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“雪龙号”九探北极归来
2018年09月27日 16:10 来源:《光明日报》 作者:记者 杨舒 字号

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  历时69天,安全航行1.25万多海里,9月26日上午,中国第九次北极科学考察队克服了时间紧、任务重、冰情复杂、气候多变等困难,圆满完成了考察任务,顺利返回上海码头。

  本次北极科学考察是自然资源部组建后组织的首次极地考察。考察队先后在白令海、楚科奇海、加拿大海盆、北冰洋中心区域等海域开展了基础环境、海底地形、生态、渔业、海冰和航道等综合调查,取得了丰硕的考察成果。“总体来看,我们圆满完成了既定目标”,中国第九次北极科学考察队临时党委书记、领队朱建钢表示,考察进一步夯实了北极业务化监测的基础,对我国北极科学研究、业务化监测体系建设、北极环境评价和资源利用作出了积极贡献。

  1.科考监测量和设施布放量创历次之最

  作为近北极国家,北极气候变化对我国的气候环境有着直接和间接的影响。与此同时,北极海冰快速变化对航道的影响、北极环境保护等问题越来越受到国际关注,然而,我国目前掌握的北极科考实测数据仍较为缺乏,因此,有必要进一步加大对北冰洋重点海域的考察力度。

  作为首次将业务化监测项目和科研项目相结合的极地考察,充分布放各类科学监测仪器以获得更多第一手数据是重中之重。据了解,科考队共在考察海域实施了88个海洋综合站位观测,并以北冰洋漂浮浮冰为临时基地,开展了9个短期冰站和1个长期冰站作业,长期冰站为期3天,上冰作业累计达365人次。本航次依托冰站和直升机共布放了48个无人值守观测设备;锚碇观测平台的回收和布放达13次;共完成89次GPS探空观测;在楚科奇海陆架成功回收沉积物捕获器2台并再次布放了沉积物捕获器3台。值得注意的是,科考队在长期冰站上布放了1个双天线测绘精度的DGPS海冰漂流浮标。该浮标既能测量海冰漂移的平移位置,又能观测到海冰旋转。这是我国首次在北极布放这一类型浮标。

  “无论是冰站数量、冰基浮标,还是锚碇观测平台的布放量,都达到了我国历次北极考察之最。”朱建钢说。他介绍,通过以上监测设备,本次科考共获取基础数据约1TB和各类样品逾2万份,为系统了解北冰洋重点海域的海洋环境和生态特征,掌握多尺度海—冰—气相互作用及其天气气候效应,评估中央航道的适航性,探索北冰洋海洋酸化、人工核素和微塑料分布等新型环境问题积累了宝贵的观测数据。

  2.我国自主研发的水下滑翔机首次应用

  白令海是连接太平洋和北冰洋的海上通道,其环境变化可直接影响北冰洋入流水的性质,进而影响北极海洋环境。因此,白令海一直是中国北极科学考察的重点调查区域。本次考察中,科考队首次在白令海成功应用了我国自主研发的水下滑翔机进行考察。

  据了解,水下滑翔机是一种新型水下机器人,具有能源消耗小、续航力强、实时性好的优点。尤其在环境恶劣的极地,滑翔机的应用可有效提高极地环境空间和时间测量密度。此次布放的水下滑翔机为中国自主研发,主要用于观测调查海域的水文环境,可获取从表层到千米深度的温盐剖面数据。水下滑翔机可以沿设定轨迹进行观测,运行轨迹类似“V”字,可下沉到海面以下1000米后再上升至海面,并将相关观测数据传输回国内,之后重复该过程,约4至5个小时可以完成一个“V”字剖面考察。

  科考队首席科学家助理、自然资源部第一海洋研究所研究员陈红霞介绍:“该滑翔机是在本航次开始北上途中布放,成功进行了45天的观测,航行500海里,获取229个海洋温盐剖面,成功实现白令海海盆和陆坡区连续、高密度观测。与以前的考察相比,水下滑翔机可以更节约时间和人力物力,并且观测范围更大、效率更高。这标志着我国具备了在极区海洋采用无人平台开展自主长期业务化监测的能力。”

  陈红霞透露,本航次水下滑翔机获得的数据已传回国内,自然资源部第一海洋研究所已经完成滑翔机数据的初步处理。该数据可为开展白令海海盆和陆坡区动力环境空间分布特征及其变化规律研究提供宝贵的资料。

  3.海冰消减对动植物影响显著

  近40年来,北极海冰加快减退,是地球表面发生的最显著变化之一,成为全球关注的重大环境问题。那么,今年北极的冰情如何?科考队有何发现?

  中国第九次北极科学考察首席科学家助理雷瑞波介绍,在此次北极科学考察的主要区域——太平洋扇区,科考队观察到,8月至9月中旬,浮冰多且密集,开阔水域少,且海冰密集度随纬度不断升高。在北纬80°以上,海冰覆盖范围超过了90%,北纬84°以上,几乎达到100%。科考队原计划在冰情允许的情况下,“雪龙”船尝试穿越北极点。但自“雪龙”船8月10日行至北纬80°,海面开始出现密集冰区,海冰覆盖面积超过90%。从北纬84°到北纬85°,“雪龙”船破冰走了几天,可谓寸步难行。

  尽管考察区海冰情况较好,但科考队在北极也发现了海冰消融所带来的不良影响。考察人员发现,北极的气候变化直接影响了冰藻的数量。冰藻是生长在北极地区的一种微型藻类,只有大量聚集时才能被肉眼看见。海冰变薄给冰藻生长提供了更充足的阳光。通过实验室观察,冰藻在考察所经区域呈现旺发态势。

  海冰减少,也会对北极的生态系统构成威胁,影响大型哺乳动物的生存和捕食环境。在今年的北极科考过程中,从近北纬80度开始到航线最北端,科考队共计三次发现北极熊身影。从数量上看,共计7只。这个数字刷新了近十年来我国北极科考中发现北极熊最多的纪录。

  种种迹象表明,北极海冰消减的趋势仍然显著。雷瑞波认为,对于北极海冰的观测仍需加强。他指出,我国在北极开展的海冰观测研究,特别是在太平洋扇区,积累了长达20年的观测数据。但这些数据还是非常有限,远远无法支撑海冰快速变化机制的研究。“近几年,通过冬季的遥感卫星观测研究,我们发现北极海冰变薄趋势显著,远比覆盖范围减少的趋势明显。要想摸清这种新变化,就要加强冰厚的观测研究。”

  (光明日报北京9月26日电 本报记者 杨舒)

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