中国第九次北极科考完成 无人观测设备布放量创纪录

2018年10月14日星期日，北京青年报

水下有科学探险队员的无人驾驶滑翔机

冰上取样

船上的生活丰富多彩。

对于喜欢彩票的中国人来说，“九”是一个幸运的数字。作为对这一数字含义的回应，中国对北极的科学考察也揭开了连接前前后后的新篇章。

今年春天，宣布了国家机构改革计划，成立了自然资源部，其期望和任务是优化和调整其职能。仅仅几个月后，中国的第九次北极考察(以下简称“九北”)开始了一段旅程，这是自自然资源部成立以来中国的第一次极地考察。

《北京青年报》记者在采访中了解到，“九北”号在出发前已经创下了记录——这是中国耗时最短的北极科学考察。繁重的任务和紧张的日程安排对参加“九北”航行的几十名科学家来说不是好消息。从7月20日开始，这种担心直到雪龙回家后才转变成喜悦。9月26日，科研小组在雪龙船甲板上召开新闻发布会，宣布“九北”航行圆满完成，许多“最大”事件在最短时间内完成。

刚刚结束的“九北”无疑将描绘中国极地科学研究的缩影。在探索世界末日的路上，中国极地人走得又快又稳。就在国庆假期期间，雪龙船再次出海进行试航，为即将到来的南极之旅做准备。

中国科研创新最多

69天的航行已经是中国北极科学研究史上最短的一次。在时间紧迫、任务繁重的情况下，科研小组还遇到了复杂的冰况，这在过去的冰区是很少见的。雪龙船船长沈权向《北青报》记者透露，今年的冰情非常奇怪，有些人“没有按常理出牌”。在重重困难下，科研团队的首席科学家魏泽勋为自己可喜的成就感到非常自豪。

魏泽勋总结说，“九北”期间，科研团队先后对白令海、楚科奇海、加拿大盆地和北冰洋中部地区的基础环境、海底地形、生态、渔业、海冰和航道进行了全面调查。这为中国北极科学研究、业务监测系统建设、北极环境评估和资源利用做出了积极贡献。其中，“九北”首次在极地地区成功部署了我国自主研发的“无人冰站”、水下滑翔机、爬海剖面浮标等无人观测设备，将我国的北冰洋探测从夏季延伸到冬季，提高了我国对北极环境的观测和监测能力。极地地区首次进行了拖网捕鱼。获得的样本还将与地球物理观测数据相结合，为研究楚科奇边缘土地的演变过程和评价极地多金属结核结壳的资源潜力提供详细的基础数据。此外，“九北”航次还检查了88个海洋综合站和10个冰站。冰站的数量、冰基浮标的数量和锚观测平台的数量是中国所有北极科学调查中最高的。

北极气候变化影响中国

“九北”项目最后一个研究工作站圆满完成后，研究组组长朱建刚露出了久违的微笑。当被问及是否松了口气时，朱建刚笑着说道，当然，他很高兴能按时完成预定的科研任务，但更令人欣慰的是，作为一支北极科学研究的国家队，他的行程并没有辜负国家的期望。

在“九北”计划启动半年前，中国发布了第一份北极政策白皮书。其中，中国明确了自己的定位和政策目标。作为一个地理上的“近北极国家”，中国的北极政策旨在了解北极，保护北极，利用北极，参与北极的治理。在认识北极的过程中，白皮书明确提出要提高北极的科学研究水平和能力，不断加深对北极的科学认识和认识，探索北极变化和发展的客观规律，为提高人类保护、利用和治理北极的能力创造有利条件。

六个月后，自然资源部组织了第一次北极科学考察。白皮书自然成为“九北”的政策指南，“九北”成为白皮书的具体实践。中国极地研究的国家需求和科学目标汇聚在“九北”号上。

"科学没有国界，但科学家有祖国."魏泽勋多次向《北京日报》记者提到这句话。

正如白皮书所介绍的，在北极海冰不断融化的背景下，北极在战略、经济、科学研究、环境保护、航道、资源等方面的价值。持续增长。北极问题已经超出了北极间和区域问题的范围，具有全球意义和国际影响。魏泽勋说:“作为一名中国科学家，我们当然必须为我们国家成为一个强大的海洋国家的战略服务。然而，北极在全球气候系统中占有突出的地位，北极的微小变化可能会在我国乃至全球气候中引起连锁反应。研究其变化规律和作用机制，将为我国利用北极、开辟航道和参与治理提供必要的科学支持。我们的科学目标与国家的需求密切相关。”

说到气候影响，北极和我们之间的距离似乎越来越近了。

国家海洋环境预报中心海洋天气预报员宋晓江随船担任“九北”的天气“领航员”。她告诉《北京日报》记者，北极极地涡旋周围的冷空气将会成群结队地“转向”低纬度地区。因此，可以说北极是中国甚至整个北半球冬季冷空气的来源。同时，一些研究表明，北极海冰的减少将影响西风带的强度，从而导致2008年中国南方出现冻雨，以及近年来北美和北欧出现灾难性天气

中国水下滑翔机出海

在雪龙船上，团队成员可以登录局域网查看实时位置。雪龙船“九北”轨迹的拐点固定在北纬84.8度。沈权告诉《北青报》，由于今年北极地区的冰情严峻而复杂，龙雪在达到北纬84.8度后将不会继续向北走。“九北”的总航程超过12500海里，在冰区的航程为3815海里。

在电脑屏幕上，69天的科学考察被浓缩成两条往返路线。然而，《北青报》的记者注意到，雪龙船出发后并没有直接前往北极冰区，而是在此过程中“绕道”了很多。

“龙雪船是一艘综合科研船，吨位超过2万吨。中国以往所有的北极科学研究都涵盖了多学科的综合科学研究任务。”朱建刚介绍说，“九北”科研团队下设“大洋一队”、“大洋二队”和“海冰新环境队”，涉及水文、化学、海冰、气象等多个领域。整个航程的作业区域绝不仅限于冰区。“‘九北’可以看作是一次“天”、“冰”、“海”的科学考察。雪龙船的大多数“弯路”都是通向海洋中的操作站

出发后仅八天，“九北”就迎来了第一次科学考察的“亮点”。7月28日上午，科研小组在白令海公海部署了一架自行研制的水下滑翔机。为前一天晚上做准备的行动负责人、科研小组首席科学家助理陈红霞表示，长期以来，外国对中国实施水下滑翔机相关技术和设备的禁运。自主研发成功后，中国打破了技术垄断。这是中国首次成功部署在极地水域。

同一天，长度超过两米的滑翔机“海翼”在发射后不久就沉入水中，从公众视野中消失了。陈红霞说，滑翔机可以在水下自主运行，并根据预设路线收集数据。“我心中的石头刚刚掉了一半，”陈红霞说。仅仅成功地打下它是不够的。回家后能够回收再利用才是令人满意的。45天后，陈红霞的另一半心脏终于落地，“海之翼”顺利返回。在此期间，滑翔机在水下航行了500海里，获得了229个温度和盐度剖面，成功地在白令海盆地和陆坡地区实现了连续高密度观测。

“无人冰站”首次发布

除了“下海”，三一的科学考察还包括“探索天空”和“坠冰”。

在参加过许多北极科学考试的“老北极”的口中，“空气”、“海洋”和“冰”已经成为他们不同学科划分的缩写。在“九北”冰情作业项目中，首次部署的无人值守冰情观测系统无疑是最受关注的，因为它集“气”、“海”、“冰”的观测于一体。

夏季北极和冬季北京之间的温差很小，但是一旦海风吹到冰面上，体感温度就会低得多。在这种情况下，部署这种复杂的综合观察系统不仅要测试技术，还要测试团队成员的体力。《北青报》的记者注意到，为了操作方便，许多队员没有戴手套和防水靴。海水浸湿了他们的裤子，海风冲刷着他们的胳膊。在这种情况下，在纯白的冰上，国旗和随风起舞的科学队旗似乎变得更加绚丽多彩。

该科研小组首席科学家助理雷瑞波表示，所谓的“无人冰站”是指一种可以在冰上长时间运行的无人观测系统。收集的数据通过卫星自动传输到中国。该系统由四个子系统组成:气象塔、冰上的主浮标和辅助浮标以及拖曳式海洋剖面观测仪器。

《北京日报》记者看到，上述四个子系统的探测设备分别安装在空中、冰中和水下，实现对大气、海冰和海水的连续观测。

“这样，我们就可以获得海冰生长和融化过程中空气-海冰-冰相互作用的完整数据。中国的北极科学研究是在夏季进行的，因此很难获得冬季观测数据，这相当于海冰生成和消失观测中的一个缺失环节。无人值守冰站观测系统的成功应用可以弥补这一缺失的环节。令人自豪的是，这一系统是由我国独立开发和整合的。从全球角度来看，这也是第一次分发类似的系统。”雷瑞波说道。

雪龙船上的“第二战场”

与气象和物理海洋群相比，关注生物和化学方向的科研人员很难在第一时间获得观测参数。在工作现场，他们中的大多数只收集样本，这也使得龙雪号为它开辟了一个“第二战场”——实验室。

因为更多的物理海洋玩家可以通过探测仪器直接获得所需的参数，所以这次航行中实验室的使用主要是由生物和化学玩家完成的。中国极地研究所工程师兰木生在工作间隙接受《北京日报》记者采访时表示，在生物学方面，他非常关注浮游植物和动物的分布以及水体中的叶绿素含量。在化学方向上，新的环境问题如碳循环、水中营养盐、海洋酸化和碳酸盐体系已成为研究的重点。

拉木生后面的实验平台装满了瓶子和罐子。正在攻读博士学位的研究员陈志毅熟练地将水样从一个瓶子倒入另一个瓶子。兰木生告诉《北青报》记者，他们在实验室的工作实际上主要是处理水，即水样的预处理和初步分析。“所谓的预处理是为了在条件允许时更好地保存样本以进行详细分析。例如，我们将通过过滤将水体中的一些颗粒和有机物留在滤膜上，然后收集滤膜，冷冻保存，并带回中国进行进一步分析。陈志毅的上述工作只是为了过滤。此外，除了保存滤膜，一些水体也需要直接保存。例如，用垂直拖网采集浮游动物后，将添加防腐剂和海水作为样品储存，然后带回中国。”

《北青报》的记者注意到，除了收集水，队员们还在冰作业中收集了大量冰芯样本。这些冰样本的“命运”如何？

它外表看起来像一个容器，但里面是一个定制的冷库。大连理工大学的曹正在这个特别大的“冰箱”里切冰芯。曹笑着说，他的重点是冰本身，而从这个容器改造而来的冷库就是他带上船的实验室。记者了解到，冰芯的物理研究包括温度、盐度、透光率等。有趣的是，他还将通过仪器压碎冰芯来测试其强度。“由于运输不便，冰芯的研究工作将在这个冷库中完成，不会带回中国。”

科研船的国际合作

随着“九北”接近尾声，雪龙船上几乎没有新鲜蔬菜了。当队员们不敢吃肉菜时，队里的两个“外国人”主动为每个人做了一份西班牙土豆泥。

尼古拉是法国巴黎第六大学的一名成员，她告诉《北京日报》，她已经学会了打乒乓球，喜欢吃中国菜，并且已经成为一名中国球迷。"随着末日的临近，我希望为我的朋友们做饭，品尝我们美味的食物。"

事实上，这种国际合作项目在极地科学研究中并不少见，许多国家的科研人员在一次航行中同船同行也很常见。“北冰洋太大了，如果每个国家都在打自己的仗，人类对北极的探索就会变慢。因此，相关的科学委员会非常提倡国际合作项目。我们自主开发的无人驾驶冰站观测系统也计划在明年的国际航行中部署。”雷瑞博说。

从今年年初发布的《北极政策白皮书》来看，中国将北极科学研究的国际合作共识与“一带一路”倡议相结合，提出依托北极航道开发利用，与各方共建“冰上丝绸之路”。

事实上，中国的“一带一路”倡议已经在北极地区开花结果。巧合的是，就在“九北”号离开的前一天，中俄重大能源合作项目“亚马尔液化天然气项目”向中国供应液化天然气的第一艘船，通过东北北极航道抵达中国石油在江苏省的如东液化天然气接收站，并交付给中国石油。

北青报记者了解到，亚马尔液化天然气项目是中国提出“一带一路”倡议后实施的第一个海外特大型项目。它位于俄罗斯的北极圈内，是目前世界上北极地区最大的液化天然气项目。该项目由俄罗斯诺瓦克公司、中国石油天然气集团公司、法国道达尔公司和中国丝绸之路基金联合开发。天然气可采储量达到1.3万亿立方米，凝析油可采储量达到6000万吨。该项目也被外界视为“冰上丝绸之路”的重要支点和成功实践，将为中国开发利用北极东北航道奠定基础。

由于海冰和沿线国家的货运需求，东北航道在西北、东北和北极中部三个航道中具有最大的商业开发价值。一旦大规模应用，它将对世界航运格局产生破坏性影响。雷瑞波分析说:“‘九北’号的航行主要走了高纬度的*航道，本来我们也想试着到达极点，但是今年的冰情太重了。然而，应对复杂的冰情对于探索*航道的适航性也具有重要意义。”

也是因为复杂的冰情，雪龙船在最后一次短期的冰站运行后不会继续北上。当他正要离开最后一个冰站时，朱建刚站在船舷边向外看。他告诉《北青新闻》，北极的海冰会随着海水移动，所以现在可能是告别“九北”冰站的时候了。“但也不必难过，过去我们国家的北极研究是几年一次，现在是每年一次。未来，中国的北极足迹一定会变得越来越坚实和强大。”

这个版本也是由我们的记者李岩拍摄的。