【中國儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】8月18日至22日，由自然資源部組織的第九次北極科考隊(duì)，完成此次科考重頭戲，在北冰洋成功布放了一套無人冰站系統(tǒng)。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)”，是“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)“極地環(huán)境觀測/探測技術(shù)與裝備研發(fā)”項(xiàng)目的一個(gè)研發(fā)課題。
研究北極海冰變化和海-冰-氣相互作用機(jī)理，需要海-冰-氣界面多參數(shù)長期基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)，但是當(dāng)前，各國利用破冰船考察北極，主要集中在夏季這個(gè)有限的時(shí)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。無人冰站正是為解決這一問題而設(shè)計(jì)的，尤其科考船不在北極科考時(shí)，無人冰站的相關(guān)觀測是一個(gè)非常有效的補(bǔ)充。
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(jī)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。
早在上世紀(jì)初，我國科研人員就嘗試借助海冰浮標(biāo)收集數(shù)據(jù)。從2008年起，中國氣象科學(xué)院等單位開始在北極冰站布放氣象觀測等自動(dòng)觀測設(shè)備。在冰面上作業(yè)并非易事。面對積雪、寒風(fēng)、冰裂縫、冰上融池甚至北極熊的威脅等，安裝工作并不容易。此外，北極地區(qū)天氣多變，時(shí)而大雪、時(shí)而濃霧、時(shí)而狂風(fēng)，給布放作業(yè)增添了很大難度。
同時(shí)由于夏季北極海冰一直在融化，布放自動(dòng)觀測設(shè)備往往需要選擇相對較完整、有一定厚度的海冰。即便如此，在北極布放無人觀測設(shè)備仍有較大的風(fēng)險(xiǎn)。以往北極浮冰上布放的自動(dòng)觀測設(shè)備一般存活期在半年至一年不等。
面對難題，考察隊(duì)選擇不同區(qū)域的海冰開展了兩次布放工作。19日9時(shí)左右，次現(xiàn)場布放工作圓滿完成。21日，隊(duì)員們再次布放無人冰站，只用了約7個(gè)小時(shí)便全部完成。22日，隨著觀測數(shù)據(jù)再次確認(rèn)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。
據(jù)介紹，此套無人冰站的A型樣機(jī)為海洋運(yùn)動(dòng)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(jī)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(xiàng)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。
現(xiàn)場布放工作結(jié)束后，國內(nèi)已經(jīng)收到北極現(xiàn)場通過銥星傳回的實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)。此次無人冰站系統(tǒng)的布放有望實(shí)現(xiàn)對北極海洋、海冰、大氣3個(gè)界面多個(gè)環(huán)境參數(shù)的無人值守觀測。通過收集海—冰—氣界面多參數(shù)長期基礎(chǔ)環(huán)境數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對北極海冰變化和海—冰—氣相互作用機(jī)理的深入研究。
(資料來源：中國科技論文在線、科技日報(bào)、中國天氣網(wǎng))
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