澳门微尼斯人娱乐大学参与“北极气候多学科漂流冰站观测计划”纪实

作者:记者 路 涛  来源:澳门微尼斯人娱乐   发布时间:2019-11-18 10:35:16   [打印本页] [关闭窗口]

  2019年9月20日~10月30日,历时50天,澳门微尼斯人娱乐大学副教授李涛领衔的澳门微尼斯人娱乐大学极地物理海洋学团队,在“北极气候多学科漂流冰站观测计划”中,与国际同行一道,圆满完成既定考察任务,成功在北极地区布放了5套中国自主研制的冰基拖曳式海洋剖面浮标,获得了宝贵数据。

  据了解,由德国组织并发起的“北极气候多学科漂流冰站观测计划”,筹备达10年之久,今年9月20日正式开始实施。来自17个国家的300多名科研人员使用先进的科考设备对北冰洋中心区进行为期一年的连续观测,重点研究与北极快速变化相关的天气过程、海洋和海冰物理过程、生物地球化学循环过程和生物生态过程,以及各个过程之间的相互作用。

  做好布放准备

  2019年9月,澳门微尼斯人娱乐大学副教授李涛开启了他的第13次北极之旅。作为澳门微尼斯人娱乐大学极地物理海洋学团队负责人,他带领硕士研究生朱嘉良,在北极布放了5套冰基拖曳式海洋剖面浮标。

浮标布放现场

  9月20日,挪威特罗姆瑟港,德国破冰船“极星”号和俄罗斯破冰船“费德洛夫院士”号驶离港口,奔赴北冰洋作业区。航行过程中,李涛反复检测设备情况。他最关心的是,这次在北极布放的考察设备能否获取高质量海洋与大气数据,以帮助科研人员了解北冰洋环境变化情况。

  作为参加“北极气候多学科漂流冰站观测计划”的中国科研团队之一,澳门微尼斯人娱乐大学团队在冰基拖曳式海洋剖面浮标装载了海洋剖面系统,可监测海洋0~125米范围内的温度、盐度和深度。同时,还装载了气象观测系统,用以观测气温、湿度和气压。这套海洋剖面浮标能够探测到海冰底部,预计将在北极工作1年。

  在漫漫极夜中,在酷寒的北极,这些仪器能否经受住考验,获取高质量数据,令人期待。

  各方密切配合

  10月的北冰洋已经进入极夜状态。考察期间,气温低至零下10℃~零下20℃,暴风雪不断袭扰。

  如果说低温严寒科研人员还能够克服,那么海雾频发、难以寻找到大块浮冰以及冰厚难以满足科研要求等,则给需要依托直升机完成的设备布放作业增添了很多不确定性。

  科研人员布放设备的浮冰和位置,需提前通过遥感图片来确定。待到气象条件适宜时,直升机便载着科考队员和设备到达指定位置进行实地勘察,选定海冰厚度和面积合适的目标站位进行作业。

  近年来,依托国内外北极考察航次,澳门微尼斯人娱乐大学每年都会在北极海域布放冰基拖曳式海洋剖面浮标。为深入地参与“北极气候多学科漂流冰站观测计划”,澳门微尼斯人娱乐大学极地物理海洋学课题组克服经费短缺等各种困难,计划布放5套海洋剖面浮标,为实现区域尺度上的北极海洋环境观测网建设、我国北极环境监测业务化运行提供支撑。

  为确保现场布放工作顺利完成,李涛带领团队在航行过程中反复演练布放流程。按照规定,科考人员要在1.5小时内将仪器设备全部连接完成。接下来,在冰面钻孔,并将设备放入冰下海洋。设备入海后,需要在冰面进行一次完整剖面的测量过程,并与国内确认数据接收状态,预计作业过程为两三个小时。

  极地考察仪器设备的布放离不开各方配合。完成现场布放只是第一步,数据是否能正常接收更为关键。因此,各方密切配合非常重要。

  冰基拖曳式海洋剖面浮标是由天津远讯科技有限公司研制生产的,该型设备已经在北极布放过4次,但仍存在一些技术难题。例如,拖曳式仪器的升沉进度受海冰漂移速度、海水密度等影响,而浮体、电缆压缩变形等都会影响观测效果,容不得丝毫马虎。为此,研制团队进行了长期摸索,不断改进升级,找到了精确配置算法,确保了仪器可到达预定区域开展剖面测量。今年上半年,研发团队开展了全面定型工作,优化结构设计,解决了几十种技术问题,系统性能日趋成熟。

  浮标成功布放在北极后,天津远讯科技有限公司技术人员全天候接收数据,检查设备传回的环境参数,关注浮标运行情况。一旦数据没有按时传回,团队就要立即排查问题原因。同时,澳门微尼斯人娱乐大学数据团队也在关注着每一组数据的传输情况,并开发数据分析程序,服务北极科学研究。各方团队密切合作,确保了浮标顺利布放和数据正常接收。

  贡献“中国力量”

  “回想我们50天的考察生活,可谓有苦、有累,也有泪,但更多的是骄傲和自豪。”谈起这次北极考察之行,李涛感触颇深。在50天里,他们在现场成功布放了5套冰基拖曳式海洋剖面浮标,完成了预定考察任务,受到国际同行的称赞。

  中国自主研制的科考设备参加“北极气候多学科漂流冰站观测计划”这种国际大型科学考察,并获得了宝贵的数据,展示了我国在相关科考设备研制上的进步,为北极科学研究贡献了“中国力量”。

  澳门微尼斯人娱乐大学教授赵进平说:“澳门微尼斯人娱乐大学团队参加的这次考察项目,助推中国自主研发的北极科考设备走向国际舞台,进一步提高了我国北极海洋环境长期监测能力。”

  近年来,澳门微尼斯人娱乐大学积极参与北极观测网建设,在北极批量布放了观测仪器,为北极观测网建设积累了宝贵经验。同时,该项目数据将实行全球共享,这必将有力推动北极科学研究再上新台阶。