)，每天獲取兩個(gè)剖面的海水溫度、鹽度等數(shù)據(jù)，其最大下潛深度為120米。

　　為什么要單獨(dú)設(shè)計(jì)固定層位的副浮標(biāo)？雷瑞波說(shuō)，副浮標(biāo)不需要運(yùn)動(dòng)，其采樣頻率便可以設(shè)計(jì)得高一些，比如一個(gè)小時(shí)一次，“因?yàn)槔m(xù)航電量的限制，以同樣的標(biāo)準(zhǔn)去要求運(yùn)動(dòng)式觀測(cè)儀器顯然不現(xiàn)實(shí)，其被設(shè)計(jì)為一天運(yùn)動(dòng)兩次，采樣頻率要低很多。”