大海無垠，海流難測(cè)。2月26日~27日，南太平洋作業(yè)區(qū)風(fēng)浪漸趨平穩(wěn)，“向陽紅01”船在執(zhí)行中國首次環(huán)球海洋綜合科考第五航段暨中國大洋46航次期間，出現(xiàn)完全滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間窗口，立即開展水文綜合立體觀測(cè)作業(yè)，這標(biāo)志著第五航段科考活動(dòng)全面展開。

“這些數(shù)據(jù)可是寶貝”

2月27日下午3時(shí)，涌浪使船左右不停搖擺。隨著纜線上收，紅白相間的湍流儀浮出水面?！跋蜿柤t01”船右舷的絞車架緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，懸在甲板下方的湍流儀搖擺不定。一名調(diào)查隊(duì)員徐徐向上拉緊繩子，湍流儀被牢牢抓住，穩(wěn)穩(wěn)地回收甲板上。

這一幕，兩天來不停在“向陽紅01船”甲板上演。湍流儀反復(fù)沉入500米水深的上層海水里，科學(xué)家可以通過船上的監(jiān)視系統(tǒng)，觀測(cè)到該區(qū)域海水的水溫、鹽度、深度、流速、流向等數(shù)據(jù)。

科考隊(duì)回收“波浪騎士”浮標(biāo)

隨后，科考隊(duì)員們又“轉(zhuǎn)戰(zhàn)”后甲板，回收“波浪騎士”浮標(biāo)。該浮標(biāo)是科考隊(duì)抵達(dá)該作業(yè)站點(diǎn)后布放的，已經(jīng)連續(xù)工作了25個(gè)小時(shí)，可自動(dòng)檢測(cè)海面的浪高、波向與周期等數(shù)據(jù)。此時(shí)，“波浪騎士”正漂浮在船艉不遠(yuǎn)處，隨著波浪上下起伏。

紅色的大吊車在船員的操縱下“輕舒猿臂”緩緩向甲板移動(dòng)，懸在甲板上方的“波浪騎士”搖擺不定。4名科考隊(duì)員緊緊控制住系在浮標(biāo)上的止蕩繩。

“拉緊繩子！”作業(yè)組長一聲令下，左右各兩名科考隊(duì)員拉緊了止蕩繩，“波浪騎士”不再左右搖擺，最終穩(wěn)穩(wěn)落在甲板上。

“這些設(shè)備測(cè)得的數(shù)據(jù)外人來看只是一串串?dāng)?shù)字，對(duì)于海洋湍流研究來說可是寶貝?！钡谖辶蕉晤I(lǐng)隊(duì)、國家海洋局第一海洋研究所黨委書記喬方利說，這些數(shù)據(jù)結(jié)合船上的海氣通量儀、天氣站、立體攝影儀、X波段雷達(dá)、GPS等設(shè)備測(cè)得的數(shù)據(jù)，將為我國科學(xué)家揭開海洋湍流這一世界前沿科學(xué)問題的神秘面紗打下了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

搶抓難得實(shí)驗(yàn)窗口

海洋占地球表面的70%以上，人類排放二氧化碳等溫室氣體造成的增暖，90%以上的熱量進(jìn)入了海洋，海水溫度的“風(fēng)吹草動(dòng)”會(huì)引起大氣系統(tǒng)的巨大變化，海洋是地球名副其實(shí)的“空調(diào)”。

“科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，控制海氣交換的不僅是海面，而是深度約百米的上層海洋?？梢哉f，不能科學(xué)理解上層海洋，則無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)氣候變化?！眴谭嚼榻B，長期以來，研究分析海洋與氣候變化主要依靠觀測(cè)和數(shù)值模擬兩種方式。但是，由于缺乏對(duì)海洋湍流的深入研究，導(dǎo)致國際上主流的數(shù)值模式計(jì)算的上層海洋與實(shí)際觀測(cè)存在巨大偏差。

海洋湍流就是海洋中熱量的“搬運(yùn)工”，研究海洋與氣候變化如同一塊大拼圖，海洋湍流就是最關(guān)鍵一片。加強(qiáng)海洋湍流的觀測(cè)，將有助科學(xué)家研究海洋與全球氣候變化。

經(jīng)過近20年發(fā)展，我國科學(xué)家在海洋湍流研究領(lǐng)域取得重大突破，在國際上原創(chuàng)性建立了浪致混合理論，廣泛應(yīng)用于美、德、英、法、瑞典、匈牙利、澳大利亞等，均大幅改善了海洋環(huán)境模擬與預(yù)測(cè)效果，奠定了我國自主研制海洋和氣候模式的核心基礎(chǔ)，確立了我國海洋數(shù)值模式研究的國際領(lǐng)先地位。

科考隊(duì)員布放湍流儀

科考隊(duì)員回收湍流儀

起航以來，“向陽紅01”船一直尋覓時(shí)機(jī)開展水文綜合立體觀測(cè)，實(shí)際測(cè)量海洋湍流的相關(guān)數(shù)據(jù)。但是，海洋湍流研究實(shí)驗(yàn)對(duì)環(huán)境要求非?？量?，最理想的實(shí)驗(yàn)條件就是無風(fēng)但有中等強(qiáng)度的涌浪。海上風(fēng)云變幻，很難出現(xiàn)理想的作業(yè)條件，“向陽紅01”船一直苦尋不得。

2月26日，海面絲風(fēng)不起，波瀾不驚，涌浪2~3米，出現(xiàn)了海上實(shí)驗(yàn)的完美條件?？瓶缄?duì)立即決定搶抓難得的“實(shí)驗(yàn)窗口”，開展水文綜合立體觀測(cè)作業(yè)，獲取第一手的海洋湍流數(shù)據(jù)。

多人精確配合

“湍流儀入水，10米、20米、30米……”甲作業(yè)組長的對(duì)講機(jī)中，不時(shí)傳來值班隊(duì)員的呼叫聲。正在船艙內(nèi)值班的隊(duì)員嚴(yán)密監(jiān)控湍流儀運(yùn)行情況，定時(shí)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

水文綜合立體觀測(cè)作業(yè)是25小時(shí)輪流不停倒班。湍流儀一入水，作業(yè)組就忙起來。完成作業(yè)不是簡(jiǎn)單輕松的事，每小時(shí)收放3次，25小時(shí)幾乎是在不間斷觀測(cè)，這需要船員和調(diào)查隊(duì)員密切分工配合，無論白天黑夜，都要按照精準(zhǔn)的流程走。

首席科學(xué)家下發(fā)作業(yè)通知單：船員駕駛船舶保障船只定點(diǎn)精確作業(yè)，甲板作業(yè)隊(duì)員開動(dòng)纜車讓傳遞信號(hào)的數(shù)據(jù)信號(hào)纜與湍流儀收放自如，值班隊(duì)員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀察電腦監(jiān)控屏幕……多人精確配合，讓一組組湍流數(shù)據(jù)從大海傳遞到“向陽紅01船”。

值班隊(duì)員嚴(yán)密監(jiān)控儀器運(yùn)行情況

經(jīng)過27個(gè)小時(shí)的作業(yè)，“向陽紅01”船圓滿完成首個(gè)作業(yè)站位的科考任務(wù)，劈波斬浪駛向下一個(gè)作業(yè)地點(diǎn)。文/中國海洋報(bào) 高悅