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“探秘”冰海、守望“精灵”,“极地”号首航辽东湾

发布时间:2025-03-03 19:11:45 推广来源:中国报道

“极地”号在辽东湾核心冰区航行。(无人机航拍)

辽东湾核心冰区,“极地”号破冰调查船上,《中国报道》记者举目四望,千里冰封的海面犹如一面巨大的棱镜,湛蓝天空中云日辉映,刺得有些睁不开眼;周围一片静谧,只有“极地”号缓缓轧过冰面发出的细微剐擦声;在船载无人机的高空俯视镜头下,红色涂装的“极地”号身影倒映在北国海疆,宛如一幅美丽的油画……

作为全球气候系统中的关键区域之一,作为北半球纬度最低的有冰海域,渤海冬季高密集度冰区的综合观测数据对于研究全球气候变化意义尤为重大。1月23日,自然资源部北海局“极地”号破冰调查船从“母港”青岛海洋科学考察基地码头启航,开展北海局2024/2025年度渤海冬季综合调查航次任务,2月22日返港,历时1个月,深入辽东湾海冰核心冰区,在冰情较重阶段,有针对性地开展“海洋—海冰—生态”综合调查,完成了共计13类调查任务,300余站次分要素观测,冰区航程超过800海里,采集、获取了大量实物样品和实时数据。这是“极地”号执行国内冰区调查任务的“首航”。

观测时间最长,站点最多 

“极地”号在辽东湾核心冰区开展作业。(无人机航拍)

根据自然资源部北海局海冰卫星遥感、陆岸、无人机及联合调查结果显示,2024/2025年冬季前期,渤海及黄海北部海冰较常年同期偏轻,1月27日起受强寒潮天气影响,冰情出现明显发展,辽东湾浮冰外缘线离岸距离快速增长至40海里以上,渤海区域的海冰达到了一年中最密集的时刻。

航次领队徐昕向《中国报道》记者介绍说,本航次集结了自然资源部北海局及局属相关单位、国内高校和研究所等优势力量,在常规海冰调查基础上,延伸拓展空-天-海多维度立体的海洋—海冰—生态综合调查内容,涵盖水文、气象、生物、化学、海冰物理力学、冰面光学、大气化学和国家一级保护动物斑海豹生态等多要素的立体化综合调查,主要研究方向涵盖海冰观测与遥感技术研究、海冰物理力学空间特征分析、斑海豹繁殖区适宜性研究、海冰对浮游生物种群影响结构研究等。

“海冰灾害大家不一定熟悉,但大家熟知的电影《泰坦尼克号》讲述的就是人类历史上最严重的一次由海冰引发的海难。”航次首席科学家黎舸对记者说,海冰素有“白色杀手”之称,与海啸、风暴潮、灾害海浪和赤潮并称为海洋5种主要灾害。

据黎舸介绍,20世纪我国黄渤海有4次大的海冰灾害,1969年2—3月,我国渤海曾出现过有历史纪录以来最大的一次“冰害”,当时海冰强大的冲击力将“海二井”石油钻井平台拦腰撞断,造成的损失特别惨重。20世纪70年代以来,自然资源部北海局(原国家海洋局北海分局)根据职责开展渤黄海海冰观测、海冰应对相关工作,逐步形成由卫星、无人机、船舶、浮标、海床基、岸站构成的立体化观测监测网络。

依靠强大的破冰能力,“极地”号到达本年度渤海冰期核心冰区后,随即开展了紧张的工作。“今年海冰主要分布在辽东湾的北部和中部,厚度集中分布在8至15厘米之间,浮冰冰型以尼罗冰为主。”黎舸介绍道。

“极地”号队员们正在使用CTD。

为了更好适应低温、极端环境,“极地”号在01甲板船舱内设置了CTD(用来测定水体温度、盐度、深度的仪器)实验室。“一切就绪,开门!”在队员的操控下,船舱壁从侧边向外打开,机械手将CTD吊起后缓缓放置到海中,记录经纬度、下沉取样……“调查数据信息将实时应用于指导港口航运破冰通航和油气平台抗冰生产,有利于预警机构掌握海冰发展规律和提升数值预报精度。研究成果还将为抗冰工程设计、冰期生态环境状况分析、珍稀物种保护和船舶冰载荷等科学研究提供技术支撑。”徐昕告诉记者。

“这次是有记录以来渤海冰区破冰观测时间最长、站点最多的冰区内综合观测。”黎舸对记者表示。

守望“海上大熊猫”的冰上乐园 

辽东湾海冰上的斑海豹一家以及旁边的心形冰洞。(无人机航拍)

二月的辽东湾寒风凛冽,一块巨大的浮冰上,一只雌性斑海豹刚刚完成分娩,出生不久的斑海豹幼崽浑身披着白色的胎毛。身旁,雄性斑海豹静静守候,“一家三口”其乐融融,享受着安谧与宁静……这是北海局2024/2025渤海冬季综合调查航次生态调查组操控船载无人机拍摄到的珍贵画面,生态调查组组长潘玉龙告诉记者,“在历年来的调查中,这是首次拍到刚刚分娩的野生斑海豹。”

此次,“极地”号破冰调查船首次深入辽东湾浮冰区,科学的采用样线调查法开展繁殖区斑海豹种群数量调查,并同步开展繁殖区生态状况监测。

斑海豹,学名西太平洋斑海豹(Phoca largha),是国家一级保护动物,被誉为“海上大熊猫”“辽东湾精灵”。斑海豹是我国北海区重要的海洋生物 “旗舰种”,处在海洋生态系统食物链顶端,在维持海洋生态系统平衡和生物多样性方面发挥着重要作用,具有重要的社会价值、生态价值和科研价值。

“极地”号上的调查队员通过高倍望远镜观测到远处斑海豹的身影后,会将让船停在距离斑海豹500米之外的地方,然后驱动船载无人机前往拍摄,并尽量悬停在距离尽可能远的空中拍摄。“斑海豹听力和嗅觉特别灵敏,刚刚生产后的雌性斑海豹对幼崽有极其深厚的感情。一旦发现威胁,母兽会不顾一切地保护幼崽,用生命诠释母爱的伟大。”潘玉龙说。

刚分娩后的斑海豹“一家三口”。(无人机航拍)

近年来,随着我国对斑海豹种群及栖息地生态保护力度的不断加大,部分栖息地春季斑海豹种群数量持续回升。为进一步深化斑海豹及其栖息地的监测预警、保护修复、生态价值评估、碳交易等研究,2024年12月11日,依托于自然资源部渤海生态预警与保护修复重点实验室,由自然资源部北海生态中心牵头,联合大连海洋中心、盘锦市自然资源局、盘锦市林业和湿地保护管理局、中海石油(中国)有限公司天津分公司、中国石油辽河油田公司等6家单位成立斑海豹生态联合研究中心。

“斑海豹栖息地的相关资料还是比较丰富的,但受制冰区船舶作业难度大、调查技术要求高等诸多原因,冬季斑海豹繁殖区生态状况监测的研究或报道极为匮乏,国外相关的资料和研究成果也非常少。”潘玉龙表示,人们对斑海豹繁殖区的种群数量、分布位置及生状况的了解十分有限。

“今年‘极地’号的加入帮了大忙。”潘玉龙告诉记者,今年在样线布设、区域覆盖及监测内容等方面填补了多年来国内在冬季斑海豹繁殖区生态综合监测工作方面的空白,共完成21个站位的生态监测,采集浮游生物、环境DNA等生态样品105份,现场测定各类海水水质结果126个。在28个样点累计观测到斑海豹57头次,其中斑海豹幼崽28头次,是历年来观测数量最多的一次,在所有观测到斑海豹的点位中,约49%是以“家庭单元”的形式出现,这可  为我国开展斑海豹种群数量估算提供重要数据支撑。

“这次创新开展环境DNA技术在斑海豹繁殖区监测中的应用,采集代表性站位海水eDNA样品21份,可分析采样点附近斑海豹及其他关键物种分布情况,为斑海豹繁殖区生态预警监测提供技术支撑。”潘玉龙介绍说。

“极地”号超“Q”又超能 

“极地”号配备的“拼搏”号气垫工作艇具备强大的运输能力,主要用于陆、海、冰等混合环境中进行人员物资的安全投送,助力“极地”号开展远距离探测等工作。

“极地”号建造工作组组长、自然资源部北海局保障中心副主任张洪欣此前接受《中国报道》记者专访时表示,“‘极地’号是一艘很‘Q’的破冰船,看着‘萌萌哒’,但性能很强大。”张洪欣表示,与国内其他专业破冰调查船相比,“极地”号体量要小一些,红白相间的船体颜色也显得很“可爱”。“极地”号船长89.95米、宽17.8米,具备全球无限航区航行能力,排水量约5600吨,续航力1.4万海里(近26000公里),自持力80天,可以2节速度连续破1米厚当年冰,在 -30℃极寒条件下可以保证船舶安全航行作业。“极地”号依托我国自主卫星网络系统,具备空、天、海、冰、潜“一体化”综合科考能力。

“极地”号还是一艘很“安静”的破冰船,其在冰区航行水下辐射噪声控制水平优于中国船级社Underwater Noise 2级水下噪声标准,既降低了对海洋哺乳动物和生态环境的影响,又大大提高了舱室的舒适度,舱室噪声可以达到中国船级社舱室噪声1级水平。“船员们的工作与休息的舒适性都大大增加,晚上睡个安稳觉完全没问题。”张洪欣表示,“设计团队将环保意识深深扎根于船舶设计之中,力求对海洋环境影响降到最低。”

“极地”号队员们在“极地”号船舱内操作 CTD。

“极地”号上,大气化学实验室、通用实验室、低温实验室、CTD实验室、干实验室、数据处理中心等一应俱全。尤其亮眼的是,“极地”号搭载了“拼搏”号气垫工作艇、“求实”号水下自主机器人、“创新”号重载燃油无人机等三大先进国产主力科考辅助装备,如同三大“法宝”让“极地”号如虎添翼。“拼搏”号气垫测量艇可以实现在陆、海、冰等混合环境中进行人员物资的安全投送。“求实”号水下自主机器人,可在冰下自主开展海洋环境调查和地形地貌探测工作。“创新”号重载燃油无人机,可以一次运载250公斤货物,在高寒地区和复杂电磁环境的考验下多次完成急难险重任务。

“与普通船只相比,‘极地’号的防寒性能非常强大,是中国首艘获得中国船级社颁发的“ACC-POLAR”低温防寒符号的船舶,配备了大量加热防寒系统,我们在船上过了个难得的‘暖冬’。”拥有38年航海经验的“极地”号船长朱进党头发斑白,双眼炯炯有神,他曾经担任过“蛟龙”号母船“向阳红09”船的船长,而跟船打交道41年的“极地”号轮机长刘军曾经担任过“向阳红09”船的轮机长,“老哥俩”多次保障“蛟龙”号执行中国载人深潜试验任务,拥有丰富的科考船使用和管理经验。

作为“极地”号专项船舶现场监造组副组长,从车间钢板下料,到小组立、大组立,再到拼接成分段,最后船体在坞内搭载成形,朱进党见证了每一步建造过程,提出了多项实用的意见和建议,使船舶兼具舒适性和实用性。“可以说我是看着‘极地’号一步步造出来的,期待它继承和发扬老‘极地’号的工作作风,打造一支作风硬、技术强的年轻队伍,为海洋强国建设贡献力量。”朱进党说。

老“极地”号航行在冰区。(北海局资料图)

时光回溯到40年前,1985年9月4日,国家海洋局从芬兰购进具有远洋抗冰能力的RHEA号运输船,由国家海洋局北海分局(自然资源部北海局前身)管理。改造后船舶命名为“极地”号,从1986年首航至1994年退役的8年时间中,“极地”号6赴南极,圆满完成我国南极长城站扩建、中山站建站、考察站补给的物资运输及南大洋考察等重大任务的保障工作,为我国极地科考事业的发展建立了突出贡献,成为北海局的时代印记和精神象征。2024年,为传承和发扬北海局老一辈海洋人的优良传统,北海局重启“极地”舷号,将我国完全自主设计建造的新一代破冰调查船命名为“极地”号。新“极地”号2024 年建造完成入列后曾首航北冰洋开展破冰实验。

撰文/摄影:《中国报道》记者 王哲

责任编辑:柴晶晶

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