冰海布“眼”,向极攻坚|国家海洋技术中心自研装备助力第16次北冰洋科考!
10月26日,执行中国第16次北冰洋科学考察任务的“极地”号科考船顺利靠泊青岛母港,圆满完成既定科考任务。航次期间,国家海洋技术中心完成所承担国家重点研发计划项目的关键海上验证任务:3型漂流浮标随航测试和1套冰基海洋剖面观测系统高纬冰区布放。

长期以来,我国极地无人观测站点的数据传输高度依赖境外商用卫星,不仅通信成本高昂,更存在数据安全隐患,是制约极地自主观测体系建设的突出瓶颈。本航次搭载的温度型、风浪型、光学型等3型漂流浮标,全部配置国产卫星互联网通信终端。科考团队在跨多纬度航渡过程中,针对不同数据传输工况,完成多型号国产通信模块的联调与性能验证,有力支撑了我国极地通信自主化能力建设。

3型漂流浮标(从左至右:温度型、风浪型、光学型)
北极高纬海域极寒、暴雪、强冰压并存的极端环境,对观测装备的环境适应性、可靠性提出极限考验。面向极区特殊工况,中心研发团队围绕冰基海洋剖面观测系统开展系统性技术攻关:针对低温工况优化电源方案、电路配置及密封体系;对舱体结构强度、耐压水密结构、剖面驱动单元迭代升级;同步在系统功耗、任务执行能力、智能控制策略上深度优化,显著提升装备在极区环境下的稳定性与适配能力。本次布放的冰基海洋剖面观测系统,可实现长时序连续观测,采集冰下10~750米深度范围内压力、温度、盐度等海洋水文剖面参数,同步获取冰面大气温、湿、压等气象要素;水文剖面垂向最高观测分辨率可达0.3米,系统设计工作寿命不低于8个月。

冰基海洋剖面观测系统示意图
本次布放作业恰逢北极结冰期,冰站区域气象条件恶劣、海冰情势复杂多变,现场实施难度极大。中心装备院彭家忠作为冰基海洋剖面观测系统布放任务现场负责人,在持续大风、降雪频发、海冰快速冻结的不利条件下,统筹制定现场处置方案。在运输组、冰洞作业组、防熊组的协同保障下,布放团队严格按照作业规范有序实施,顺利完成装备布放。该系统自9月20日投入运行以来,整机工作状态稳定,回传数据质量良好,顺利通过北极极端环境的首轮可靠性验证,各项功能性能得到原位检验。

这套国产化冰基海洋剖面观测系统,是我国极地观测装备自主化进程中的重要成果。凭借跨季节连续原位观测能力,装备可持续捕捉海洋混合层、温跃层的季节演化信号,解析海冰生消过程中的热量输送机制,为北极海洋环流模拟、海冰数值预报提供高精度原位观测数据,为全球气候变化机理研究、北极生态环境评估提供宝贵的中国观测数据。

浮标飘移轨迹
从实验室图纸到观测现场,从大洋深海到极区冰面,中心始终坚持海洋观测装备自主创新,持续推动国产观测平台走向深远海、极地。面向未来,中心将持续深耕极地冰基观测核心技术,迭代完善冰区观测装备谱系,织密北极立体观测网,持续探索冰-海-气相互作用的科学谜题,以自主海洋装备硬核力量支撑全球气候变化研究,守护蓝色星球。
装备院供稿



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