大海無垠，海流難測。2月26日~27日，南太平洋作業(yè)區(qū)風浪漸趨平穩(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)完全滿足科學實驗的時間窗口，立即開展水文綜合立體觀測作業(yè)，這標志著第五航段科考活動全面展開。

“這些數(shù)據(jù)可是寶貝”

2月27日下午3時，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。“向陽紅01”船右舷的絞車架緩緩轉(zhuǎn)動，懸在甲板下方的湍流儀搖擺不定。一名調(diào)查隊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。湍流儀反復沉入500米水深的上層海水里，科學家可以通過船上的監(jiān)視系統(tǒng)，觀測到該區(qū)域海水的水溫、鹽度、深度、流速、流向等數(shù)據(jù)。

科考隊回收“波浪騎士”浮標

隨后，科考隊員們又“轉(zhuǎn)戰(zhàn)”后甲板，回收“波浪騎士”浮標。該浮標是科考隊抵達該作業(yè)站點后布放的，已經(jīng)連續(xù)工作了25個小時，可自動檢測海面的浪高、波向與周期等數(shù)據(jù)。此時，“波浪騎士”正漂浮在船艉不遠處，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，懸在甲板上方的“波浪騎士”搖擺不定。4名科考隊員緊緊控制住系在浮標上的止蕩繩。

“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。

“這些設備測得的數(shù)據(jù)外人來看只是一串串數(shù)字，對于海洋湍流研究來說可是寶貝。”第五六航段領隊、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、GPS等設備測得的數(shù)據(jù)，將為我國科學家揭開海洋湍流這一世界前沿科學問題的神秘面紗打下了堅實的數(shù)據(jù)基礎。

搶抓難得實驗窗口

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%以上的熱量進入了海洋，海水溫度的“風吹草動”會引起大氣系統(tǒng)的巨大變化，海洋是地球名副其實的“空調(diào)”。

“科學研究發(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。可以說，不能科學理解上層海洋，則無法準確預測氣候變化。”喬方利介紹，長期以來，研究分析海洋與氣候變化主要依靠觀測和數(shù)值模擬兩種方式。但是，由于缺乏對海洋湍流的深入研究，導致國際上主流的數(shù)值模式計算的上層海洋與實際觀測存在巨大偏差。

海洋湍流就是海洋中熱量的“搬運工”，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。加強海洋湍流的觀測，將有助科學家研究海洋與全球氣候變化。

經(jīng)過近20年發(fā)展，我國科學家在海洋湍流研究領域取得重大突破，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)境模擬與預測效果，奠定了我國自主研制海洋和氣候模式的核心基礎，確立了我國海洋數(shù)值模式研究的國際領先地位。

科考隊員布放湍流儀

科考隊員回收湍流儀

起航以來，“向陽紅01”船一直尋覓時機開展水文綜合立體觀測，實際測量海洋湍流的相關(guān)數(shù)據(jù)。但是，海洋湍流研究實驗對環(huán)境要求非常苛刻，最理想的實驗條件就是無風但有中等強度的涌浪。海上風云變幻，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，海面絲風不起，波瀾不驚，涌浪2~3米，出現(xiàn)了海上實驗的完美條件。科考隊立即決定搶抓難得的“實驗窗口”，開展水文綜合立體觀測作業(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)組長的對講機中，不時傳來值班隊員的呼叫聲。正在船艙內(nèi)值班的隊員嚴密監(jiān)控湍流儀運行情況，定時記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

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

首席科學家下發(fā)作業(yè)通知單：船員駕駛船舶保障船只定點精確作業(yè)，甲板作業(yè)隊員開動纜車讓傳遞信號的數(shù)據(jù)信號纜與湍流儀收放自如，值班隊員在實驗室內(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”。

值班隊員嚴密監(jiān)控儀器運行情況

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