科技日报记者 陈瑜
“雪龙”号舯甲板一个-18℃的集装箱里，安放着86根冰芯和4个小冰立方。中国第16次北冰洋考察队队员孙凯将把他们带回实验室。这些样本，是孙凯在北冰洋考察冰站作业期间的主要劳动成果。
2014年研究生毕业后，孙凯开始接触、研究海冰，长期开展极地海冰物理力学性质现场测试。他曾多次在隆冬时节到渤海湾钻取冰芯样品，并将其运回实验室。这些年，他经常会被专家问到两个问题：实验室里的测试结果是否和原位结果无异？渤海湾的海冰能不能代表极地的冰？
孙凯当然知道，原位实验在海冰研究中最具说服力和代表性，渤海湾的海冰肯定和极地海冰不同。当然，二者到底有何差别，是他真正走上北冰洋的冰面才有了切身感受。首先来自“脚感”——融冰期的极地海冰表面遍布融池，积雪覆盖下经常一脚踩进水坑里。更大的差异，则需要他用原位实验取得的数据“说话”。
冰站作业期间，他不仅开展了极地海冰原位扩孔强度实验，还采集到了一块厚1.3米、长宽各1.2米、重达1吨的冰立方。
“与冰芯不同，冰立方体积比较大，可以开展弯曲等更复杂的力学实验。”孙凯说，事实上，破冰船在平整冰区航行时，对海冰的主要破坏形式就是弯曲破坏。
当然，取出这块冰立方也大费周折。锯冰不像切豆腐，如果仅仅锯开取样冰体四周的缝隙，难免存在偏差，妨碍起吊。为此，孙凯和周鸿涛、郑思远等队员合作，先用冰钻在冰立方中心处开孔，将其作为吊点；再沿取样冰体的四边打了20来个洞，增加取样冰体和周围的间隙；最后用1.5米长、30公斤重的油锯将四边彻底切开。只完成切割这项工作，就用时近4个小时。
由于冰面不具备实验条件，孙凯决定将冰立方吊装到船舯甲板上，这样一来，温湿度环境没有改变，只是实验场地从冰面转移到船面。但要将这么重的冰立方“搬”上船，靠人力不现实，需要“天时地利人和”，即“雪龙”号能直接插入大块浮冰，并能在大船附近找到合适的取样点，并借助船载吊机的力量进行搬运。
冰立方被运上船后，孙凯将其中一部分加工成海冰弯曲和压缩实验标准试样，并开展了相关实验，获取北极环境下的第一手海冰物理力学测试数据。最后留下的4个边长0.5米的冰立方，将作为宝贵的北极海冰样品被带回国内，用于进一步分析测试。
海冰是北冰洋最主要的特征。冰站作业期间，队员安宝宝和平晓斌及其团队布放了一套生态无人冰站，最引人关注的是在冰下放入了5条仿真鱼。
近年来，整个北冰洋正在快速发生变化，特别是海冰消融后温度上升，生物活跃程度较以前更高。通过采集的样本，只能看到瞬时情况，但是冰下的生物，如藻类，会不会随着极夜消亡？还是它们能顽强地等到来年春天，重新见到阳光，继续繁衍生命？这部分工作直接关系到国际社会普遍关心的北冰洋中央区极地海洋生态系统演变等科学问题。
在作业过程中，安宝宝在仿真鱼底部绑上压载物，将其置于冰下3米的水中，用以验证布放后的生态无人冰站光学影像系统对冰下浅层鱼类等生态要素的观测能力。该设备集成基础生态要素、浮游动物影像观测以及鱼探仪模块，覆盖大气—海冰—海洋—生物等北冰洋海洋重要生态要素和极地关键生物种群观测，通过获取冰下200米以浅固定层位基础环境和关键生物种群资料，实现北冰洋中央区冰下浅层鱼类等生态要素长周期智能化监测，为极地海洋生态系统演变相关研究提供重要装备支持。
队员彭景平此次的主要任务是布放冰基剖面浮标。该浮标冰上标体下连接400—1000米长的线缆，并配有可沿线缆爬升和下降的剖面仪。剖面仪沿着缆绳上下运动，可采集整个剖面深度的盐度、温度数据，据此观察冰下中上层海洋的变化。
彭景平说，浮标采集的长周期剖面数据，对理解北极海洋环流、热量输送及气候变化机制具有不可替代的价值。
在中国第16次北冰洋考察队副领队、首席科学家何剑锋看来，虽然从地理位置上，北极离我国比较遥远，但它和我们的联系，远比想象中更紧密。
每年秋冬交替之际，上海崇明东滩湿地便迎来成群结队的候鸟。它们从遥远的北极长途跋涉而来，在崇明东滩湿地临时停歇觅食，补充能量。
虽然平时工作生活在上海，何剑锋未曾到湿地近距离观赏过候鸟，但他对2008年1月席卷我国南方大部分地区的“霸王级寒潮”印象深刻。现象背后，是一个听起来稍有些生僻的专业名词：北极涛动。
“北极涛动是一个大气过程。北极地区气压异常偏低，冷空气就会被牢牢锁在北极；但气压异常偏高，冷空气就会‘发脾气’，冷不丁逃离北极，南下造成低纬度地区温度骤降。”何剑锋说，大家经常在天气预报里听到的“西伯利亚冷空气”就源于北极。
在何剑锋看来，北极地区与我们的联系远不只气候影响，还有航运、经贸等，这也是组织开展北极考察、深化对北极认知的一个重要原因。
“北极未来的变化直接关系国民经济发展。”何剑锋说，“目前除了科学考察，还有很多人前往北极旅游、研学。我希望无论通过何种途径，都能增进大家对极地的了解和认识，为认识、保护、利用极地，实现北极可持续发展尽一份力。”
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