2014年7月雪龙号破冰船从上海基地码头出发,开始了中国第六次北极科学考察。考察的范围是中国历次北极科学考察的传统区域:白令海、白令海峡、楚科奇海和加拿大海盆。
本次考察在物理海洋研究领域旨在了解太平洋扇区(传统北冰洋考察海域)内部海洋水文气象基本环境信息,为全球气候系统研究、航道利用、生态资源保护等提供第一手研究资料,我实验室在本次考察中承担和参与的工作主要包括重点海域水文断面观测、海洋光学观测、湍流观测和海冰冰站调查。我实验室成员由李涛带队,博士生钟文理、王晓宇和牟龙江共4人全程参加了本次考察。此外来自我校工程学院的綦声波教授也参加了本次考察。
图1中国第六次北极科学考察站位图(钟文理绘)
图2 海洋大学5人团队在出发前与首席合影(何琰摄)
在本次考察中,我实验室成员与来自海洋一所等其他单位一起,在海洋水文调查方面累计完成了87个CTD/LADCP站位的考察,43个站位的湍流观测,44个站位的海洋光学观测。
在冰站作业期间,我实验室在全部的7个短期冰均进行了海冰和雪面的反照率和透射率和融池辐射的观测。此外,在短期冰站进行了一次海洋声学观测,布放了1套我国自主研发的浅水ITP浮标,与伍兹霍尔海洋研究所共同布放了3套深水ITP浮标。
长期冰站从8月18日至26日,共9天,工作内容包括冰下表层海洋温盐自动观测,冰底流速观测,自动气象站连续观测和海冰定点长期透射辐射观测。还针对3个不同性质的融池辐射变化进行周日连续观测。此外,借助系留气艇对北极海雾内部辐射进行观测,最高观测高度达到600米。使用TriOS辐射计配合水下机器人,共进行了三个面积的透射辐射空间变化研究,该项观测结合了表面的反射和入射观测,可以很好的估计区域内的能量分配。
图3 海洋光学作业(张一玲摄)
图4 正在架设中的融池观测仪(张一玲摄)
图5短期冰站作业时对覆雪海冰的透射辐射量进行观测(张一玲摄)
图6 长期冰站中外合作布放ITP浮标(张一玲摄)
考察二三事:
上图:使用消防龙头对船体作业面的海冰冰渣进行驱赶,保障水下仪器安全。在冰区观测过程中,因为风向或者流向的变化,有可能会突发海冰冰碴向作业面集聚的情况,此时海水中细微的冰碴极易被仪器水泵泵入传感器而导致仪器探头受损。此时需要记住消防龙头的高压水枪,将作业面周围的冰碴驱离,然后仪器迅速安全地抬升出水。
上图:经历一次雨雪天气过程后的冰基海洋气象浮标。因为夏季北极低温高湿的特殊天气条件,极易发生传感器被冰凌或者积雪覆盖住的情况,如果不及时清理随着结冰程度进一步加重就会干扰到正常的观测。长期冰站每天可以由人去打理,对无人的冰站,长期观测必须考虑这种冻雨冻雪情况对数据可能造成的影响,对于后期数据分析更是要谨慎对待观测数据,谨记真实环境和观测条件二者之间可能存在自然的误差。
上图:冰上的大合影成为每次北极考察的保留曲目,通常会选择一个相对安全的厚冰上进行。除了留少数人员值守外,其余人员下船列队拍照一气呵成。