新華社“雪龍”號８月２２日電 特稿：中國北極冰站觀測邁入“無人時代”

　　新華社記者申鋮

　　“確認！無人冰站順利完成布放！”中國第九次北極科學考察隊首席科學家助理雷瑞波在風雪中難掩興奮。

　　１８日至２２日，由中國自然資源部組織的第九次北極科考隊，在北冰洋首次成功布放中國自主研發(fā)的無人冰站系統(tǒng)，標志著中國北極冰站觀測邁入“無人時代”。

　　首套無人冰站系統(tǒng)順利布放

　　針對此次北極科考冰站作業(yè)的重頭戲——布放首套無人冰站系統(tǒng)，考察隊選擇不同區(qū)域的海冰開展了兩次布放工作。

　　北京時間１８日凌晨４時起，雷瑞波及其他數(shù)十名考察隊員開始布放工作。隊員們用雪橇把設(shè)備運送到布放地點，然后把種類繁多的部件整理妥當，再在冰面上鉆不同尺寸的安裝孔，將一個個零部件進行安裝和調(diào)試。

　　“我們布放的這套無人冰站包括Ａ型和Ｂ型兩種樣機，共４個子系統(tǒng)，因此進行準確布放并不輕松。”雷瑞波說。

　　在冰面上作業(yè)并非易事。隊員們腳踩積雪，面迎寒風，還得提防著潛伏的冰裂縫、冰上融池甚至北極熊的威脅。此外，北極地區(qū)天氣多變，時而大雪、時而濃霧、時而狂風，給布放作業(yè)增添了很大難度。

　　記者在現(xiàn)場看到，由于很多精細的工序需要裸手操作，部分隊員的手凍得失去知覺；在冰面上鉆孔時，涌上來的冰水瞬間就將鞋褲浸濕；由于工作需要，不少隊員只能長時間跪、躺甚至趴在冰面上進行作業(yè)。

　　北京時間１９日９時左右，現(xiàn)場布放工作全部結(jié)束。隊員們開始通過便攜電腦和銥星電話確認觀測數(shù)據(jù)是否傳輸成功。

　　“國內(nèi)已經(jīng)收到觀測數(shù)據(jù)了！”考察隊員楊望笑感嘆道，“確認數(shù)據(jù)就像確認考試成績一樣緊張。”隨著４個子系統(tǒng)的觀測數(shù)據(jù)全部得到確認，第一次無人冰站的布放工作圓滿完成。

　　２１日，隊員們再次布放無人冰站，有了第一次的經(jīng)驗，此次布放工作只用了約７個小時便全部完成。２２日，隨著觀測數(shù)據(jù)再次確認成功，中國首套無人冰站布放工作圓滿完成，中國北極冰站觀測由此翻開新的一頁。

　　提高北極環(huán)境變化監(jiān)測能力

　　此次布放的無人冰站，全稱為“北極海－冰－氣無人冰站觀測系統(tǒng)”，可以實現(xiàn)對北極的海洋、海冰、大氣３個界面多個通量的無人值守觀測。

　　當前，各國利用破冰船考察北極，主要集中在夏季這個非常有限的時間窗口，導致對海冰春季融化、秋季凍結(jié)等關(guān)鍵過程缺乏了解，而這些過程對了解海冰變化極為關(guān)鍵。

　　“研究北極海冰變化和海－冰－氣相互作用機理，需要海－冰－氣界面多參數(shù)長期基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)，無人冰站正是為解決這一問題而設(shè)計的，”雷瑞波說，“尤其科考船不在北極科考時，無人冰站的相關(guān)觀測是一個非常有效的補充。”

　　雷瑞波表示，通過無人冰站可以獲取北極冰區(qū)長期連續(xù)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將被應(yīng)用于北極環(huán)境和氣候變化機理以及數(shù)值模擬研究，有利于提升對北極環(huán)境和氣候變化的監(jiān)測能力，提高對北極海冰快速變化的預測精度。

　　此外，作為國際漂流冰站計劃（ＭＯＳＡｉＣ）的參與方之一，中國將全力參與ＭＯＳＡｉＣ北極國際聯(lián)合觀測計劃。屆時，無人冰站系統(tǒng)也將作為主要海冰觀測技術(shù)與重點裝備之一，于ＭＯＳＡｉＣ項目期間在北極布放。

　　“中國制造”實現(xiàn)多項技術(shù)突破

　　如今，在中國的極地科考中，越來越多“中國制造”的考察裝備在水下觀測、冰情監(jiān)測等方面嶄露頭角。此次布放的無人冰站也不例外。

　　“這套無人冰站是我國自主研發(fā)的，能夠觀測到較為全面的要素。此外，考慮到北極惡劣的自然環(huán)境和有限的布放保障支持，我們設(shè)計了由Ａ、Ｂ兩型樣機共４個子系統(tǒng)組成無人冰站的方案，這些在國際上并無先例。”雷瑞波說。

　　據(jù)考察隊員袁卓立介紹，此套無人冰站的Ａ型樣機為海洋運動剖面子系統(tǒng)，側(cè)重于觀測上層海洋季節(jié)變化及其對海冰的影響；Ｂ型樣機包括大氣邊界層觀測子系統(tǒng)、海冰觀測子系統(tǒng)和上層海洋子系統(tǒng)，側(cè)重于觀測天氣過程對海冰和上層海洋的影響。

　　此外，這套無人冰站還包含了多項自主研發(fā)的核心技術(shù)，如海冰內(nèi)部光輻射長期觀測技術(shù)、冰面風速觀測防凍雨技術(shù)和冰下拖曳剖面長期觀測技術(shù)等。

　　“此次在北極布放的試驗樣機計劃應(yīng)用１年以上。我們將總結(jié)相關(guān)技術(shù)和布放經(jīng)驗，對無人冰站試驗樣機進行進一步優(yōu)化，設(shè)計并研制工程樣機，希望可以盡早實現(xiàn)應(yīng)用和推廣。”袁卓立說。

　　今年７月２０日，中國第九次北極科考隊乘“雪龍”號從上海出發(fā)，開啟２個多月的科考征程。

　　“曾經(jīng)，我們布放國外購置的浮標；如今，我們成功布放了自主研發(fā)的無人觀測系統(tǒng)。前瞻未來，相信會有更多‘中國制造’的考察設(shè)備為極地科學研究提供更有力的手段。”考察隊首席科學家魏澤勛說。

【糾錯】

責任編輯： 韓家慧