图为南极科察队员调试探冰机器人

■本报特派记者 郭松峤

　　科幻电影《未来水世界》描述了这样的场景——极地冰川溶化，引起海平面上升，地球变成一片汪洋，人们只能生活在海上……

　　那么未来人类真的会面临这样的情景吗？

　　目前，中国第34南极科学考察队的科学家正在南极着手建立一套海洋立体监测系统，专门展开对埃默里冰架的研究，希望最终能揭示南极冰盖和海平面的相互作用。

“解码冰架”成为全球研究热点

　　前几天，在中国南极内陆出发基地，中国极地研究中心研究员李院生与科考队员们反复讨论了建立冰架海洋立体监测系统的方案。

　　他告诉记者：“冰架是连接大洋和南极冰盖的纽带。冰架的底部是否存在向冰盖延伸的通道？冰架底部的冻融过程、冰架下的海洋水文特性和生命形态如何？目前尚无直接观测资料。这就是我们要建立冰架—海洋立体监测系统的必要性。”

　　埃默里冰架是南极三大冰架之一，面积为72160平方公里。人们已经知道，东南极冰盖近20%的冰量是通过埃默里冰架进入海中。因此它既是东南极冰盖物质流向海洋的主要通道，又是内陆冰盖发生变化的关键性“指示器”。冰架的前沿和底部与海洋直接的相互作用，使冰架向南大洋源源不断地输送大量低温淡水，对大洋水团和环流的生成、变化起着重要作用。

　　因此，冰架的变化极其底部的消融与冻结过程，成为目前国际南极研究中一个新的热点领域。

　　李院生介绍，在南极逐步建立冰架—海洋立体监测系统，是此次科考的主要任务之一。

国产热水钻担当重任

　　在埃默里冰架建设冰架—海洋立体监测系统，首先需要突破的关键技术，是如何快速钻穿巨厚的冰架，进而将水文观测设备布放在冰架下的海中连续观测。

　　业界认为，热水钻是目前最为有效的技术手段。

　　李院生告诉记者，热水钻机技术是国家“863计划”海洋技术领域战略研究重点支持的技术方向之一。

　　目前我国已研发出一套热水钻系统，由钻进系统、绞车水管系统、水体加热加压系统、水体循环利用系统、测控系统和辅助系统6个子系统构成。

　　该系统可以实现平均钻进速度大于30米/小时，获取观测孔孔径大于35厘米，最大钻探深度可达2000米。可以保障埃默里冰架—海洋立体观测系统的布设。

探冰机器人率先探路

　　“这套热水钻系统非常庞大，由14个工作舱构成，需要20多个雪橇和5辆~7辆雪地车拖载。将它从冰盖运到埃默里冰架，我们首先要做的，是寻找并建立一条大型车队运输的安全路线。”李院生说。

　　埃默里冰架上布满了大大小小的冰裂隙。由我国自主研制的探冰机器人将负责为大型车队运输寻找安全路线。

　　记者在中国南极内陆出发基地看到，这个探冰机器人重约半吨，外形像一辆越野吉普车，可续航30公里，时速15公里/小时，能在极地零下４０摄氏度的低温环境中作业。

　　来自中国科学院沈阳自动化研究所的眭晋，是此次探冰机器人实地考察的现场执行人。他说，探冰机器人是为建立中山站—埃默里冰架大型车队运输路线专门设计研制的。

　　探冰机器人将从高分卫星图像、航空照相、航空雷达等获得的资料中划定路线；再与无人机协同观测，进而探测出安全路线。

　　近日，探冰机器人自中山站内陆基地出发，沿内陆车队路线进行了70公里沿途路线的地面浅层雷达探测，并得到浅层冰结构资料。“此次行进，历经白化天、大雪、大雾等恶劣天气，机器人运行状态良好，这充分验证了探冰机器人寻找前往埃默里冰架安全路线的可行性。”眭晋说。......查看原文：http://epaper.oceanol.com/shtml/zghyb/20180312/72231.shtml