路濤
8月的北極正值夏季,此時也是一年中海冰的快速融化期。近40年來,北極海冰面積快速減退,是地球表面發(fā)生的一個顯著變化,這也成為北極科考的重要課題之一。冰站作業(yè),便是現(xiàn)場開展北極海冰研究的主要途徑。
何謂冰站作業(yè)?簡單來說,就是依托浮冰開展的作業(yè),作業(yè)人員離開母船前往附近一塊相對平整結(jié)實(shí)的浮冰,按照預(yù)定計劃開展工作。通常,隊(duì)員要在冰上進(jìn)行六七種學(xué)科的現(xiàn)場觀測、樣品采集等工作,學(xué)科種類涵蓋海冰物理、冰面氣象、水文、光學(xué)、生物和化學(xué)等。
冰站作業(yè)分為短期和長期兩種。依據(jù)自然資源部批復(fù)的《中國第九次北極科學(xué)考察現(xiàn)場實(shí)施計劃》,“九北”期間將設(shè)置長期冰站1個(可作業(yè)10天),短期冰站7個(每個可作業(yè)4~6小時)。冰站作業(yè)期間,考察隊(duì)員將全面觀測海冰融化過程中大氣、海冰和上層海洋的多要素參數(shù),為研究北極海冰快速變化及其機(jī)理獲取完整的科學(xué)數(shù)據(jù),同時開展與冰下生態(tài)過程動態(tài)變化有關(guān)的化學(xué)、生物等參數(shù)考察,實(shí)施業(yè)務(wù)化觀測。
作為冰站作業(yè)的重要支撐,海冰的選擇至關(guān)重要。海冰的厚度要求至少在2米左右,冰面須是大片、平整的,兼有融池和冰脊,也就是說可供考察的要素要全面。另外,冰面周圍還要有一片較為寬敞的水域,方便“黃河”艇(“雪龍”船所載的用來運(yùn)送作業(yè)人員的船)行駛靠岸,還有比較重要的一點(diǎn)是,通過瞭望看不到海豹或北極熊的蹤跡,安全性較高。進(jìn)入冰區(qū)后,選擇海冰就成了考察隊(duì)的一項(xiàng)重點(diǎn)工作,能同時滿足上述各種要求的冰面往往是可遇而不可求的。
北京時間8月11日6時,在北緯79°13′、西經(jīng)168°49′的位置上,考察隊(duì)選擇了一塊海冰,決定在此開展首次短期冰站作業(yè)。21名科考隊(duì)員和2名記者身穿防寒服、救生衣,攜帶一箱箱的儀器設(shè)備,乘坐“黃河”艇前往作業(yè)區(qū)。一到作業(yè)區(qū),考察隊(duì)員便立即拿出儀器設(shè)備,陸續(xù)走到各自的作業(yè)面,開始爭分奪秒地作業(yè)——有的測量冰面短波輻射反射率,有的鉆取冰芯,有的實(shí)施大氣觀測,還有的隊(duì)員趴在寒冷的冰雪上,測量融池的面積、溫度和鹽度。
值得一提的是,在冰上進(jìn)行觀測、測量、采集樣品等工作通常需要采取不同的姿勢,比如:測量融池的光反射率,需要隊(duì)員完全趴在冰雪上,手拿儀器,伸至融池的邊緣,一動不動地保持這個姿勢很長時間;鉆取冰芯需要兩三個人配合,用冰芯鉆使勁從冰面往下鉆,直鉆到冰底,這樣獲取的冰芯才符合樣品要求,鉆的過程中冰花四濺,隊(duì)員的衣服和鞋子都會被冰水打濕;布放冰浮標(biāo),前期和后期都要整理冰雪,因此,隊(duì)員經(jīng)常要跪在冰上工作,有時為了操作方便,甚至不戴手套徒手進(jìn)行……冰站作業(yè)的艱辛程度由此可見一斑!
首次短期冰站作業(yè)共涉及7個學(xué)科的內(nèi)容,包括海冰物理、冰面氣象、水文、光學(xué)、生物、化學(xué)和聲學(xué)。隊(duì)員們在冰上工作了8個小時,按計劃完成了所有學(xué)科項(xiàng)目所需的現(xiàn)場觀測和樣品取樣工作,成功開展了海冰物質(zhì)平衡浮標(biāo)布放、海冰物理冰芯采集、海冰溫度鏈浮標(biāo)布放、光學(xué)觀測、生物和化學(xué)冰雪樣品采集等多項(xiàng)科考作業(yè)。
8月12日,考察隊(duì)迎來了第二個短期冰站作業(yè)日。隊(duì)員們一上冰,就好像在與時間賽跑一樣,抬設(shè)備、搬箱子、拉儀器,迅速投入各自的工作,有鉆冰芯的、有觀測氣象的、有測量融池的、有布放冰浮標(biāo)的……此次冰站作業(yè)內(nèi)容涉及海冰物理、冰面氣象、水文、生物和化學(xué),共5個學(xué)科。北極的海冰上,風(fēng)嘯雪舞,寒冷異常。茫茫冰原上,中國科學(xué)家緊張忙碌的身影、忘我的工作狀態(tài),常常令我感慨不已。
從8月11日至9月2日,考察隊(duì)共開展了9次短期冰站作業(yè)和1次為期3天的長期冰站作業(yè)。在考察現(xiàn)場,隊(duì)員們克服了北冰洋高緯度區(qū)域海冰高度密集、沿航線天氣復(fù)雜多變等困難,最終安全圓滿地完成了全部冰站考察任務(wù)。