１８日至２２日，由中国自然资源部组织的第九次北极科考队，在北冰洋首次成功布放中国自主研发的无人冰站系统，标志着中国北极冰站观测迈入“无人时代”。
首套无人冰站系统顺利布放
针对此次北极科考冰站作业的重头戏——布放首套无人冰站系统，考察队选择不同区域的海冰开展了两次布放工作。
北京时间１８日凌晨４时起，雷瑞波及其他数十名考察队员开始布放工作。队员们用雪橇把设备运送到布放地点，然后把种类繁多的部件整理妥当，再在冰面上钻不同尺寸的安装孔，将一个个零部件进行安装和调试。
“我们布放的这套无人冰站包括Ａ型和Ｂ型两种样机，共４个子系统，因此进行准确布放并不轻松。”雷瑞波说。
在冰面上作业并非易事。队员们脚踩积雪，面迎寒风，还得提防着潜伏的冰裂缝、冰上融池甚至北极熊的威胁。此外，北极地区天气多变，时而大雪、时而浓雾、时而狂风，给布放作业增添了很大难度。
记者在现场看到，由于很多精细的工序需要裸手操作，部分队员的手冻得失去知觉；在冰面上钻孔时，涌上来的冰水瞬间就将鞋裤浸湿；由于工作需要，不少队员只能长时间跪、躺甚至趴在冰面上进行作业。
北京时间１９日９时左右，现场布放工作全部结束。队员们开始通过便携电脑和铱星电话确认观测数据是否传输成功。
“国内已经收到观测数据了！”考察队员杨望笑感叹道，“确认数据就像确认考试成绩一样紧张。”随着４个子系统的观测数据全部得到确认，第一次无人冰站的布放工作圆满完成。
２１日，队员们再次布放无人冰站，有了第一次的经验，此次布放工作只用了约７个小时便全部完成。２２日，随着观测数据再次确认成功，中国首套无人冰站布放工作圆满完成，中国北极冰站观测由此翻开新的一页。
提高北极环境变化监测能力
此次布放的无人冰站，全称为“北极海－冰－气无人冰站观测系统”，可以实现对北极的海洋、海冰、大气３个界面多个通量的无人值守观测。
当前，各国利用破冰船考察北极，主要集中在夏季这个非常有限的时间窗口，导致对海冰春季融化、秋季冻结等关键过程缺乏了解，而这些过程对了解海冰变化极为关键。
“研究北极海冰变化和海－冰－气相互作用机理，需要海－冰－气界面多参数长期基础环境数据，无人冰站正是为解决这一问题而设计的，”雷瑞波说，“尤其科考船不在北极科考时，无人冰站的相关观测是一个非常有效的补充。”
雷瑞波表示，通过无人冰站可以获取北极冰区长期连续的数据，这些数据将被应用于北极环境和气候变化机理以及数值模拟研究，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。
此外，作为国际漂流冰站计划（ＭＯＳＡｉＣ）的参与方之一，中国将全力参与ＭＯＳＡｉＣ北极国际联合观测计划。届时，无人冰站系统也将作为主要海冰观测技术与重点装备之一，于ＭＯＳＡｉＣ项目期间在北极布放。
“中国制造”实现多项技术突破
如今，在中国的极地科考中，越来越多“中国制造”的考察装备在水下观测、冰情监测等方面崭露头角。此次布放的无人冰站也不例外。
“这套无人冰站是我国自主研发的，能够观测到较为全面的要素。此外，考虑到北极恶劣的自然环境和有限的布放保障支持，我们设计了由Ａ、Ｂ两型样机共４个子系统组成无人冰站的方案，这些在国际上并无先例。”雷瑞波说。
据考察队员袁卓立介绍，此套无人冰站的Ａ型样机为海洋运动剖面子系统，侧重于观测上层海洋季节变化及其对海冰的影响；Ｂ型样机包括大气边界层观测子系统、海冰观测子系统和上层海洋子系统，侧重于观测天气过程对海冰和上层海洋的影响。
此外，这套无人冰站还包含了多项自主研发的核心技术，如海冰内部光辐射长期观测技术、冰面风速观测防冻雨技术和冰下拖曳剖面长期观测技术等。
“此次在北极布放的试验样机计划应用１年以上。我们将总结相关技术和布放经验，对无人冰站试验样机进行进一步优化，设计并研制工程样机，希望可以尽早实现应用和推广。”袁卓立说。
今年７月２０日，中国第九次北极科考队乘“雪龙”号从上海出发，开启２个多月的科考征程。
“曾经，我们布放国外购置的浮标；如今，我们成功布放了自主研发的无人观测系统。前瞻未来，相信会有更多‘中国制造’的考察设备为极地科学研究提供更有力的手段。”考察队首席科学家魏泽勋说。
