中国北极冰站观测迈入“无人时代”

新华社“龙雪”8月22日电:中国北极冰站观测进入“无人时代”

新华社记者沈成

“确认！没有一个冰站成功地完成了布局！”中国第九次北极科学考察的首席助理科学家雷瑞波在雪中无法掩饰自己的兴奋。

18日至22日，由中国自然资源部组织的第九北极科学研究小组首次在北冰洋成功部署中国自主研发的无人值守冰站系统，标志着中国北极冰站观测“无人时代”的开始。

第一个无人冰站系统成功部署。

鉴于此次北极科学研究冰站行动的亮点——部署第一个无人驾驶冰站系统，考察队从不同地区选择了海冰进行两次部署。

从北京时间18日凌晨4点，雷瑞波和其他几十名检查组成员开始安排工作。团队成员用雪橇将设备运送到放置布料的地方，然后将各种部件分类，并在冰面上钻不同尺寸的安装孔，逐一安装和调试部件。

“我们已经部署的无人驾驶冰站包括两个原型，类型A和类型B，总共有4个子系统，所以准确部署并不容易。”雷瑞波说道。

在冰上工作不容易。队员们踩在雪地上，面对寒风。他们还必须注意潜在的冰裂缝、融冰池，甚至北极熊。此外，北极地区多变的天气，有时大雪，有时浓雾，有时强风，给分发工作增加了很大的困难。

记者在现场看到，一些球员的手被冻得失去知觉，因为许多微妙的程序需要赤手空拳。在冰上打洞时，喷出的冰水会立刻浸湿鞋子和裤子。由于工作的需要，许多运动员只能跪下、躺下，甚至长时间趴在冰上。

北京时间19日9点左右，场地布置完成。小组成员开始确认观察数据是否通过便携式计算机和铱星电话成功传输。

"中国已经收到了观测数据！"检查组成员杨感叹道:“确认数据就像确认考试结果一样紧张。”随着四个子系统的所有观测数据得到确认，无人驾驶冰站的首次部署成功完成。

21日，团队成员再次布置了无人冰站，开始了他们的第一次体验。布局只花了大约7个小时就完成了。22日，随着观测数据的重新确认，中国首个无人冰站部署成功完成，开启了中国北极冰站观测的新篇章。

提高北极环境变化监测能力

此次部署的无人值守冰站均称为“北冰洋冰空无人值守冰站观测系统”，可实现北冰洋、海冰和大气三个界面的多通量无人值守观测。

目前，各国使用破冰船对北极进行调查，主要侧重于非常有限的夏季时间窗口，导致对关键过程缺乏了解，如春季海冰融化和秋季结冰，这些对了解海冰的变化至关重要。

“要研究北极海冰的变化和海冰-空气相互作用的机制，需要海冰-空气界面的多参数长期基础环境数据。无人冰站就是为了解决这个问题而设计的，”雷瑞波说。“特别是当研究船不在北极时，对无人驾驶的冰站的观察是一个非常有效的补充。”

雷瑞波表示，北极冰区的长期连续数据可以通过无人值守的冰站获得，这些数据将应用于北极环境与气候变化机制的研究和数值模拟，有利于提高北极环境与气候变化的监测能力，提高北极海冰快速变化的预测精度。

此外，作为国际浮冰站的参与者之一，中国将全面参与国际浮冰站北极联合观测项目。届时，无人驾驶冰站系统还将被用作主要的海冰观测技术和关键设备之一，并将在北极地区的MOSAIC项目中部署。

“中国制造”实现了几项技术突破

如今，在中国的极地科学研究中，越来越多的“中国制造”的研究设备出现在水下观测和冰情监测中。这次部署的无人冰站也不例外。

“这个无人冰站是由我国自主开发的，可以观察更全面的元素。此外，考虑到北极恶劣的自然环境和有限的部署支持，我们设计了一个由4个子系统A和B原型组成的无人冰站方案，这在世界上是前所未有的。”雷瑞波说道。

据探险队成员袁介绍，这种无人冰站的A型原型是一个海洋运动剖面子系统，其重点是观测上层海洋的季节变化及其对海冰的影响。B型原型包括大气边界层观测子系统、海冰观测子系统和上层海洋子系统，重点观测天气过程对海冰和上层海洋的影响。

此外，无人冰站还包括一些独立开发的核心技术，如海冰内部光辐射的长期观测、冰上风速的观测、防冻雨以及冰下阻力剖面的长期观测。

“这个部署在北极的测试原型计划使用一年以上。我们将总结相关技术和部署经验，进一步优化无人冰站测试样机，设计开发工程样机，希望尽快实现应用和推广。”袁对说:

今年7月20日，中国第九支北极探险队从上海登上“雪龙”号，开始了为期两个多月的探险。

“有一次，我们部署了在国外购买的浮标；今天，我们已经成功部署了自己的无人观测系统。展望未来，我相信将会有更多“中国制造”的研究设备，为极地科学研究提供更强有力的手段。”探险队的首席科学家魏泽勋说。(结束)