四套子系统组成“无人冰站”

“无人冰站”是指无人值守、可长期在冰上运行的观测系统，其采集的数据通过卫星自动传回国内。

记者了解到，这套观测系统依托国家重点研发计划，由自然资源部下属的中国极地研究中心牵头，自然资源部第一海洋研究所、中国气象科学研究院、中国海洋大学等单位共同参与研发。

这套系统分别由大气边界层观测子系统(气象塔)、海冰观测子系统(主浮标)、上层海洋固定层位观测子系统(副浮标)和拖曳式海洋剖面观测子系统四个子系统组成，计划使用一年以上。

无人冰站安装完成后，冰面上除了高达5米的气象塔格外显眼，其余几个冰上浮标则十分“低调”。这些浮标连接着很多缆线和探测仪，布放成功后便被“埋藏”在冰面之下。

雷瑞波解释称，气象塔观测的是大气和海冰之间的界面通量;主浮标所观测的是积雪和海冰的一些参数，以了解它们的生长、消融过程;上层海洋固定层位观测子系统主要是观测冰下固定30米水深的海水温度、盐度等;拖曳式海洋剖面观测仪通过缆线收放可在水中上下运动，每天获取两个剖面的海水温度、盐度等数据，其最大下潜深度为120米。

为什么要单独设计固定层位的副浮标?雷瑞波说，副浮标不需要运动，其采样频率便可以设计得高一些，比如一个小时一次，“因为续航电量的限制，以同样的标准去要求运动式观测仪器显然不现实，其被设计为一天运动两次，采样频率要低很多。”

可以获取一整个周期的数据

通过上述系统，可以实现对大气、海冰、海水三个层面的连续观测，以获取一个完整的海冰生长消融过程中气-海-冰相互作用的数据。

“实际上，针对气-海-冰三个层面的综合观测正是这套系统最核心的创新之处。”雷瑞波说，这是我国首次在北极成功布放该系统，从全球来看也是类似系统的首次布放。

记者了解到，我国历次北极科考都选在夏天进行，冬季观测数据很难获取，这相当于对海冰生消过程的观测缺失了一环。“以往布放的一些进口浮标也可以工作到冬天，因此冬天的数据我们并非一点都没有，但观测的参数比较单一，获取数据的丰富程度远远不够。通过自主研发的这套系统，大气、海冰、上层海洋三个层面中各个通量的参数基本都囊括其中。”雷瑞波解释，这套系统的设计初衷就是为了获取全面、连续的观测数据，以弥补以前缺失的一环。

“如果没有浮冰断裂、北极熊破坏等不可抗拒因素，布放的两套系统预期可以运行一年以上，那么就可以成功获取一整个周期的数据。”雷瑞波说，虽然一两个布放站点的数据难以被直接用来做数值模式预测，但已经足够去展现一整年中大气、海洋、阳光对于海冰的影响机理。