北极科考再出发,气象梯度观测系统升级

作者:农业新闻

北极黄河站气象梯度观测系统升级

一直以来,我国的北极科学考察开展了广泛的国际合作。2004年在挪威斯瓦尔巴德岛建立了中国第一个北极科考站——黄河站,随后在亚北极地区冰岛建立了中冰极光联合观测台,前不久又与格陵兰签署谅解备忘录共推北极科研合作。

来源: 中国气象局官网 发布时间2018-08-15 09:35:24

经过近一周时间,一套全新的气象梯度观测系统在位于斯瓦尔巴德群岛新奥尔松地区(78°55′N, 11°56′E)的北极黄河站建设完成,并进行了数据实时采集与回传测试。

在此之前,旧的气象梯度观测系统已经运行了14年,难以满足日益增长的科学研究需求。中国气象科学研究院极地室专家在充分调研与讨论的基础上,设计了新的梯度气象观测系统,在开展多次国内试验后,派工程师前往黄河站执行新的气象梯度观测系统建设工作。

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专家商讨塔基建设事宜。中国气科院工程师田彪供图

黄河站旧的气象梯度观测系统为单一两梯度气象站(只能对2米及10米的大气温度、湿度、风向、风速四要素进行观测),新的观测系统设计为主副两站,主站对地上四层(2米、4米、6米、10米)的大气温度、湿度、风向、风速四要素及地下两层(10厘米、40厘米)的地温进行观测;副站则对降水、能见度、辐射平衡、雪深变化等多要素进行观测。

新的气象梯度观测系统能够实现更多气象与环境要素观测,满足我国极地科学研究新需求,有助于进一步提升我国极地研究与科学考察能力,为后续北极地区气象观测试验积累经验,对于了解我国气候变化以及进行更准确天气预报都具有重要意义。

据悉,新奥尔松地区地处北大西洋与北冰洋连接处,是北极快速增暖的核心区。基于新奥尔松地区的观测资料,研究表明,该地区是北极增暖最快的地区,特别是近10年来,2月最高日平均气温经常高于0℃。在该区域开展长时间气象观测对于我国极地科学考察与全球气候变化研究非常必要。

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北极黄河站的新气象梯度观测系统。中国气科院工程师田彪供图

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北极黄河站的新气象梯度观测系统与远处的北极熊。中国气科院工程师田彪供图

(来源:《中国气象报》2018年8月15日3版 责任编辑:栾菲)

以第七次北极考察为例,设置了多个多学科综合观测站位、几个冰区设短期冰站和1个长期冰站观测;在加拿大海盆进行地球物理考察;船只走航期间进行海洋、气象、海冰和大气成分观测,同时投放抛弃式Argos漂流浮标、施放GPS探空气球等。

我国广袤的领土都位于北半球,受北极地区气候与环境变化的影响直接、快速而深远。有科学家将北冰洋比喻成一只大碗,如果北极变冷,就像把冷空气都装在了碗里,我国气候就会变暖。

“相对南极,北极对我国的影响更明显。”李院生说,“但由于北极有领土、领海的所属关系,建立国家级的科学考察站有一定难度,以致极地海域缺少长期定点连续观测数据。”

“雪龙”号计划9月底返回上海,紧接着10月底又要出发去南极了。只有一个月的休整时间。

法国气候学家让-儒赛尔直言,北极如同一个实验室,人们能在此直接观察到气候变化造成的影响,但截至目前,人类并未很好地利用北极的这一功能。

近年来,国际上对北极的关注度进一步加强。有科学家提出,各国应进行协调,形成一个统一的科研系统,共享北极环境变化观测数据和研究成果,从而使该地区成为一个气候变化的前沿“观测站”。“我们的考察数据已经全部加入到国际南北极科学考察数据库中,供全球科学家共享。”李院生说。

“我们的北极考察吸收了许多国外科学家参加,比如今年邀请了美国、法国的科学家就海洋、气候、生物等领域开展务实合作。”夏立民记得,第一次北极考察就有7位外国科学家参加,当时在浮冰上插了一长溜参与国的国旗。

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“所以最好再有一条船,这样北冰洋的调查就能更从容一些。”令李院生欣慰的是,新的破冰船建造已经启动,预计未来3年内能投入使用。

“由于极区环境恶劣,风大、海况差,特别是冰情的影响,在极区锚碇浮标成功获取数据的难度较中低纬度困难得多,国际上布放的量也很少。”刘娜说。

因此,通过先进的观测手段,如遥感方法、布放观测浮标等获取长期系统连续的观测资料,成为我国船基北冰洋考察的重要补充。

“放置设备、打孔、取冰芯,为了按计划完成任务,我们的作业将是按照小时计算的。”李院生直言,时间是最大的挑战,“‘雪龙’号肩负我国南、北极科学考察的重任,在此次考察中,走航多了,冰站作业就会受影响;用在北极考察的时间长了,今年南极考察又会受影响”。

国际合作是必经路径

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