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朱孔驹:在「世界尽头」架设自动气象站丨封面人物

2024-04-24科学
封面新闻记者 张峥
人物名片
中国气象科学研究院工程师 朱孔驹
中国气象科学研究院工程师,从事极地大气成分数据质控,极地实时数据压缩传输、数据可视化等工作,获得3项软件著作权。多次赴高原和极地开展现场观测实验,2019年参加中国第36次南极科学考察,负责南极中山站大气成分观测任务,历时563天。2022年参加巅峰使命珠峰科考,在珠峰极高海拔地区架设气象站。
除了太空,科考的尽头是南极。
作为为数不多的气象科考队员,朱孔驹参加了两次南极科考,一次珠峰科考。2024年4月10日,随着雪龙号在山东靠岸,参加中国第40次南极科学考察的朱孔驹回到了祖国。加上2019年参加的中国第36次南极科学考察,朱孔驹在南极工作时间超过700天。
4月20日,朱孔驹接受了封面新闻记者采访。这次,他在南极工作了5个多月,而他的另外3名队友,还将继续在南极工作。在完成「东南极冰气相互作用观测与模拟研究」与「南极内陆大气环境观测技术试验」两项南极内陆考察任务后,朱孔驹随「雪龙」号回国。
雪龙号队员合影(朱孔驹,前排右起第三人)参加第36次南极科考
雪龙号启程
出发
向世界的尽头
2023年11月1日,随着中国极地考察船雪龙号驶离上海极地码头,中国第40次南极科考正式开始。
这次,气象部门有4名成员参与了这次科考。 科考队员除完成南极地区常规气象观测业务站的观测任务外,还要通过释放探空或无人机、布设自动气象站、安装无人值守的大气环境观测系统等获取极地边界层大气垂直结构、南极臭氧洞过程和温室气体等观测资料,以更好地研究极地冰-气相互作用及其对全球气候变化的响应和影响机制,特别是中山站至南极内陆昆仑站纵剖面观测资料,这对提高南极地区天气预测精度具有重要意义。
「这次南极内陆考察我们是以科研项目的形式申报的,在通过极地中心的项目筛选后,才确认有了这次的内陆考察。」 朱孔驹告诉封面新闻。「考虑到本次项目是我们之前一直在做的工作,以及对极地环境的熟悉程度。我作为预选队员,另外一个同事作为备选一同参加。」
南极内陆科考队于2023年12月16日向内陆出发,2024年2月15日返回中山站,在内陆生活共62天,完成对中山站出发基地、泰山站、昆仑站和冰穹A地区的气象科考。
入选南极科考队
还要心理测试
朱孔驹一直从事极地大气成分数据质控,极地实时数据压缩传输、数据可视化等工作。
2019年,他就参加了中国第36次南极科学考察,负责南极中山站大气成分观测任务,历时563天。
每次南极考察时间都不短,而且现场医疗条件有限,所以身体健康是第一位的。「本次我参加的是南极内陆昆仑站考察,对身体的健康要求更加严格,除了必须通过全面的体检外,还会有心理测试,以及高原适应性测试,不能有严重的高原反应等。我因为平时就喜欢跑步登山,所以身体状态还挺好的,提前一个月多注重下饮食就好了。」
南极科考
一半时间都在开雪地车
朱孔驹开玩笑说,南极内陆考察有一半的时间都在开雪地车。 队员们每天除了要赶路还要完成每日的观测任务。
作为气象科考队员,大家每天扎营的时候需要完成点位测量,包括架设便携气象站,放探空气球,飞无人机测垂直廓线,测量雪面反射率、采集大气样品等工作。除此之外,还有很多的公共活动,比如搬运物资,维修车辆等,「算下来,一天要工作7-8个小时。」
向南极内陆出发
在极寒条件下野外工作很艰苦,特别是遇到大风的天气,如果不戴手套在外面很容易冻伤。 如果路途中遇到车辆问题或者突发情况,每日扎营时间就很晚,完成观测任务可能就到凌晨3、4点了,第二天8点还要继续赶路。
所有的科研物资都是绑扎在雪橇上跟随车队一起拉着走的。「每次搬运出来需要几个人一起帮忙,观测完以后还要放到雪橇上绑扎好。」
南极伙食
白菜、土豆、胡萝卜……
南极科考队员们的伙食怎么样?冰天雪地里如何用餐?朱孔驹告诉封面新闻,路途中,队员们早晚吃加热航空餐,中午吃自热米饭或者一些方便食品。在到达昆仑站和泰山站的时候,就可以享用大厨烹饪的美食。
「科考准备的伙食相对丰富,有各种肉类食品,受制于存储条件,大部分蔬菜是冷冻的,新鲜的水果蔬菜主要是一些相对不怕冷,好保存的。比如:白菜、土豆、萝卜、胡萝卜、苹果、梨、柑橙等。」
一个半小时
架一个超低温自动气象站
这次南极科考,朱孔驹的任务是东南极冰气相互作用观测与模拟研究和南极内陆大气环境观测技术试验。
朱孔驹和气象站
以东南极冰气相互作用观测与模拟研究为例,主要通过此次考察,在PANDA断面(一条研究南极冰盖科学的重要通道,它将南极普利兹湾-埃默里冰架-冰穹A连接起来)及周边地区增设超低温自动气象站,扩展自动气象观测的观测范围,进而增强目前的站网监测能力。同时,利用无人机和探空气球对沿途气象站周边进行大气垂直廓线测量,进一步对有关物理参量的参数化方案进行评估、优化和改进,最后给出南极冰盖海岸、内陆、冰穹等不同气候背景区冰-气相互作用的最优模拟方案。
在南极科考中,我国科考队员陆续在南极冰盖上架设了一批自动气象站。 「我们的超低温气象站是专门为了应对极地环境而设计的,重量轻便、安装简单、维护方便、可靠性更强。」朱孔驹告诉封面新闻,他提前在国内培训预装过这个气象站,2个人大约需要4-5个小时就可以安装完成。「现场安装的时候正好是行进路上,停车后所有内陆队友都过来帮忙,从开始挖雪坑到安装完成只花了1个半小时不到。」
在南极新架panda800气象站
对话
封面新闻:通过科考,有什么发现?南极冰盖有什么变化?南极生态系统有什么变化?
朱孔驹: 因为我们一直是在冰盖上活动,对冰盖的变化感觉不是很明显,最直观的感受就是雪面是一直在升高的。因为几年前才架设的高度4米的气象站现在大部分被埋住快一半了。在中国气象局组织下,由中国气象科学研究院全球变化与极地研究所主笔的【极地气候变化年报】显示,2023年南极海冰范围全年异常偏低,统计显示,2023年1-2月和5-10月的海冰范围都是45年间该月份的最低记录。我们现在从中山站到昆仑站的路上是白茫茫的一片,没有任何动植物。
封面新闻:南极地区的通信情况如何,如何把观测数据传回国内?
朱孔驹: 在内陆我们是没有基站的,所有通信都要依赖卫星,卫星发数据大小有限而且很贵。气象数据也是通过卫星传回国内,数据回传后,由我们单位中国气象科学研究院全球变化与极地研究所专门的数据分析团队进行质控、分析和模型运算。
施放GPS探空气球