重新连接!这台气象站漂泊600多天后续写传奇!

2021-12-02 10:03:37 来源: 中国气象微信公众号 作者:

北冰洋无人自动气象站漂移三站,一台正在书写传奇的“坚强”的自动气象站。它创下我国北冰洋漂流式自动站,持续运行时间历史纪录。本以为纪录会定格在580天,令人惊喜的是,4月27日它再度传回气象数据,续写未完的传奇。

终其一生漂泊

为弥补北极地面气象观测的不足,我国气象部门从2012年开始在北冰洋海冰上布设漂流式自动气象站。目前已累计布设7台。

漂流式自动气象站通过卫星传回采集到的风、温、湿、压和辐射等气象要素,为研究北冰洋海-冰-气间的相互作用提供第一手观测资料。

不同于南极冰川下有陆地“托举”,北冰洋没有陆地,因此布设在海冰上的自动气象站实际上一直在漂移,无法像在陆地上那样有计划地开展网格化布设。

如果海冰破碎,气象站便沉入大海,无法继续工作。

海冰维持时间受气温、洋流、风等因素影响。“气候变暖,海冰会大面积消融;如果风向南吹,洋流向南移动,海冰越容易破碎。”中国气象科学研究院极地科考专家逯昌贵介绍。因此,建站尽可能选择面积较大、裂隙较少、处于风向和洋流朝向极地的海冰。

继续书写传奇

此前,我国布设的北冰洋无人自动气象站漂移站通常能运行一百多天,最长的达300多天。“都是因海冰破碎而停止运行的,不是自动站自身的问题。”

而这次,北冰洋无人自动气象站漂移三站已运行600多天,也是目前我国布设在北冰洋海冰上唯一还在正常运行的自动气象站。


科考队员安装漂流式自动气象站。

“北冰洋上的气象数据非常宝贵。这么长的运行时间,对于我国乃至全球气候分析、气象预测都有重要意义。”逯昌贵表示,“连续、高质量的气象观测数据是提高气象预报、气候分析准确率的必要保证。试想如果一台气象站一年工作不了几天,它采集的数据是很难用的。”

为何该站此前停止运行了一段时间?

“北极地区的典型气候特征是低温、高湿,所有物体表面都会结一层冰。”逯昌贵表示,“我们推测是太阳能板结了厚冰,影响正常供电。”

监测数据也证明了这点,9伏以下,卫星模块就无法正常工作。

目前,给极地自动气象站除冰还是个世界难题。毕竟,无法像陆地上自动气象站那样,定期有人进行维护。如果用自动加热的方式除冰,气象站中所有传感器都会受到影响,数据观测质量将大打折扣。

向着自主化前进

我国在早期的极地考察中,由于技术能力有限,采用国际合作的方式开展气象观测,在一定程度上限制了我国在南极的自主考察和研究能力。

2011年前后,中国气象科学研究院研发低温电池、风速仪、能源控制系统等多种设备和系统,并最终实现自动观测系统集成,用于极地气象观测。

北冰洋无人自动气象站漂移三站安装有中国气象局自主研发的新型抗冻雨风速仪,可以在低温、高湿度环境下持续工作。


传统风速仪的机械结构在北极经常被冻住,因此拿到完整一年的北极风速数据向来是个难题。

新型抗冻雨风速仪设计时对螺旋桨的旋转部分进行了保护,实现我国北极全年风速观测“零”的突破。

“目前,用于极地观测的气压计也已实现国产化。”逯昌贵介绍,温湿度计、辐射计国产化也在进行中。

目前,中国气象科学研究院青藏高原与极地气象科学研究所研发的极地低温(-60℃)和超低温(-100℃)自动气象站已在南、北极获得了大量的连续观测资料,运行时间最长的已接近十年,为分析研究极地天气和气候变化提供了重要基础,为我国实现全球观测战略提供了有力支撑。

责任编辑: 李梦一