9月26日，“雪龍?zhí)?rdquo;停泊在碼頭上。新華社發(fā)
一位科考隊(duì)員(左)在碼頭上與家人拍照。新華社發(fā)
歷時(shí)69天，安全航行1.25萬多海里，9月26日上午，中國第九次北極科學(xué)考察隊(duì)克服了時(shí)間緊、任務(wù)重、冰情復(fù)雜、氣候多變等困難，圓滿完成了考察任務(wù)，順利返回上海碼頭。
本次北極科學(xué)考察是自然資源部組建后組織的首次極地考察。考察隊(duì)先后在白令海、楚科奇海、加拿大海盆、北冰洋中心區(qū)域等海域開展了基礎(chǔ)環(huán)境、海底地形、生態(tài)、漁業(yè)、海冰和航道等綜合調(diào)查，取得了豐碩的考察成果。“總體來看，我們圓滿完成了既定目標(biāo)”，中國第九次北極科學(xué)考察隊(duì)臨時(shí)黨委書記、領(lǐng)隊(duì)朱建鋼表示，考察進(jìn)一步夯實(shí)了北極業(yè)務(wù)化監(jiān)測的基礎(chǔ)，對我國北極科學(xué)研究、業(yè)務(wù)化監(jiān)測體系建設(shè)、北極環(huán)境評價(jià)和資源利用作出了積極貢獻(xiàn)。
1.科考監(jiān)測量和設(shè)施布放量創(chuàng)歷次之最
作為近北極國家，北極氣候變化對我國的氣候環(huán)境有著直接和間接的影響。與此同時(shí)，北極海冰快速變化對航道的影響、北極環(huán)境保護(hù)等問題越來越受到國際關(guān)注，然而，我國目前掌握的北極科考實(shí)測數(shù)據(jù)仍較為缺乏，因此，有必要進(jìn)一步加大對北冰洋重點(diǎn)海域的考察力度。
作為首次將業(yè)務(wù)化監(jiān)測項(xiàng)目和科研項(xiàng)目相結(jié)合的極地考察，充分布放各類科學(xué)監(jiān)測儀器以獲得更多第一手?jǐn)?shù)據(jù)是重中之重。據(jù)了解，科考隊(duì)共在考察海域?qū)嵤┝?8個(gè)海洋綜合站位觀測，并以北冰洋漂浮浮冰為臨時(shí)基地，開展了9個(gè)短期冰站和1個(gè)長期冰站作業(yè)，長期冰站為期3天，上冰作業(yè)累計(jì)達(dá)365人次。本航次依托冰站和直升機(jī)共布放了48個(gè)無人值守觀測設(shè)備;錨碇觀測平臺(tái)的回收和布放達(dá)13次;共完成89次GPS探空觀測;在楚科奇海陸架成功回收沉積物捕獲器2臺(tái)并再次布放了沉積物捕獲器3臺(tái)。值得注意的是，科考隊(duì)在長期冰站上布放了1個(gè)雙天線測繪精度的DGPS海冰漂流浮標(biāo)。該浮標(biāo)既能測量海冰漂移的平移位置，又能觀測到海冰旋轉(zhuǎn)。這是我國首次在北極布放這一類型浮標(biāo)。
“無論是冰站數(shù)量、冰基浮標(biāo)，還是錨碇觀測平臺(tái)的布放量，都達(dá)到了我國歷次北極考察之最。”朱建鋼說。他介紹，通過以上監(jiān)測設(shè)備，本次科考共獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)約1TB和各類樣品逾2萬份，為系統(tǒng)了解北冰洋重點(diǎn)海域的海洋環(huán)境和生態(tài)特征，掌握多尺度海—冰—氣相互作用及其天氣氣候效應(yīng)，評估中央航道的適航性，探索北冰洋海洋酸化、人工核素和微塑料分布等新型環(huán)境問題積累了寶貴的觀測數(shù)據(jù)。
2.我國自主研發(fā)的水下滑翔機(jī)首次應(yīng)用
白令海是連接太平洋和北冰洋的海上通道，其環(huán)境變化可直接影響北冰洋入流水的性質(zhì)，進(jìn)而影響北極海洋環(huán)境。因此，白令海一直是中國北極科學(xué)考察的重點(diǎn)調(diào)查區(qū)域。本次考察中，科考隊(duì)首次在白令海成功應(yīng)用了我國自主研發(fā)的水下滑翔機(jī)進(jìn)行考察。
據(jù)了解，水下滑翔機(jī)是一種新型水下機(jī)器人，具有能源消耗小、續(xù)航力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)。尤其在環(huán)境惡劣的極地，滑翔機(jī)的應(yīng)用可有效提高極地環(huán)境空間和時(shí)間測量密度。此次布放的水下滑翔機(jī)為中國自主研發(fā)，主要用于觀測調(diào)查海域的水文環(huán)境，可獲取從表層到千米深度的溫鹽剖面數(shù)據(jù)。水下滑翔機(jī)可以沿設(shè)定軌跡進(jìn)行觀測，運(yùn)行軌跡類似“V”字，可下沉到海面以下1000米后再上升至海面，并將相關(guān)觀測數(shù)據(jù)傳輸回國內(nèi)，之后重復(fù)該過程，約4至5個(gè)小時(shí)可以完成一個(gè)“V”字剖面考察。
科考隊(duì)首席科學(xué)家助理、自然資源部第一海洋研究所研究員陳紅霞介紹：“該滑翔機(jī)是在本航次開始北上途中布放，成功進(jìn)行了45天的觀測，航行500海里，獲取229個(gè)海洋溫鹽剖面，成功實(shí)現(xiàn)白令海海盆和陸坡區(qū)連續(xù)、高密度觀測。與以前的考察相比，水下滑翔機(jī)可以更節(jié)約時(shí)間和人力物力，并且觀測范圍更大、效率更高。這標(biāo)志著我國具備了在極區(qū)海洋采用無人平臺(tái)開展自主長期業(yè)務(wù)化監(jiān)測的能力。”
陳紅霞透露，本航次水下滑翔機(jī)獲得的數(shù)據(jù)已傳回國內(nèi)，自然資源部第一海洋研究所已經(jīng)完成滑翔機(jī)數(shù)據(jù)的初步處理。該數(shù)據(jù)可為開展白令海海盆和陸坡區(qū)動(dòng)力環(huán)境空間分布特征及其變化規(guī)律研究提供寶貴的資料。
3.海冰消減對動(dòng)植物影響顯著
近40年來，北極海冰加快減退，是地球表面發(fā)生的最顯著變化之一，成為全球關(guān)注的重大環(huán)境問題。那么，今年北極的冰情如何?科考隊(duì)有何發(fā)現(xiàn)?
中國第九次北極科學(xué)考察首席科學(xué)家助理雷瑞波介紹，在此次北極科學(xué)考察的主要區(qū)域——太平洋扇區(qū)，科考隊(duì)觀察到，8月至9月中旬，浮冰多且密集，開闊水域少，且海冰密集度隨緯度不斷升高。在北緯80°以上，海冰覆蓋范圍超過了90%，北緯84°以上，幾乎達(dá)到100%�？瓶缄�(duì)原計(jì)劃在冰情允許的情況下，“雪龍”船嘗試穿越北極點(diǎn)。但自“雪龍”船8月10日行至北緯80°，海面開始出現(xiàn)密集冰區(qū)，海冰覆蓋面積超過90%。從北緯84°到北緯85°，“雪龍”船破冰走了幾天，可謂寸步難行。
盡管考察區(qū)海冰情況較好，但科考隊(duì)在北極也發(fā)現(xiàn)了海冰消融所帶來的不良影響�？疾烊藛T發(fā)現(xiàn)，北極的氣候變化直接影響了冰藻的數(shù)量。冰藻是生長在北極地區(qū)的一種微型藻類，只有大量聚集時(shí)才能被肉眼看見。海冰變薄給冰藻生長提供了更充足的陽光。通過實(shí)驗(yàn)室觀察，冰藻在考察所經(jīng)區(qū)域呈現(xiàn)旺發(fā)態(tài)勢。
海冰減少，也會(huì)對北極的生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成威脅，影響大型哺乳動(dòng)物的生存和捕食環(huán)境。在今年的北極科考過程中，從近北緯80度開始到航線最北端，科考隊(duì)共計(jì)三次發(fā)現(xiàn)北極熊身影。從數(shù)量上看，共計(jì)7只。這個(gè)數(shù)字刷新了近十年來我國北極科考中發(fā)現(xiàn)北極熊最多的紀(jì)錄。
種種跡象表明，北極海冰消減的趨勢仍然顯著。雷瑞波認(rèn)為，對于北極海冰的觀測仍需加強(qiáng)。他指出，我國在北極開展的海冰觀測研究，特別是在太平洋扇區(qū)，積累了長達(dá)20年的觀測數(shù)據(jù)。但這些數(shù)據(jù)還是非常有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法支撐海冰快速變化機(jī)制的研究。“近幾年，通過冬季的遙感衛(wèi)星觀測研究，我們發(fā)現(xiàn)北極海冰變薄趨勢顯著，遠(yuǎn)比覆蓋范圍減少的趨勢明顯。要想摸清這種新變化，就要加強(qiáng)冰厚的觀測研究。”
