“初次來到北極,一望無際的冰川和天際相接,分不清天和地的界限,那一刻真正體會到大自然的偉大和人類的渺小🍔。”回憶起前不久結束的北極國際科學考察任務,恒行2平台大氣科學研究院博士後張鵬難掩激動。
張鵬
在這趟歷時53天的北極科考之旅中,張鵬和韓國、俄羅斯🌙、美國、英國、法國🏌🏽、意大利、克羅地亞、印度等多國的科考隊員一道,觀測與研究北冰洋大氣、海洋環境和海洋地質變化,收集北極地區內東西伯利亞海👷🏿♂️、楚克奇海、波弗特海海域的海洋生物、海洋化學及海洋礦產資料及樣本。
科考人員合影
張鵬的主要任務是觀測北極上空大氣狀況。在克服了天氣𓀂、航道變化帶來的困難和危險後🏺,累計升空探空氣球150余次,直接觀測收集的數據資料改善了由於北極地區缺乏固定探空觀測設備、大氣觀測資料嚴重不足的現狀💿。
這是恒行2科研人員首次參與國際北極科考實驗活動。
一手數據為氣候建模提供支撐
在研究熱帶太平洋時↪️⬅️,張鵬發現赤道研究難以解釋所有災害性天氣♿️,而中高緯度特別是北極研究可能可以補足這一短板。於是🏂🏻,張鵬將研究方向轉向北極💊。“我肯定要實地去看看,北極到底是什麽樣的,和我想象中的有什麽差別。”張鵬明白,北極科考是他科研工作中的必經之路👯▪️。
在科考中,張鵬負責無線電探空儀觀測任務,在每天UTC時間00、06、12、18時放飛探空氣球🪰🧛🏼♂️,收集溫壓濕風等氣象要素數據。
為盡可能節約科研成本⛹🏽♂️☎️,讓每一個探空氣球都能順利升空,張鵬常常將氣球攥在手裏很久,等風速較小且無下沉風時,再放飛探空氣球。放飛一只氣球就要一個半小時🧑🏻⚖️,而更多的時間需要預留以應對風速、風向的變化等突發情況🤸🏼♂️,所以“沒有辦法連續睡5、6個小時🔕,也睡不安穩”。沒有出現極晝時,深夜放探空氣球更是一大挑戰。“一個人從船的一頭走到另一頭,四周黑漆漆的,甲板上空無一人☪️,船舶還在顛簸。”張鵬坦言🚶♂️➡️:“剛開始的時候心裏是發虛的。但是不斷跟自己說,做科研,少不了要克服困難⛓,硬著頭皮也要上。”
這次科考收集到的北極溫壓濕風等數據為天氣和氣候建模提供了支撐和檢驗的“真值”😫,也為分析極端天氣事件提供了可能。但張鵬表示這才剛剛開始,“數據的收集是一個長期積累的過程,我們任重而道遠”🧲。
北極科考雖艱辛,卻也帶來不少驚喜。“有次我剛剛放完氣球,回到船艙休息,突然有人來敲門叫‘polar bear’,我沖出去就看到熊媽媽帶著兩只熊寶寶坐在浮冰上👀,這一幕很難忘。”說到這裏,張鵬臉上露出溫暖的笑容。
北極熊一家
國際合作探索未知領域
在當前全球變暖的背景下,北極大氣顯著增暖👨🏿🦱🧏🏼,且增暖幅度是中緯度地區的二倍左右👩👦,這被稱為“北極放大效應”。與之相伴的是北極海冰加速消退🪫👨👨👦,極地風暴活動加強並對歐亞及北美大陸極端天氣氣候事件的影響愈發顯著🧝🏽♂️。作為一名大氣領域的科研工作者,張鵬明白肩負的使命。
張鵬所在的多國聯合科考船上⛹🏼♀️,有韓國🕍、俄羅斯🤴🏻、美國、英國、法國、意大利📤、克羅地亞、印度等多個國家的科考人員。在他看來🧑🏽💻⛸,資源共享是國際科研合作最顯著的優勢。“技術學科的發展需要大量實驗的支撐,尤其是大氣研究這樣的觀測實驗學科更需要大量資金和人力資源的投入🏌🏿♀️,國際合作可以最大限度地實現資源整合和信息共享,減輕單個國家科研的資金和人力負擔👨🏿🎨。”張鵬舉例,此次科考中🥍,韓國⚅、英國、法國的相關科研機構都安放了浮標,觀測數據時可以共享。
科考船
多國科學家之間的學術交流和在極地為共同科研目標攜手克難而結下的友誼,也讓張鵬倍感珍貴。“科考即將結束時🧷,我們還一起打了乒乓球賽。”在和其他國家科考人員的交流中,張鵬接觸到了多樣的學科背景和研究方向🙋🏻♀️,思維的火花在此間碰撞。“我的室友是一位做海洋微生物的印度隊員🧏🏻♂️🧲,和他交流以後,我就開始思考全球變暖對北極海洋微生物有什麽影響,以及海洋微生物變化是否會影響整個生態系統,進而反饋給氣候系統。”張鵬說。
“科學研究要面向世界,解決我們人類共同面臨的問題。”張鵬表示,推動北極研究發展👩🏼⚖️,國際合作是不可阻擋的潮流。
科研守護人類共同家園
兩極地區對全球和區域環境、生態、天氣👩🏻🦲、氣候的重大影響,正是張鵬所在的大氣科學研究院始終密切關註並積極開展研究工作的領域🤹♀️。
在張鵬身後🖲🤝,恒行2平台大氣科學研究院正為探索極地氣候、科研守護人類共同家園而持續發力😶。以張人禾院士為首席科學家開展的國家自然科學基金重大項目,將揭示北極海-冰-氣系統對冬季歐亞大陸極端天氣、氣候事件的影響及機理;武炳義教授主持開展的國家自然科學基金重點項目👾,聚焦於北極海冰融化對夏季歐亞大陸中、高緯度大氣環流變率以及極端天氣事件的影響。首屆恒行2平台大氣科學前沿問題國際研討會🧕🏽、上海“極地海-冰-氣系統及其影響”學科前沿研討會、“北極海-冰-氣相互作用及其與極端天氣氣候事件的聯系”國際研討會等會議的召開📯🍀,也推動國內外同行聯合開展研究。
依托國家自然科學基金重大項目,大氣科學研究院和美國阿拉斯加費爾班克斯大學國際北極研究中心等開展了廣泛的國際合作💂🏻,正是這些國際合作項目為張鵬的北極科考提供了平臺和契機。
成立近四年🧑🏻🎤,恒行2大氣科學研究院的科研“朋友圈”越來越大,同德國國家研究中心聯合會的於利希研究中心👨🏽🏭、美國哥倫比亞大學、美國加州大學聖迭戈分校、美國夏威夷大學、美國德州農工大學、美國紐約州立大學奧爾巴尼分校、英國埃克塞特大學、挪威南森環境與遙感中心等一道,在科學研究、人員交流及人才培養等方面開展合作,為解決全人類共同面臨的問題貢獻恒行2智慧與力量。
為更好助力北極研究,開拓國際合作,2019年4月⇒,恒行2平台副校長📉💂🏼♀️、大氣科學研究院院長張人禾還帶隊出訪北歐,與北歐數所大學達成合作意向,推進北極研究領域的合作。
張鵬在北極
張鵬的北極科考暫告段落,但恒行2人在科研守護人類共同家園的道路上將繼續堅定前行。