地球的兩極就像是兩個(gè)巨大的空調(diào)冷凝器，不斷地對(duì)全球熱平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對(duì)全球氣候產(chǎn)生巨大的影響。重點(diǎn)考查北極海洋氣象、水文信息等內(nèi)容的我國第五次北極科考，受到了媒體和公眾的關(guān)注。9月8日晚，科考隊(duì)在圓滿完成北冰洋中心區(qū)綜合海洋考察任務(wù)后，乘坐該航次科考船“雪龍?zhí)枴瘪偝鑫挥诒本?6度33分的北極圈。第五次北極科考首席科學(xué)家馬德毅表示，此次科考隊(duì)穿越北冰洋中心區(qū)實(shí)施作業(yè)，基本實(shí)現(xiàn)我國首次對(duì)北冰洋大西洋扇區(qū)、中心區(qū)和太平洋扇區(qū)實(shí)施多學(xué)科準(zhǔn)同步觀測(cè)，同時(shí)為進(jìn)一步補(bǔ)充北冰洋中心區(qū)的全球數(shù)據(jù)庫作出了重要貢獻(xiàn)。北極氣候變化對(duì)我國氣候有什么影響？這一地帶究竟有何科學(xué)價(jià)值呢？這次科考在應(yīng)對(duì)氣候變化方面有哪些既定目標(biāo)？有什么重要意義？

　　科考背景—— 北極氣候環(huán)境變化對(duì)我國氣候有直接影響

　　“北極地區(qū)是全球氣候變化響應(yīng)和反饋?zhàn)蠲舾械牡貐^(qū)之一，過去30多年的連續(xù)觀測(cè)證明，這一地區(qū)氣候正在快速變化，海冰覆蓋面積不斷減少，海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化。”馬德毅說。

　　作為北半球地區(qū)國家，中國的冷空氣影響主要來自北極，北極的細(xì)微變化都與我國息息相關(guān)。已有研究結(jié)果表明，北極氣候環(huán)境變化對(duì)我國氣候有著直接的影響，與我國的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人民生活息息相關(guān)。北極科考對(duì)我國意義重大。我國自1999年實(shí)施首次北極科學(xué)考察以來，已圓滿完成了4個(gè)航次的北極多學(xué)科綜合考察，系統(tǒng)觀測(cè)了海冰、海洋和大氣變化，探討了北極海洋環(huán)境快速變化與我國氣候的關(guān)系，獲得了一批有價(jià)值的科學(xué)考察數(shù)據(jù)和研究成果。

　　科考目標(biāo)—— 兩項(xiàng)科考目標(biāo)瞄準(zhǔn)氣候變化

　　北極對(duì)我國環(huán)境的影響，從這次科考的目標(biāo)里就能感受到。“我們知道了北極地區(qū)氣候的現(xiàn)狀和歷史情況，那么就能夠建立參照系，來預(yù)測(cè)和預(yù)知未來極地氣候的變化，以及北半球包括中國地區(qū)氣候變化的趨勢(shì)。”馬德毅說。

　　他提到，本次科考一是考察海洋環(huán)境變化和海—冰—?dú)庀到y(tǒng)變化過程的關(guān)鍵要素。了解北冰洋重點(diǎn)海域以及北太平洋邊緣海重點(diǎn)海域海洋水文、海洋氣象、海冰（雪）等基本環(huán)境信息，獲取調(diào)查海域海洋環(huán)境變化和海—冰—?dú)庀到y(tǒng)變化過程的關(guān)鍵要素信息，建立重點(diǎn)海區(qū)的環(huán)境基線，為全球氣候變化研究、北極航道利用和極地海洋數(shù)據(jù)庫的完善等提供基礎(chǔ)資料和保障。

　　二是研究考察極區(qū)海洋環(huán)境快速變化的地質(zhì)記錄及其對(duì)我國氣候的影響。考察隊(duì)將完成極區(qū)表層沉積物、柱狀沉積物、懸浮體的取樣與分析測(cè)試，并結(jié)合歷史資料，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)考察海域的底質(zhì)特征、分布規(guī)律及沉積作用特點(diǎn)，重建該地區(qū)晚第四紀(jì)古海洋、冰川（冰蓋/海冰）和氣候演變歷史，揭示北冰洋、北太平洋以及我國古環(huán)境與氣候變化之間的內(nèi)在聯(lián)系及其變化機(jī)制。

　　科考細(xì)節(jié)—— 施放探空儀獲取北極高緯度地區(qū)氣象數(shù)據(jù)

　　為獲取北極高緯度地區(qū)對(duì)流層中低層大氣垂直結(jié)構(gòu)特征，中國第五次北極科考隊(duì)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月29日下午施放了由中國自主研制的衛(wèi)星定位低空探空儀。施放現(xiàn)場(chǎng)，由一只充滿氦氣的探空氣球攜帶的低空控空儀以每分鐘約200米的速度上升。據(jù)專家介紹，低空探空儀主要探測(cè)地面至1萬米高空區(qū)間不同高度的溫度、濕度、大氣壓力、風(fēng)向和風(fēng)速變化，通過傳感器向地面發(fā)回?cái)?shù)據(jù)，科考隊(duì)計(jì)劃在北冰洋冰區(qū)上空施放60個(gè)這樣的探空儀。

　　中國氣象科學(xué)研究院高級(jí)工程師彭浩說，以往的科考使用系留充氣飛艇來探測(cè)低空氣象參數(shù)，施放高度最高達(dá)1500米，采樣記錄時(shí)間間隔為1分鐘。2008年以來，由科技部立項(xiàng)、中國氣象科學(xué)研究院承擔(dān)研制的新系統(tǒng)移動(dòng)式低空探空系統(tǒng)已用于中國南北極科考，其采樣記錄時(shí)間間隔縮短為1秒鐘，所獲數(shù)據(jù)更全面、精確度更高。

　　首次在影響氣候變化的關(guān)鍵海域布放大型海洋浮標(biāo)

　　研究表明，被稱為“北極濤動(dòng)核心區(qū)”的北歐海不僅是影響全球海洋循環(huán)和氣候變化的重要海域，也是影響中國氣候變化的關(guān)鍵海域，而缺乏該海域氣象水文數(shù)據(jù)一直是中國氣候預(yù)報(bào)的薄弱點(diǎn)。8月4日，中國第五次北極科考隊(duì)在北緯70度、東經(jīng)3度的挪威海布放了中國首個(gè)極地大型海洋觀測(cè)浮標(biāo)。在布放現(xiàn)場(chǎng)，幾十位科考隊(duì)員共同將重達(dá)15噸、高15米的大浮標(biāo)經(jīng)由船載吊車布放到海面，并通過連接于浮標(biāo)底端的纜繩將各種獲取數(shù)據(jù)的傳感器固定在不同水深位置。

　　馬德毅表示，通過此次在關(guān)鍵海域布放大型海洋觀測(cè)浮標(biāo)，中國科學(xué)家可以實(shí)時(shí)獲取海洋大氣相互作用觀測(cè)數(shù)據(jù)，全面了解北歐海在全球海洋循環(huán)和氣候系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用，并應(yīng)用到氣候預(yù)報(bào)模式中，對(duì)于大幅提高中國海洋監(jiān)測(cè)能力、海洋與氣候預(yù)測(cè)水平具有重要意義。此外，通過大浮標(biāo)獲取的數(shù)據(jù)還將與挪威相關(guān)科研機(jī)構(gòu)共享，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域重大科學(xué)問題的解決。

　　首次在北冰洋—大西洋扇區(qū)考察 全面認(rèn)識(shí)極地海洋氣候

　　第五次北極考察隊(duì)首次完成了我國在北冰洋—大西洋扇區(qū)所開展的海洋水文與大氣、海洋地質(zhì)地球物理、海洋化學(xué)、海洋生物與生態(tài)等多學(xué)科綜合環(huán)境考察。

　　據(jù)考察隊(duì)首席科學(xué)家馬德毅介紹，北大西洋高密度冷水下沉驅(qū)動(dòng)了現(xiàn)代全球大洋環(huán)流，在北太平洋上升完成大洋深層水的循環(huán)。大洋傳送帶的起點(diǎn)海域（北大西洋）和終點(diǎn)海域（北太平洋及其鄰近洋區(qū)）是全球氣候變化研究中的重點(diǎn)海域。而在全球冰期，北美高緯度地區(qū)頻繁發(fā)生的冰川融冰事件常常改變這種模式，導(dǎo)致北半球頻繁出現(xiàn)氣候異常，并引起全球氣候的快速響應(yīng)。作為我國北極考察新增的考察區(qū)域，此次考察隊(duì)在北冰洋—大西洋扇區(qū)的挪威海和格陵蘭海完成了2個(gè)斷面的17個(gè)站位的科學(xué)考察工作，獲得了北冰洋—大西洋扇區(qū)的第一手研究資料，填補(bǔ)了我國對(duì)該區(qū)域環(huán)境研究的空白，使我國對(duì)極地海洋和氣候環(huán)境有了更全面的認(rèn)識(shí)。（宗禾）

　　延伸閱讀—— 北極海冰快速“瘦身”有哪些原因

　　北極海冰面積減少至自1979年利用衛(wèi)星遙感技術(shù)觀測(cè)以來的最低值，這再次印證了北冰洋海冰正處于快速減少的狀態(tài)。第五次北極科考隊(duì)員、中國極地研究中心雷瑞波博士在接受新華社記者專訪時(shí)表示，北極海冰融化與諸多因素有關(guān)，首先是氣候升溫。今年6月中旬，英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志就對(duì)北極海冰消融做了深度報(bào)道，明確指出，自1951年以來北極氣候變暖趨勢(shì)約是全球平均水平的兩倍，其中格陵蘭島的氣溫平均升高了1.5攝氏度，而同期全球升溫平均值為0.7攝氏度。其次，海冰厚度明顯減小、冰齡年輕化、冰面融池增多等因素也會(huì)加速更多海冰在夏季消融期融化。最后，大氣環(huán)流以及大西洋和太平洋洋流的影響也不能忽視。

　　可以說，北極海冰正在經(jīng)歷“根本性的改變”，雷瑞波進(jìn)一步解釋說。作為此次北極科考海冰組負(fù)責(zé)人，雷瑞波發(fā)現(xiàn)，北極過去常被多年冰主導(dǎo)，而現(xiàn)在變成了更多季節(jié)性海冰。“‘雪龍’船返航途中，北冰洋歐亞大陸扇區(qū)和太平洋扇區(qū)的海冰邊緣線退縮至北緯80度，這意味著這個(gè)緯度以南的海區(qū)來年只能出現(xiàn)季節(jié)性海冰，”他說。

　　雷瑞波表示，北極海冰面積顯著下降一直被認(rèn)為是氣候變化的強(qiáng)烈信號(hào)，會(huì)影響北極地區(qū)和全球的氣候。若全球變暖持續(xù)，未來10至30年，北冰洋海冰將進(jìn)一步“瘦身”。然而受諸多復(fù)雜因素影響，北冰洋海冰面積的年最低值可能會(huì)發(fā)生較大波動(dòng)。