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　「這是同一天採集的海冰厚度嗎？」「導(dǎo)一份最新數(shù)據(jù)給我」……最近，中山大學(xué)遙感科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里，師生們正忙著處理從北冰洋帶回的第一手科考資料。

　日前，我國高校首艘、國內(nèi)第三艘具備極地科考能力的破冰船——「中山大學(xué)極地」號(hào)圓滿完成第二次北冰洋科學(xué)考察任務(wù)，返航廣州。

　本次科考由自然資源部批準(zhǔn)、中山大學(xué)牽頭組織，來自全國13所高校和科研院所共38名師生參與。

　「硬核」裝備助力科考

　航次首席科學(xué)家、中山大學(xué)遙感科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)王天星介紹，此次科考隊(duì)聯(lián)合完成了北冰洋「氣—冰—海」環(huán)境立體綜合觀測(cè)試驗(yàn)以及冰站、大洋站位調(diào)查。

　過程中，「中山大學(xué)極地」號(hào)帶上的不少「硬核武器」發(fā)揮了重要作用。

　科考隊(duì)員做大載重長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)起飛前的準(zhǔn)備。（中山大學(xué)供圖）

　「我們嘗試讓機(jī)器狗拖曳冰雷達(dá)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)線?！怪猩酱髮W(xué)博士生李博說，機(jī)器狗在複雜冰面上表現(xiàn)穩(wěn)定、響應(yīng)靈敏，使人力負(fù)擔(dān)減輕，數(shù)據(jù)採集的精度也提高了，幫助隊(duì)員們高效完成了共5.9公里的雷達(dá)測(cè)線，收穫高質(zhì)量的第一手海冰厚度數(shù)據(jù)。

　由中山大學(xué)自主研發(fā)的「極蛙」雙運(yùn)動(dòng)模式水下機(jī)器人也大顯身手。該校教授陳卓奇表示，該機(jī)器人搭載多類型傳感與成像設(shè)備，成功完成冰區(qū)下潛任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)冰下水文環(huán)境與冰體形貌的綜合調(diào)查。

　執(zhí)行該任務(wù)的4名隊(duì)員均為在讀博士生，他們?nèi)虆⑴c設(shè)備調(diào)試、布放操作和數(shù)據(jù)處理等?！副敬稳蝿?wù)不僅圓滿完成了科考目標(biāo)，更鍛煉了青年科研人員的實(shí)踐能力?！雇跆煨钦f。

　計(jì)劃趕不上變化是常態(tài)

　今年7月，「中山大學(xué)極地」號(hào)從南沙港出發(fā)，航行20多天後進(jìn)入北極圈，在北極作業(yè)一個(gè)月，全程歷經(jīng)76天，總航程11852海里。

　「回到陸地還感覺在晃。」中山大學(xué)副教授葉玉芳說，有些隊(duì)員是第一次在海上「漂」，起初暈船「暈得飯都吃不下」。然而，極地環(huán)境的不確定性才是真正的考驗(yàn)。

　「冰情時(shí)刻在變，有時(shí)提前選好了觀測(cè)點(diǎn)，到了實(shí)地就發(fā)現(xiàn)已經(jīng)不適合了?！雇跆煨腔貞?，極地天氣多變，大風(fēng)大霧時(shí)常打亂工作計(jì)劃，隊(duì)員們只能不斷調(diào)整作業(yè)方案。

　科考隊(duì)員使用光譜輻射計(jì)測(cè)量海冰反射特性。（中山大學(xué)供圖）

　中國海洋大學(xué)博士生王雅文對(duì)此也感受深刻?！冈诘?個(gè)冰站，我們發(fā)現(xiàn)海冰厚度達(dá)1.8米，不得不先使用1.2米的冰鑽穿透，再接上延長(zhǎng)桿繼續(xù)作業(yè)，非常耗時(shí)。」她說，僅鑽孔環(huán)節(jié)就花了40分鐘。

　計(jì)劃趕不上變化是常態(tài)，這對(duì)科考隊(duì)員的專業(yè)水平和應(yīng)變能力有極高要求。

　在開展冰雷達(dá)海冰厚度探測(cè)時(shí)，李博負(fù)責(zé)冰面雷達(dá)測(cè)線的布設(shè)與數(shù)據(jù)採集工作。儘管是隊(duì)伍中唯一「有經(jīng)驗(yàn)」的學(xué)生，他仍備感壓力。

　「這是我第二次在北極開展海冰現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，但冰情與之前大不相同。」李博發(fā)現(xiàn)，海冰表面融池的比例顯著增加，幾乎隨處可見大大小小的融池，有些還被積雪覆蓋，肉眼極難分辨。一旦有隊(duì)員踩入融池，冰面被踩塌，不僅測(cè)量中斷，還有人身安全風(fēng)險(xiǎn)。

　怎麼辦？有經(jīng)驗(yàn)豐富的教師給李博想了一些「招數(shù)」，建議他使用探冰桿等輔助工具，在行進(jìn)前先探測(cè)前方冰層的承重能力，若發(fā)現(xiàn)下方是空腔或融池，應(yīng)立即調(diào)整測(cè)線路徑。在靠近融池邊緣作業(yè)時(shí)，隊(duì)員們也繫上了安全繩，確保一旦發(fā)生意外能迅速獲得救援。

　在大連理工大學(xué)教授盧鵬看來，現(xiàn)場(chǎng)解決問題的能力至關(guān)重要。他留意到，當(dāng)測(cè)量冰厚度的設(shè)備無法安裝時(shí)，李博便堅(jiān)持想辦法再嘗試，最終找到新方案，完成數(shù)據(jù)採集。

　「真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)科考和課堂理論講授完全不同?！雇跆煨钦f，儘管行動(dòng)前做足準(zhǔn)備，現(xiàn)場(chǎng)仍會(huì)出現(xiàn)各種意外，極大鍛煉了學(xué)生思考和解決問題的能力。

　在冰上邊科考邊直播

　「這裏太冷了，我們得先搓手取暖，待關(guān)節(jié)稍微放鬆、能彎曲，再繼續(xù)採樣。」在白茫茫的北極冰原上，王雅文對(duì)著鏡頭，詳細(xì)講解融池水樣採取的無菌操作步驟。

　穿過鏡頭，屏幕的另一邊是中山大學(xué)遙感科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的本科新生們。科考隊(duì)員們組成課程團(tuán)隊(duì)，為新生開展「雲(yún)端」教學(xué)。

　「這是我國北極科考史上首次面向在校學(xué)生開設(shè)冰上、船上聯(lián)動(dòng)直播課程?！雇跆煨墙榻B，團(tuán)隊(duì)在執(zhí)行科考任務(wù)的同時(shí)，結(jié)合作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)需求，安排了冰站冰芯採樣觀測(cè)、積雪觀測(cè)以及無人機(jī)作業(yè)、無人潛器作業(yè)等授課內(nèi)容。

　籌備期間，團(tuán)隊(duì)不斷迭代教學(xué)腳本，將專業(yè)科考內(nèi)容轉(zhuǎn)化為新生可理解的教學(xué)語言，並反覆測(cè)試與岸上聯(lián)通的通信設(shè)備，制定了多套信號(hào)保障方案。

　不過，極端低溫、突發(fā)暴風(fēng)雪等給課程推進(jìn)帶來了不小挑戰(zhàn)。科考隊(duì)為此想了不少辦法：給設(shè)備加裝保溫套，並備好備用電源；實(shí)時(shí)評(píng)估冰面安全，及時(shí)選定新的觀測(cè)區(qū)域……

　最終，這場(chǎng)在冰天雪地里「邊走邊講」的直播課順利進(jìn)行，將北極科考的真實(shí)場(chǎng)景和科學(xué)原理生動(dòng)呈現(xiàn)在大洋彼岸的新生眼前。

　新生們十分興奮，在課上踴躍提問。不少人對(duì)其中一個(gè)問題印象深刻：「為什麼衛(wèi)星可以拍到北極，我們還要去北極科考？」

　「衛(wèi)星和現(xiàn)場(chǎng)科考都是認(rèn)識(shí)極地的重要手段?！雇跆煨切χf，衛(wèi)星觀測(cè)範(fàn)圍較大但需要地面真實(shí)性檢驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)科考雖然能獲得地表觀測(cè)數(shù)據(jù)的「真值」，但科考範(fàn)圍較有限，「二者缺一不可，多方式結(jié)合才有可能把極地了解清楚」。

　科考船舶靠岸，但探索遠(yuǎn)未結(jié)束。目前，科考隊(duì)馬不停蹄，正在全面梳理和分析來自北極的寶貴數(shù)據(jù)，啟動(dòng)新一輪科研攻關(guān)。

　頂圖圖說：「中山大學(xué)極地」號(hào)航行於北冰洋。（羊城晚報(bào)）