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(xué)考察隊首席科學(xué)家助理雷瑞波在風(fēng)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(biāo)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(dāng)，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(zhǔn)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(fēng)，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(fēng)，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(dāng)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(dǎo)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(yù)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(fēng)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(biāo)；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(xué)研究提供更有力的手段。”考察隊首席科學(xué)家魏澤勛說。

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責(zé)任編輯： 韓家慧