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我国受邀参加“北极气候研究多学科漂流计划”

发布时间:2019-09-23
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17个国家、600名参与人员、约300名科研人员,包括 5艘极地破冰船、固定翼、直升机、无人机等国际舰队的坚强保障,这是一支堪称史上最豪华的北极科学考察队。

挪威当地时间9月20日21时(北京时间21日4时),德国“极星”号和俄罗斯“费德诺夫院士”号破冰船,鸣笛起航。从挪威特罗姆瑟港出发,一路驶向北冰洋中心地区,执行由德国亥姆霍兹极地与海洋研究中心(AWI)发起的“北极气候研究多学科漂流计划”(MOSAiC计划)。未来一年,300名来自全球的极地科研工作者,将共同登上气候变化的中心——北冰洋的舞台,去迎接前所未有的挑战。


起航前的码头静悄悄


9月20日,挪威特罗姆瑟港,气温在10℃左右,天空阴沉,寒意渐浓。德国“极星”号和俄罗斯“费德诺夫院士”号破冰船静静停靠在码头,其背后的雪山依稀可见。


“极星”号破冰船。


当地时间中午时分,自然资源部中国极地研究中心研究员雷瑞波以及第一航段其他11名队员,走下船舶,来到码头,他们展开一面五星红旗,留下在异国最美的身影。


第一航段中国科研工作者在码头合影。


不可否认,即便他们都有着丰富的北极科学考察经历和经验,在面对即将开始的国际联合考察时,依然心潮澎湃。

对于此次北极国际联合考察,MOSAiC计划首席、德国亥姆霍兹极地与海洋研究中心博士Markus Rex如此说道:“气候变化是人类面临的最大挑战。MOSAiC的使命证明,尽管人类在应对全球气候变化过程中遭遇了种种挫折,但在国际层面,科学家仍然有强烈的愿望来应对这一挑战。”


不同寻常的北极科考


按照MOSAiC计划方案,德国“极星”号和俄罗斯“费德诺夫院士”号两艘破冰船,预计将在起航两周后,到达东经130°和北纬85°目标区域。第一航段人员将在此寻找合适的浮冰建立漂流观测营地。卫星图像显示,目标区域今年海冰范围明显减少,寻找合适的浮冰有一定难度。

这对雷瑞波等海冰组的队员来说压力陡增:“我们的科学家需要与时间赛跑,因为考察队到达目标区域后,过不了几天,就进入极夜状态,这意味着再也看不到太阳,这将一直持续到明年3月底。” 

到达目标区域后,“费德诺夫院士”号上的MOSAiC学校将正式开课,为年轻的极地研究人员科研生涯早期阶段提供极地探险和考察的独特机会,并帮助他们了解如何进行极地考察。10月中旬,“费德诺夫院士”号离开MOSAiC冰站,返回特罗姆瑟港。“极星”号将一直留下,并被冻结在东西伯利亚/拉普捷夫海北部,随穿极流漂移直至2020年10月,完成为期一整年的有人值守冰站观测。

MOSAiC计划由德国亥姆霍兹极地与海洋研究中心发起,为北极科学委员会的旗舰项目,是国际上迄今学科和支撑能力最为齐全的一个漂流冰站计划,学科涵盖大气物理、大气化学、海冰、物理海洋、海洋生态和海洋生物地球化学等。参与的国家达到17个,包括中国、德国、美国、法国、英国、加拿大、俄罗斯、比利时、丹麦、芬兰、日本、荷兰、波兰、西班牙、瑞典、瑞士等。参与人员约600人,其中300人为科研人员。

在MOSAiC计划首席、德国亥姆霍兹极地与海洋研究中心博士Markus Rex看来,这项任务是开创性的。“我们将首次能够在冬季测量北极的气候过程,这将帮助科学家深入理解这个区域的变化。”

他同时表示,北极是全球变暖的中心,已经发生了翻天覆地的变化。它是北美、欧洲和亚洲天气的“厨房”。极端天气的发生,如冬季的寒潮和夏季的热浪都可能与北极的变化有关。因此,科学家对气候变化的预测,其不确定性主要来自北极。“我们的任务是改变这种状况。” Markus Rex说。

这是一个史无前例的考察计划,国际极地科学考察界反响热烈。

美国国家海洋和大气管理局及科罗拉多大学环境科学联合研究所教授,MOSAiC项目的共同首席Matthew Shupe认为:与过去的大多数重大项目不同,MOSAiC具有广泛的跨学科性质,将为科学家提供前所未有的机会。

瑞典斯德哥尔摩大学海洋生态学教授Pauline Snoeijs Leijonmalm难掩激动之情:“5年前第一次听说MOSAiC计划后,我就开始梦想在北冰洋一个完整的季节周期中可以获得奇妙的科学成果。我们发现几乎所有东西都是完全新颖的,特别是在极夜和冬季——科学家可以获得最宝贵的科学数据和成果。”

近几十年来,几乎没有任何地区像北极地区一样在持续变暖。与此同时,科学界缺乏对冰雪覆盖的北冰洋的全年观测。通过无人冰站等装备获取北极冰区长期连续的数据,这将有利于提升对北极环境和气候变化的监测能力,提高对北极海冰快速变化的预测精度,将为极地科学考察和研究提供一个典范。


中国受邀参加 


在MOSAiC计划中,中国是除德国和美国外,参与人员和单位最多,涉及学科最广泛的国家。自然资源部海洋一所、海洋二所、海洋三所、中国极地研究中心以及北京师范大学、中国海洋大学、浙江大学、上海交通大学、中国科学技术大学和太原理工大学等11家科研院所的18名科研人员,将参加全部6个航次中的5个。海洋二所陈大可院士担任MOSAiC计划科学指导委员会委员、中方科学组首席,中国极地研究中心研究员雷瑞波担任现场协调人。


破冰船停靠在码头。


根据今年3月德国波茨坦MOSAiC科学计划研讨会确定的现场合作方案,中方将参与大气、海冰、海洋、生物地球化学以及海洋生态系统的现场观测。依照中国所需,将在考察期间构建一套既有船基观测、主冰站观测,又有浮标阵列观测的观测体系。

据雷瑞波介绍,考察期间,中国极地研究中心将与美国俄勒冈州立大学和德国亥姆霍兹极地与海洋研究中心合作,布放海冰漂移浮标约40个,布放我国自主研制的北极海-冰-气无人观测系统(无人冰站)一套。海洋一所和海洋二所在不同站点将各自布放一套海洋移动剖面式观测浮标,海洋一所还将布放一套固定层位观测浮标、海洋二所布放沉积物捕获器一台等,中国科研人员还将开展温室气体走航观测工作,开展海冰冰底藻类采样工作等,与国际同行一道探索北极气候、海冰、海洋和生态系统的变化及其内外联系。

如何更好地参与到MOSAiC计划中,获取到我国在北极科学考察中难以获取的数据,也是我国科研工作者主要考虑的事情。在国际海冰研究领域享有一定知名度的雷瑞波,基于多年北极科学考察经验和理论研究基础提出,2020年夏季,在穿极流区域利用冰基浮标阵列沿穿极流实施重复MOSAiC漂流路径的观测计划,得到国际同行的高度赞赏。

“以中国北极考察为平台推动相关国际合作,不仅可以提高我国北极科学考察的影响力,同时可以丰富我们的观测手段。”雷瑞波说,中国也将以此为契机,推动中-欧、中-德、中-美、中-俄高层次的双边/多边合作,以及人才和技术的交流,在气候变化领域展现我国作为一个负责任的大国的形象,做出我国在北极环境变化研究监测领域的贡献。

文章来源:观沧海
责任编辑:葛蕾

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