【中國儀器網(wǎng) 時事聚焦】8月18日至22日，由自然資源部組織的第九次北極科考隊，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”國家重點研發(fā)計劃重點專項“極地環(huán)境觀測/探測技術與裝備研發(fā)”項目的一個研發(fā)課題。
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)長期基礎環(huán)境數(shù)據(jù)，但是當前，各國利用破冰船考察北極，主要集中在夏季這個有限的時間窗口，導致對海冰春季融化、秋季凍結(jié)等關鍵過程缺乏了解。無人冰站正是為解決這一問題而設計的，尤其科考船不在北極科考時，無人冰站的相關觀測是一個非常有效的補充。
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。
早在上世紀初，我國科研人員就嘗試借助海冰浮標收集數(shù)據(jù)。從2008年起，中國氣象科學院等單位開始在北極冰站布放氣象觀測等自動觀測設備。在冰面上作業(yè)并非易事。面對積雪、寒風、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，時而大雪、時而濃霧、時而狂風，給布放作業(yè)增添了很大難度。
同時由于夏季北極海冰一直在融化，布放自動觀測設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備仍有較大的風險。以往北極浮冰上布放的自動觀測設備一般存活期在半年至一年不等。
面對難題，考察隊選擇不同區(qū)域的海冰開展了兩次布放工作。19日9時左右，次現(xiàn)場布放工作圓滿完成。21日，隊員們再次布放無人冰站，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。
據(jù)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，如海冰內(nèi)部光輻射長期觀測技術、冰面風速觀測防凍雨技術和冰下拖曳剖面長期觀測技術等。
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時觀測數(shù)據(jù)。此次無人冰站系統(tǒng)的布放有望實現(xiàn)對北極海洋、海冰、大氣3個界面多個環(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)長期基礎環(huán)境數(shù)據(jù)，可實現(xiàn)對北極海冰變化和海—冰—氣相互作用機理的深入研究。
(資料來源：中國科技論文在線、科技日報、中國天氣網(wǎng))
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