行业动态丨国产冰基观测装备在北冰洋实现规模化应用

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北京时间8月20日17时许，随着“雪龙2”号在北纬87度以北的北冰洋中央区完成最后一个冰站作业，中国第16次北冰洋考察队“雪龙”号与“雪龙2”号全部冰站综合调查监测任务圆满收官。

本航次冰站作业期间，考察队在北冰洋中央区布放各类冰基观测浮标79套。其中，“雪龙2”号布放43套，“雪龙”号布放36套。所有浮标均为我国自主研制，实现了国产冰基观测装备在极地现场的规模化应用。

考察队员布放“生态无人冰站观测系统”。特派记者崔宇晨摄

无人冰站上岗：布放当天拍到极鳕活动影像

极地海域作为地球气候系统的重要调节器和全球生物多样性的宝库，其生态系统健康状况与全球变化紧密相连。然而，受极地严酷的环境条件制约，卫星遥感、船基调查等常规海洋观测手段存在冰下观测能力弱、空间覆盖范围有限等局限，难以有效实现极地水下关键生物种群的长期连续观测。可以长期有效、连续观测的数据获取技术装备研发与应用，成为极地考察各国关注的重点。

“生态无人冰站观测系统”是本航次国产装备的一大亮点。该系统集极地气象、海冰、海洋、生态等多领域环境观测于一体，设计寿命超过一年。通过随冰漂流，这套系统可实现对全年完整海冰融化和冻结过程中海洋物理与生态环境演变的立体观测。本航次“雪龙”号与“雪龙2”号各布放一套，是该型设备首次在北极应用。

“融冰期藻类能不能生长？到了极夜，生物会不会消亡，还是能顽强生存？来年春天重新见到阳光的时候，会不会继续繁衍扩张？关于这些问题，‘生态无人冰站观测系统’能给出一整年的答案。”中国第16次北冰洋考察队副领队、首席科学家何剑锋介绍。

“雪龙2”号在北纬86度以北的加拿大海盆北部密集冰区开展长期冰站调查作业时布放了一套“生态无人冰站观测系统”，布放当天就捕捉到了极鳕幼鱼活动的影像。这一发现与“雪龙2”号在同一冰站人工钻通冰洞捕获5尾极鳕幼鱼并现场观测相互印证，为研究高纬冰区极鳕种群的分布与生活习性提供了宝贵资料。

投放国产浮标：构建北极观测网

本航次开展了国产冰基海洋剖面浮标首次极地规模化应用，成功获取连续的高精度冰下海洋温度、盐度剖面数据，取得我国极地观测装备技术的重大突破。

本航次“雪龙”号布放的冰基海洋剖面浮标，最大观测深度800米，最高垂向分辨率0.6米，可精准获取海洋温度、盐度和深度等关键水文数据，兼具低功耗、高可靠性等特点。

据“雪龙2”号海洋队队长陈红霞介绍，国产冰基海洋剖面浮标在观测深度、同平台同步观测能力等方面展现出明显优势，有效填补了我国冰下海洋剖面观测技术的空白。

“雪龙”号通过多套冰基剖面观测浮标布放，实现了对波弗特流涡区和穿极流区海洋结构的精细化解析。通过获取冰下中上层海洋连续温盐剖面数据，掌握混合层、跃层、波弗特流涡区太平洋暖水和穿极流区大西洋水层的季节演变特征，尤其是结冰和融冰期完整变化过程。这些数据将通过卫星实时传输，形成标准化数据集，服务于极地预报系统，显著提升海冰消融等关键过程的预测精度。

国产冰基观测浮标的集中规模化应用，提升了我国冰下海洋环境观测能力，为构建北极观测网提供了关键装备支撑，也为北极气候变化研究和应急响应提供了长期、可靠的基础数据支持。

冰下新发现：北极认知再拓展

冰站调查作业期间，“雪龙2”号开展了我国北冰洋考察历史上第二次长时间连续冰下上层海洋定点湍流观测，观测结果将为研究盛夏快速融冰期海冰—海洋热量交换、揭示海冰消退机理提供宝贵数据支持。考察队在手动温盐深仪剖面观测中，意外捕捉到海洋内部中尺度涡旋现象，此前仅在中国第2次、第6次北冰洋考察中有过类似发现，相关信息将为研究北冰洋水体输运、水团交换、鱼类种群迁移等过程提供潜在科学依据。

本航次还首次使用无人机开展了远距离海冰漂移观测浮标投放工作，最远投放距离达数公里，极大提升了浮标投放效率，降低了作业成本。未来，无人机有望在极地考察中发挥更大作用。

本次考察冰站作业期间布放的所有抛弃式冰基观测浮标均为国产化研制。自主研发的无人冰站同步采集极地气象、海冰、海洋、生态等各类环境参数，能够系统、立体、精准地反映海洋物理和生态环境的实时状态与动态变化。

考察队领队王金辉表示，本航次通过两船联合作业的方式，实现了区域大气、海冰、海洋，以及冰下生物、生态过程的协同观测。

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