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中国第七次北极科学考察队圆满完成全部科考任务

来源:www.timetimetime.net 时间:2020-04-06 编辑:书评

作者:吴越来源:新华社发布日期:2016/9/17 9:51:558

选择名称:萧中

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中国第七次北极科学考察成功完成所有科学考察任务

新华社“龙雪”9月16日摘要:中国第七次北极科学考察成功完成所有科学考察任务

新华社记者吴越

中国第七次北极科学考察日前完成所有科学考察任务,登上“龙雪”号离开。

自7月18日抵达第一个作业站以来,探险队在54天内完成了84次海上综合站作业,其中包括北冰洋地区的59次站作业,达到北纬82度53分。

据介绍,这次探险涉及许多学科,如物理海洋、海洋气象学、海洋地质学、海洋化学和海洋生物学。探险队主要对北极地区的冰、海、大气、熔池和生物五种元素进行采样、观察和研究。探险队首席科学家李元胜说,这次探险的任务数量和科学设备水平是中国以往北极探险中最高的。

浮标阵列发现海冰消融规律

北极科学研究自然需要海冰研究。在龙雪号驶进北极圈后,团队成员发现预期的覆盖海面的大浮冰场景并没有像承诺的那样到来。即使在北纬75度附近的高纬度海域,船体周围的浮冰仍然又小又薄,有时会有大片开阔的清澈水域。

这是北极地区海冰快速融化的真实反映。因此,探险队只选择了北纬79度附近的一块浮冰作为第一次冰站运行,这比以前的科学研究更加偏北。

雷瑞波,探险队的助理首席科学家,说北极海冰的融化会对中国的气候产生直接影响。结果表明,北极海冰的减少与我国冬季降水量的增加直接相关,甚至给我国带来严寒和冻雨等恶劣天气。

为了了解北极海冰的变化规律,该团队共部署了40个冰基浮标,其中包括由直升机部署在加拿大盆地冰面上的13个浮标阵列,这是中国以往所有北极科学研究构建的最规则的浮标阵列。这些浮标将随海冰一起移动,并将在未来两年内继续记录完整的热力学过程,如海冰运动轨迹和冰雪在冰上的积累和融化。

雷瑞波说,随着海冰的漂移,浮标可以渗透到北极地区的核心,进一步扩大中国北极科学研究区。同时,浮标不断发回的数据能够收集中国北极从夏季到冬季的科研数据,为北极海冰快速变化的研究提供重要的科学数据,提高中国预测北极气候、海冰和海洋环境未来变化的能力。

声学观测有助于水下通信和导航

利用声学技术探索北极,在极地发展水声通信和导航技术是本次北极科学研究的重要课题。

在探险队的行动中,在冰区进行了两次水声观测实验。每次,“龙雪”号船上的发射器通过高频无线电台发射信号,团队成员在冰站设置接收设备接收信号。整个过程大约需要7个小时,目的是研究声音信号的远距离水下传输过程。

“这次北极探险是中国第一次在北冰洋进行水声观测实验。其数据可为今后冰区水声观测提供技术基础和技术保障。”中国科学院声学研究所副研究员、探险队成员魏华说:“实验结果表明,应用现有技术可以完全降低北极海冰对水声通信的影响,这对我国极地探险中水下通信导航设备的设计和应用具有重要的指导意义。”。

用空气探测球分析北极气象特征

了解北极地区气象要素的变化特征是全面了解北极地区环境的重要环节。因此,除了“海洋探险”和“冰探险”,探空也是探险队的关键任务之一。

除了在甲板上和冰站上设置气象站外,小组成员还在行动期间每天释放两到三个空气探测器。这是一个氦气球,需要两到三个人环绕。汉堡大小的方形探测器被绑在尾巴上,可以飞至20,000米。气球释放后,可以从下到上测量气压、温度、湿度、风向和速度等参数,这些数据通过无线电实时发回地面接收装置。

每次释放气球时,团队成员都会全副武装,小心地抓住气球,以防被风碰走或吹走。一旦成功发行,参与“发行”的玩家将像孩子一样欢呼。

"目前,中国相对缺乏极地大气结构特征和变化的观测数据。在极地地区使用大气层观测有助于了解极地地区高层大气的结构特征,推断极地天气系统的运动和发展,并提高极地天气预报的准确性。”国家海洋环境预报中心的探险队员孙虎林说。

融化的水池收集水来追踪海洋酸化趋势

俯瞰北冰洋上的浮冰,许多表面都有浅蓝色或深蓝色的水坑,在阳光下它们晶莹剔透,格外美丽。它们是由冰表面部分融化形成的熔池,也被称为“海冰眼”。

然而,美丽的“海冰眼”可能成为海洋酸化的“帮凶”。国家海洋局第三海洋研究所的探险队员蒂奇说,北冰洋融化池有可能吸收大气中的大量二氧化碳。一旦熔池吸收了大量二氧化碳,它的酸碱度就会迅速下降。海冰完全融化后,融化池中的酸性淡水将进入微碱性表层海水,这将导致表层海水酸化加剧。

在这次科学考察中,调查组在冰站运行期间对融冰池进行了一系列操作,如水文取样和发射率观测。专家认为,此次调查获得的数据不仅将为估计北冰洋融化池吸收二氧化碳的程度提供现场观测数据,还将为全面评估融化池在北冰洋酸化中的作用提供重要依据。

蒂奇说北冰洋融化池在夏季占到了海冰总面积的40%到80%。随着全球变暖加剧,北极海冰迅速融化,融化池面积将同时增加。北冰洋是世界上海洋酸化最严重的地区,开展北冰洋海洋酸化和融化池研究具有重要意义。

海底拖网关注海洋生物环境

调查过程中最活跃的场景是海底拖网。每次海底拖网作业时,小组成员将使用“龙雪”号船上的绞车缆绳将特制拖网慢慢沉入海底。“龙雪”号船将以低速航行,驱动拖网慢慢拖向海底。每次拖网“满载而归”时,团队成员都会兴奋地上去“观察”网中的底栖生物,如海蟹、海星和深海鱼类。

国家海洋局第三海洋研究所副研究员林和山说,拖网捕鱼不仅仅是用网捕鱼。极地底栖生物的生长速度相对较慢,生命周期相对较长,对环境变化也相当敏感。因此,它们很好地表明了生态系统的潜在变化。观察极地底栖生物的生活条件和群落特征可以预测该地区气候变化的长期趋势。

林和山表示,本次调查共完成35艘大型底拖网,在楚科奇高原(Chukchi Plateau)和门捷列夫海脊(Mendeleev Ridge)等水域,在约1000米的深度捕获了海星和海蛇等多种棘皮动物。此外,在典型站点采集了底表面微生物、大型藻类、鱼肝和肌肉等样本,获得了许多非常珍贵的样本和数据,为研究北极地区物种生活范围向北迁移等海洋生物问题提供了宝贵的现场数据。

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