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實的浮冰,按照預定計劃開展工作。通常,隊員要在冰上進行六七種學科的現場觀測、樣品采集等工作,學科種類涵蓋海冰物理、冰面氣象、水文、光學、生物和化學等。
冰站作業(yè)分為短期和長期兩種。依據自然資源部批復的《中國第九次北極科學考察現場實施計劃》,“九北”期間將設置長期冰站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,為研究北極海冰快速變化及其機理獲取完整的科學數據,同時開展與冰下生態(tài)過程動態(tài)變化有關的化學、生物等參數考察,實施業(yè)務化觀測。
作為冰站作業(yè)的重要支撐,海冰的選擇至關重要。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”船所載的用來運送作業(yè)人員的船)行駛靠岸,還有比較重要的一點是,通過瞭望看不到海豹或北極熊的蹤跡,安全性較高。進入冰區(qū)后,選擇海冰就成了考察隊的一項重點工作,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168°49′的位置上,考察隊選擇了一塊海冰,決定在此開展首次短期冰站作業(yè)。21名科考隊員和2名記者身穿防寒服、救生衣,攜帶一箱箱的儀器設備,乘坐“黃河”艇前往作業(yè)區(qū)。一到作業(yè)區(qū),考察隊員便立即拿出儀器設備,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,有的實施大氣觀測,還有的隊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,隊員的衣服和鞋子都會被冰水打濕;布放冰浮標,前期和后期都要整理冰雪,因此,隊員經常要跪在冰上工作,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個學科的內容,包括海冰物理、冰面氣象、水文、光學、生物、化學和聲學。隊員們在冰上工作了8個小時,按計劃完成了所有學科項目所需的現場觀測和樣品取樣工作,成功開展了海冰物質平衡浮標布放、海冰物理冰芯采集、海冰溫度鏈浮標布放、光學觀測、生物和化學冰雪樣品采集等多項科考作業(yè)。
8月12日,考察隊迎來了第二個短期冰站作業(yè)日。隊員們一上冰,就好像在與時間賽跑一樣,抬設備、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、有布放冰浮標的……此次冰站作業(yè)內容涉及海冰物理、冰面氣象、水文、生物和化學,共5個學科。北極的海冰上,風嘯雪舞,寒冷異常。茫茫冰原上,中國科學家緊張忙碌的身影、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)。在考察現場,隊員們克服了北冰洋高緯度區(qū)域海冰高度密集、沿航線天氣復雜多變等困難,最終安全圓滿地完成了全部冰站考察任務。