历时69天,中国第九次北极科学考察队都取得了哪些成果

中国第九次北极科学考察队/“雪龙探极”微信公众号

2018-09-26 20:29

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本文图片均来自“雪龙探极”微信公众号
9月26日,中国第九次北极科学考察队圆满完成考察任务,乘“雪龙”号回到上海国内基地。本次考察由自然资源部组组织实施,历时69天。“雪龙”号总航行里程约为12500海里,冰区航行3815海里,最北到达北纬84°48′。
本次考察是遵照习近平总书记打造“冰上丝绸之路”的重要讲话精神,根据国民经济和社会发展“十三五”规划纲要部署,按照国家北极考察计划安排的北极海洋环境综合科学考察,取得了丰硕成果。本航次为促进我国极地事业发展进一步夯实了基础,为维护和促进北极的和平、稳定和可持续发展做出了贡献,也是《中国的北极政策》白皮书相关声明的成功实践。
本次考察开展了海洋基础环境、海冰、海底地形、生态和渔业等要素调查,极大地拓展了我国北极海洋学调查的内容,进一步夯实了北极业务化监测的基础,对我国北极科学研究、业务化监测体系建设、北极环境评价和资源利用做出了积极贡献。
中国第九次北极科学考察航线示意图
考察成果与“五大亮点”
1
首次实施业务化监测和科研项目考察相结合的调查,保障了13项业务化项目、9项国家科研计划支持项目和3项国际合作及其他项目等科学考察任务;进一步夯实了北极业务化监测基础,补充和完善了北极业务化监测体系。
2
本次考察首次成功布放我国自主研发的“无人冰站系统”、水下滑翔机以及爬升式海洋剖面浮标等无人自治观测装备,使我国的北冰洋考察从夏季延续到了冬季,提升了我国对北极环境的观/监测能力。其中水下滑翔机在白令海公海海域自主航行500海里,获取了温盐剖面229个,成功实现白令海海盆和陆坡区持续44天的连续、高密度观测。
3
本次考察与国际北极漂流冰站计划(MOSAiC)和国际极地预报年(YOPP)等国际大型北极考察和研究计划相配合,大气探空、海冰物质平衡和上层海洋剖面等观测数据将与国际计划实现融合和共享。大气探空观测数据准实时发送至国际气象组织(WMO)的GTS系统,实现全球共享,助力国际北极环境观测网建设,为提升对北极气候和海冰的预测预报能力做出了贡献。
4
本次考察在楚科奇海北风深海平原开展了多波束全覆盖测量;首次在极区开展了岩石拖网;岩石拖网样品与地球物理观测数据结合,为研究楚科奇边缘地的演化过程和评估极地多金属结核结壳的资源潜力提供了详实的基础资料。
5
本次考察将探索北极海洋酸化、微塑料和人工核素等热点海洋环境问题纳入到业务化监测范畴,首次结合同位素技术研究微塑料在不同营养级中传递规律。为更全面地从碳循环角度认识北极海区对于气候变化的响应及调节作用,评估北极海洋、大气和生物载体的人工放射性核素水平和微塑料含量,认识北极海域微塑料对生态系统潜在危害提供科学支撑。
科学考察和业务化监测
北极海-冰-气系统综合调查
本次考察累计完成88个温盐深和流速剖面观测站位;在楚科奇海、白令海回收水文潜标两套、布放3套;在白令海布放和回收水下滑翔机1台;在北冰洋和白令海共投放抛弃式温度剖面仪251枚、抛弃式温盐深剖面仪51枚;投放表层漂流浮标12个;在楚科奇海陆架海域布放和回收OBS观测系统3套;在冰区开展声学试验16组。锚碇观测平台的回收和布放达13次,为历次北极考察之最。
航次期间,共释放GPS探空气球89个,辐射探空气球35个。大气探空气球的平均探测高度达3.1万米,其中超过1.8万米的占92.1%。观测数据实现准实时全球共享,为提高北极大气数值预报水平提供强有力的观测数据支撑。
本次考察开展了10个冰站和4个架次的直升机海冰、冰下水文和冰面气象调查,冰站和直升机作业点合计24个。依托冰站和直升机共布放了48个无人值守观测设备,数量为历次北极考察最多。浮标中的光通量观测技术、爬升式海洋剖面观测技术、双频GPS定位技术以及可视化远程监控技术均为我国北极考察中的首次成功应用。总计完成了16个融池的反射辐射和18个融池的透射辐射观测,以及6个测点的积雪反照率观测。采集了63根冰芯用于海冰层理和力学强度观测。实施了为期32天的走航海冰观测,认识到北极中央航道区域冰情具有较大的年际变化,海冰依然是制约航道利用的主要因素。
冰下海洋观测  欧阳张弦 摄
布放海冰综合观测浮标  路涛 摄
短期冰站
释放气象探空气球
回收锚系潜标

海洋化学与生物生态综合调查
本次考察共完成79个站位约8000份海水化学样品的采集;大气化学共采集了约80个膜样;沉积化学完成了11个站位的样品采集;在冰站采集了约30根冰芯及200余份水样。在楚科奇海陆架成功回收沉积物捕获器两台并再次布放3台,数量为历次北极科考之最,有力地支撑了西北冰洋沉降碳汇的长期观测。首次在楚科奇海陆架使用氮氩比来评估反硝化程度,以证实陆架强烈的脱氮过程。在西北冰洋海盆进行了海洋碳流结构的系统观测,弥补了我国北冰洋碳循环研究的短板。
本次考察完成81个微型和微微型浮游生物调查站位、79个叶绿素调查站位,35站小型浮游植物与大中型浮游动物垂直拖网等。依托冰站,进行了9个冰站的海冰生物调查,钻取冰芯49根;水样采集50个,体积200升;融池调查11个。在多个冰站进行了冰下摄影,发现冰底的藻华现象和大量藻类聚集体,直观验证了冰下藻华在北冰洋中心区的发生并非偶然。
布放沉积物捕获器  孙翔宇 摄
生物拖网取样 汪南 摄
准备底栖生物拖网  由德方 摄
冰面融池观测  路涛 摄
“九北”冰站站位示意图

北极环境状况综合调查
本次考察将探索北极海洋酸化、微塑料和人工核素等热点海洋环境问题纳入到业务化监测范畴。放射性核素监测方面,完成气溶胶采样25个,沉积物采样11个,表层海水采样30个,完成21个CTD站位海水采样;海洋酸化监测方面,CTD站位采水总计3096瓶,获得气溶胶样品71个,走航二氧化碳分压观测数据约7M;微塑料监测方面,完成6个站位的表层海水拖网,25个站位的次表层海水过滤富集采样,7个站位的沉积物采样,以及6个站位的生物体样品采集。为更全面地从碳循环角度认识北极海区对于气候变化的响应及调节作用,评估北极海洋、大气和生物载体的人工放射性核素水平和微塑料含量,认识北极海域微塑料对生态系统潜在危害提供科学支撑。
回收水下滑翔机
CTD站位海水采样
“九北”海洋综合站站位示意图

北极地质和地球物理综合调查
本次考察海洋地质考察累计完成33个站位的沉积物和60个站位表层海水悬浮体采样工作,以及11个站位的沉积物基础物理力学性质测试。其中表层沉积物采样完成19站,含箱式采样17站和多管采样3站;重力柱状取样14站,累计获取沉积物岩芯近48米,单芯最长4.2米,平均长度3.4米。
本次考察多波束测量总航程达到4100公里,多波束海底地形覆盖面积约12440平方公里,共采集原始多波束数据640 GB。在楚科奇海北风深海平原开展了多波束全覆盖测量,全覆盖调查区域有效里程为830公里。此外,与多波束测量同步完成拖曳式磁力测线1179公里;与重力柱状样同步测量热流站位14个,并全程采集海洋重力数据,完成了34个站位的声速剖面测量。首次在极区开展了岩石拖网,获取岩石样品280公斤。岩石拖网样品与地球物理观测数据结合,为研究楚科奇边缘地的演化过程和评估北极多金属结核结壳的资源潜力提供了详实的基础资料。
海底地质取样  张舒怡 摄
岩石拖网样品

爱国奋斗 建功立业
本次考察队共131人,由“雪龙”号科考船队、综合队、大洋队等组成。他们分别来自各部委、科研院所高等院校和3名国外科学家。
这是一支年轻有为、张弛有度、充满战斗力的集体,35岁以下队员占70%,55%是党员。他们严谨认真又激情四射;他们团结紧张又严肃活泼;他们朝气蓬勃又敢闯能拼。
他们把个人理想自觉融入国家发展伟业,胸怀祖国、艰苦奋斗、开拓创新、无私奉献。他们不负众望、不辱时代使命,彰显出新一代中国知识分子“弘扬爱国奋斗精神、建功立业新时代”的精神风貌,为民族伟大复兴、国家富强贡献智慧和力量的决心和信念。
综合队
大洋一队
大洋二队
新型海冰队
“雪龙”号船员
“雪龙”号船员
“九北”考察队员
(原标题:“九北”满载归来看“亮点”)
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责任编辑:张唯
澎湃新闻报料:4009-20-4009   澎湃新闻,未经授权不得转载
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