2024年7月26日至2024年10月7日，我实验室派出2位海大师生（青年教师王晓宇和博士研究生姚宇斌）参加了由中山大学牵头实施、国家海洋局极地考察办公室指导下的“中山大学极地”号2024年北冰洋科学考察航次。本航次自广州南沙区科考码头出发，累计用时74天，总航程约11500海里，累计冰区作业时间超过20天。在考察队各级领导和全体队员的共同努力下，克服低温、流冰和北极熊等重重困难，圆满了完成了此次考察任务。其中我实验室作为本航次水文调查任务中的骨干单位，重点参与了北冰洋高纬度海冰边缘区开展水文-化学-生态多学科综合调查任务，围绕北冰洋水团和环流结构变异、北极生态系统对亚北极化以及气-冰-海耦合过程改变的响应与调整、泛北极实时观测系统的可行性技术预研等取得了一系列的调查成果。随着当前国家极地战略的稳步推进，国内极地研究的热度持续高涨，通过寻找和参加更多的南北极现场科考机会将极大促进我实验室极地基础科学研究的发展，更好承担起极地人才的培养众人，无疑对于实验室的发展具有重大战略意义。

（1）物理海洋与光学调查

物理海洋教育部重点实验室的王晓宇老师负责水文CTD作业的甲板操作与数据质量，海洋与大气学院李涛老师的博士研究生姚宇斌负责海洋光学和海雾光学作业。考察期间共完成常规水文站点作业38站（其中31个采水站位），海洋光学作业22站，布放抛弃式海雾光学探空仪35组。船载水文剖面的观测要素包括水深、水温、盐度、密度、荧光叶绿素含量、溶解氧、PH、浊度、海洋光学等。自陆坡纵贯加拿大海盆的2条径向水文断面分别沿北冰洋~155°W经线和~177°W经线开展，断面覆盖北冰洋太平洋扇区的主要海区——楚科奇海陆架，楚科奇海海台，加拿大海盆，阿尔法海脊，门捷列夫海脊和楚科奇深海平原。在“中山大学极地”号向北到达84.75°N附近的高纬度海冰边缘区后，近似沿海冰边缘区开展了水文加密观测，完成对北冰洋高纬度海冰边缘区水文环境结构的精细测量，有力弥补了北冰洋高纬度海区高精度水文剖面严重匮乏的局面。此外，边缘区的水文站点位于阿尔法海脊附近，这是是波弗特流涡的北端，对于研究波弗特流涡北部环流结构和水文分布、太平洋水向北极中央区的扩张趋势等均有一定参考价值。

（2）海洋生物与生态调查

由于科考床位数量的限制，本航次北冰洋生物与生态系统调查采样的任务由水文组成员代为完成。其中物理海洋教育部重点实验室的王晓宇老师负责CTD站点水样采集与处理、浮游动物垂直网作业等，博士研究生姚宇斌参与走航表层水采样工作。考察期间，海洋生物共完成中小型浮游生物垂直网38站（表层至200m深度区间），1L海水纤毛虫采样31站（获取样品355件），2ml流式微食物网采样31站（获取样品342件），50ml海洋表层和底层细菌多样性采样30站（获取样品60件），50ml海水噬菌体采样30站（获取样品182件），表层海水有氧和厌养细菌培养19站，1L水体微生物多样性采样18站（滤水，获取滤膜95张），5ml二甲基硫丙酸盐采样18站（获取样品95件）。

本航次围绕海洋多类型浮游生物、微食物网、噬菌体以及微生物群落等研究对象开展的具体调查内容包括：（1）利用生物垂直拖网，获取大中型浮游动物样品，利用解剖镜进行初步分析后使用甲醛试剂固定并带回国内实验室进一步分析。通过光学显微镜镜检等鉴定方法，了解北极不同海域大中型浮游动物的种类组成及其区域水平分布和垂直分布特征。（2）利用CTD附带的采水器，获取微型浮游动物样品，使用鲁哥试剂固定后低温保存，分析微型浮游动物群落。通过光学显微镜镜检等鉴定方法，了解北极不同海域微型浮游动物的组成及其区域水平分布和垂直分布特征。（3）利用CTD附带的采水器，获取微微型浮游动物样品并使用多聚甲醛固定，然后放入液氮罐内保存。到陆地实验室后采用流式细胞仪测量浮游细菌、微微型浮游植物（聚球藻、微微型真核生物）的丰度，分析微微型浮游生物的多样性及其垂直分布特征，进一步分析其丰度、结构组成和多样性与环境因子的关系。（4）用50ml离心管将不同深度所获取的海洋多层位噬菌体水样封装，避光存储于4℃的冷藏环境下。（5）采用0.22μm滤膜过滤1L海水样品，用于DNA提取和16S rDNA高通量测序分析，分别采用加入多环芳烃和DMSP的基础培养基，对相同站位的细菌进行现场富集和培养，用于进行新种或新属的鉴定。

（3）北极冰站与走航作业

在北冰洋冰站作业期间，实验室成员布放冰-海两用型漂流浮标样机3套，该型号浮标可在开阔水域船只正常行驶状态下布放并对北冰洋夏季和秋季表层环流开展观测，待海水冻结后浮标可转化为冰基浮标工作模式继续开展海冰漂流和冰下海洋环境观测。布放冰基海洋温盐链浮标样机2套，可实现对冰下海洋多层位的高频连续观测，同时具备在开阔水和海冰边缘薄冰区布放组网的能力。以上海冰/冰基浮标样机均由中国海洋大学牵头自主研发，除铱星通讯设备外（未来逐步应用国产通讯系统），浮标传感器、电池、控制电路和结构材料全部实现国产化。

本航次整个行程自珠江口（北纬22°）到北冰洋中央区（北纬85°），南北跨度超过60°，实现准半球尺度的表层海洋水文和生物环境采样，数据与历次南北极考察的走航数据对比，有助于增进对我国西太平洋亚热带沿岸至北冰洋近岸水文-生态环境时空演化的认识。本航次共完成去程56个点位，回程42个点位的表层水采样，获取表层温度、盐度、微微型、微型浮游生物、噬菌体、营养盐、温盐叶绿素等水文-生物参数和样品。