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斗罢艰险又出发——中国海大2018年度北极科考记事

2018年12月27日 09:54:34 来源: 中国海洋大学 作者: 字号:TT

“1、2、3……51、52件,全都到齐了!”10月24日,随着物理海洋教育部重点实验室讲师王晓宇用沙哑的嗓音清点完毕随身行李,至此中国海洋大学2018年度北极科学考察航次圆满结束。

由极地海洋过程与全球海洋变化重点实验室组织实施的2018年北极科考包括三个航次——中国第九次北极科考、中俄北极联合科考、北欧海科考。地域上涉足八海一洋——白令海、楚科奇海、波弗特海、东西伯利亚海、拉普捷夫海、挪威海、格陵兰海、冰岛海和北冰洋高纬度海区。共完成180个CTD观测站位、106个海雾能见度剖面观测、31个光学观测站位,布放两套北极气冰海无人冰站A型样机系统,回收两套深海潜标,是中国海洋大学历年北极科学考察中完成站位最多,布放仪器种类最全的一次考察。  

一个好汉三个帮     

海洋地球科学学院邢磊副教授和海洋与大气学院李涛副教授参加了中国第九次北极科考(以下简称“九北”)。同时,李涛老师还承担着青岛海洋科学与技术试点国家实验室北极气-冰-海系统综合观测的多项任务,其中最重要的一项工作便是在北冰洋多年冰区布放我国自主研发的北极气冰海无人冰站A型样机系统。

A型样机系统重达150公斤,需要至少2位操作熟练人员3小时才能布放完成,安装时还要打穿2米多厚的冰层,难度可想而知。然而这项工作负责人只有李涛一人,俗话说“一个好汉三个帮”,经验丰富老道的李涛凭借之前多次科考互帮互助积攒的“人气”,最终为无人冰站的布放争取到了总共4人的工作小组!

说干就干!雪龙船到达冰站作业位置之后,李涛协调船上工作人员和科考人员将仪器设备吊运到冰面并装载到雪橇上。紧接着要寻找完美的工作地点,理想的布放点对于设备的长期稳定运行至关重要。这可难不倒“老极地”李涛,经过仔细观察,他迅速锁定冰站中心区域的一处位置,争分夺秒地插上旗子宣誓“主权”。而后4名队员默契而有序地开展着各项工作,全然不知浓浓的雾气已经包围上来。     

海雾的出现导致能见度非常低,防熊预警队员的视野受到极大影响,因此队员自己也必须密切留意周围的情况。一些精细工序又必须裸手操作,寒风夹杂着冰晶毫不留情地打在脸上手上,脸木了,手僵了,大家多想赶快完成作业返回温暖的船舱啊。然而好事多磨,硬件设备连接完成之后,控制系统的测试工作却迟迟无法结束,原来是温度过低导致仪器设备在冰面放置时间太久致使电路不畅。反复测试以及人工加热设备都无济于事,无奈只能更换备用电缆和水下剖面仪。经批准,4人小组再次回到雪龙船搬运备用设备……又经过1个半小时的紧张操作,水下剖面仪安全入水,软硬件连接正常,测试数据完整发回到国内地面接收站。当电话中传来国内正常收到数据的消息时,大家“确认了下眼神”就又立即投入到撤站的紧张忙碌中……

雾里“观花”     

雪龙号一路北上,北冰洋若隐若现的海雾如影随行。李涛说,“由于北冰洋海冰减少,开阔水域面积增加,导致海气之间的相互作用增强,夏季北冰洋海雾形成频率增加。”海雾的出现不仅影响冰站作业安全,还对船只在极区的航行造成很大隐患。为此中国海大极地研究团队自主研发了雾能见度辐射剖面仪,对海雾的垂向辐射和物理性质进行剖面立体观测。2018三个航次共开展了106个站位的海雾能见度剖面观测,空间上覆盖了北冰洋的太平洋扇区和大西洋扇区,为研究究北极海雾辐射能量平衡过程提供了数据基础。

这个首次亮相北极科考的仪器由探空气球携带升空,在风速低海况好时,布放难度不大。但由于东西伯利亚海和北欧海的海况一般在3级以上,而且往往风速较高,加上走航时船10节以上的航速,气球在充气状态很难把持。对此,参加中俄北极联合航次的刘一林深有感触:“考察作业时最低气温虽然只有-2℃,但是体感温度很低,在船连续进出雾区的情况下,一般两次布放作业后双手就冻僵失去知觉”。即便如此艰苦,科研人员仍然完成了过百次的工作量。

太阳辐射穿过海雾到达冰面,是海冰融化的主要能量来源。夏季,由于冰面地形的原因,形成形态各异的融池,而融池正是夏季北冰洋的最主要特征。为了研究融池在海冰融化过程中的热力学贡献,李涛等人对融池光学性质进行了细致的观测。但由于融池本身厚度要薄于边缘海冰,而且融池的边缘往往被积雪或者海冰覆盖不易辨识,因此融池观测更是充满了风险。每次选定融池之后,为了保证安全,观测人员都必须匍匐前进,防止融池边缘坍塌造成观测者落水。“九北”期间,有队员不小心一只脚踩入融池中,靴子湿了半截,还好被旁边的队友及时拉住才安全脱险。

安全无小事     

中俄北极联合科考航次由海洋与大气学院博士生刘一林、硕士生吴延俊,医药学院博士生常一民,海洋生命学院硕士生周莘皓4人承担,其中最重要的一项任务是对海冰边缘区海洋中的辐射能量分配进行定量观测。前甲板中俄双方的作业项目较多,已经没有空间安排海洋光学作业,因此光学作业被安排在后甲板开展。由于作业区域距离船螺旋桨很近,在第10个光学站位时不慎将光学设备的线缆卷入到螺旋桨中,导致电缆被桨叶绞断,暴露在海水中的线缆断口也使得甲板单元短路损坏。意外发生后,中方队员以及俄方工程师连夜对设备进行了10个小时的排查维修,最终将光学设备修复完好光学观测得以继续进行。这次有惊无险的意外也让中国海大队员认识到了海上作业“安全无小事”和合理布置的真谛。

辛苦工作之余,寒风凛冽之后,捧一杯热茶,三两句寒暄,聊聊异国的风土人情,不知不觉中,中俄队员之间结下深厚友谊。中秋佳节,嚼着异国的“月饼”,望向窗外,目光似乎穿透云层望到家乡的圆月,心照不宣的沉默中4人的思绪已飞进家门与亲人团座在餐桌旁……任务完成回港之际,看着近在眼前的陆地,近两个月的科考生活浮光掠影、亦幻亦真。“幻”的是科考期间也有天水一线,余阳金辉历历在目,中俄双方汗水与文化交织在一起的生活不知不觉已然度过;“真”的是考察数据就在手边,都是辛苦作业留下的“证据”,不容置疑。双脚踏上陆地之时,一切又回归真实,背上行囊,挥一挥衣袖,是告别,也是期待,期待着来年的展翅扬帆,携手再闯北极。

新兵不怕远征难     

北欧海科考航次由王晓宇、海洋与大气学院助理工程师王锟带领着本院王鑫、张书萌,海洋生命学院富天宇、罗志祥以及化学化工学院褚梦凡、张江艺傲6名硕士生合力完成,回收2017年夏季布放在北欧海的潜标是此次科考的重要任务。全体队员中除了2名领队老师,其余成员都是22~25岁的硕士生。这些中国海大自己培养的学生大都接受过系统的海上实习培训,算是参加过演习的合格“新兵”,而已经5次执行北欧海任务的领队王晓宇也不过刚过而立之年,这支略显稚嫩的队伍能行吗?     

10月几乎是青岛气候最宜人的季节,但是此时北纬67°以北的北欧海正在迅速进入极夜,白天渐短气温骤低,留给科考队的时间窗口非常有限。因此,在国庆节当天出海是必须争取达到的阶段性目标,而对于9月30日傍晚才到达当地码头的队员来说,实际留给大家适应和改装时间只有不到1天。既然来了就要全力以赴!队员们顾不上近8千公里长途飞行的劳顿,通宵达旦终于赶在第二天中午船只出发前完成了对船上科考设备的安装和实验室的改装。船顶的走航监测设施、船中的CTD操作间、甲板上的绞车和潜标作业面、船头的生-化干湿工作间以及舱内的仪器和工具也调试完毕归置到位,面对一夜之间焕然一新的实验环境,阅历丰富的挪威老船长对这群远道而来的90后小将赞不绝口。     

然而,恶劣的海上环境很快就给他们来了个下马威,船只驶出峡湾进入挪威暖流区,迎面正好赶上了一次中等强度的气旋。横浪穿越暖流区时船体最大摇晃角度超过20°,海浪击打舷窗的砰砰声、厨房中杯碟刀叉碰撞的哗哗声、行李箱和椅子周期性撞击桌子的声音不绝于耳,房间里反而愈发沉闷。每个人都在努力凭着意志和自己的身体做斗争,环境造人,从飞机起飞离开祖国的那一刻,这群平时在学校“养尊处优”的年轻人反而收敛了骄娇之气,和自己较上了劲。一张张蜡黄的小脸无法掩饰身体的不适,但每个人都在努力适应客观环境。征程刚刚开始,没有人愿意在这里掉队!  

恶劣的海况持续了近一周终于消停了片刻,对于出航后一直高负荷作业的队员来说可以喘口气补充下透支的精力了。然而午夜时分风力突然增大到6级以上,鹅毛般的大雪铺天盖地砸向作业中的队员,一会儿甲板便被积雪覆盖。突如其来的风雪虽说给甲板作业增加了难度,却也激发了队员心中的豪迈,大家一扫连日来的疲倦和沮丧,用歌声和诗词互相咏志抒情。有“红军不怕远征难,万水千山只等闲”的顽强精神,也有“楼船夜雪瓜洲渡,铁马秋风大散关”的万丈豪情。罗志祥和张书萌更是即兴合唱了一段《我的祖国》。熟悉的旋律中,异域他乡极地远征的爱国情怀洋溢在每一个队员的心中。这就是极地考察的魅力,润物无声!

潜标回收“神助攻”     

船只到达北欧海洋中脊潜标点那天天公作美,虽然涌浪依然接近3米,但是随着风力明显减弱,海面上的白浪花少了许多。事不宜迟,全体队员外加挪方水手立即紧锣密鼓地着手准备。副领队王锟是潜标回收最为关键的一环,负责整个潜标的水下通讯任务。唤醒、测距、三点定位、释放,一系列操作一气呵成。释放命令发出后,王锟继续测距追踪潜标的位置,其余人员分散到甲板的各个方向寻找上浮的潜标。5分钟过后,所有甲板瞭望人员尚无所发现。突然之间,原本静憩在海面上的海鸥如同一架架接到紧急任务的战斗机纷纷腾空而起,围绕着一小片海域开始不断盘旋和鸣叫。海鸥的异常举动引起大家的警觉,细看之下才发现,海鸥盘旋的正下方正是整套潜标中最顶端的黄色浮球。由于浮球吃水较深,上浮位置较远,因此到达海面后未被及时发现,但是却没逃过海鸥的火眼金睛。想必这潜在海水中一年之久的浮球浸染了海水腥气,海鸥们错把它当成了可口的美味。若非亲身经历,谁会想到航路上一直被当做解闷吉祥物的灰背海鸥竟然成了潜标回收过程中最得力的帮手,本次考察的最佳“神助攻”非它莫属!潜标的发现为队员们提振了士气,经过1个多小时的回收工作,整套潜标完整的回到了甲板上,数据也被顺利地读取出来。

96天、现场作业14人、地域涉足八海一洋、大量沉甸甸的一手数据……2018北极科考的收获只是中国海洋大学参与极地科考事业的一个缩影。据不完全统计,改革开放40年来,中国海大89人次参加中国南北极科考,83人次参加中俄、中美北极及北欧海科考,获得了大量的海洋气象、物理海洋、海洋化学和海洋生物样品、数据。更重要的是,通过不同海域的海上考察实践活动,锻炼了一支作风优良、不惧艰险的极地科考队伍,在实现人才和数据双丰收的同时,也让极地科考事业在中国海大代代相传。

[责任编辑:李玥玮 ]

北极 中国 年度

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