上个月,国家海洋学中心(NOC)自动水下航行器(AUV)Autosub Long Range(ALR)在世界各地被称为'Boaty McBoatface',在上个月在南极西部Filchner冰架下进行第一次冰下任务后被发现。
从2018年1月到2月,在RV Polarstern号巡洋舰PS111期间,作为Filchner冰架系统(FISS)项目的一部分,这个AUV被部署在Weddell南部海域 - 这是一项由英国领先的研究机构,包括NOC,英国南极考察局(BAS) ,哈德利中心办公楼,伦敦大学学院,埃克塞特大学和牛津大学以及包括阿尔弗雷德韦格纳研究所(AWI)和卑尔根大学(UiB)在内的国际合作伙伴。该项目旨在调查和描述复杂的大气 - 冰洋系统的当前状态,该项目对AUV起着至关重要的作用。
Boaty在南极冰面下共花费了51个小时,在部署期间行进了108公里。车辆达到944米的水深,并花费20个小时探索550米厚的冰架的一部分。
NOC AUV发展部负责人Steve McPhail说:“我很高兴这次任务的成功。对于所涉及的工程师来说,这是一项非常具有挑战性的部署,不是没有风险的我们知道环境恶劣,气温-20摄氏度,海水温度非常接近海水冰点。在冰架下面有明显的潮汐流,高空的南纬度对AUV的水下航行造成困难。一旦进入冰架空腔,我们既没有关于冰的厚度的详细信息,也没有关于水的深度的详细信息。 90%的时间在水中,我们没有与AUV沟通。
“在48小时的任务之后等待AUV返回到一个大部分未知的环境中,至少可以说是令人兴奋的,因此每次AUV出现时,准时和正确的位置,我都非常放心,在船的下方900米处盘旋。即使那样我们的问题也没有结束。随着海面被冻结,我们需要RV Polarstern的帮助来创建一个冰洞,我们通过它仔细驾驶AUV。“
AUV携带两套CTD(电导率,温度和深度)传感器,用于测量水的盐度和温度。它还配备了测量海洋湍流的微观结构探头,测量水中浮游植物量的传感器(通过测量其叶绿素的荧光)和传感器来检测水的浊度。声学仪器(ADCPs)还测量了水下航行器上下80米处的水流,并精确测量了海床的深度以及车辆轨道上的冰的吃水深度。
Filchner-Ronne冰架是世界第二大冰架。面积约为450,000平方公里,比任何其他漂浮的冰川舌头都拥有更大的冰量。气候研究人员对目前是否有更多的冰川正在运输到海洋感兴趣,因为这一过程与海平面上升有关。此外,在冰架附近形成所谓的“深水”形态,这是全球海洋环流的一个关键驱动因素,因此对全球各地的气候系统产生影响。
PS111研究小组涉及许多不同学科,包括海洋学,气象学,海冰物理学,测深学,地质学和海洋生物学。每个人都有兴趣从一个地区获取数据,由于其永久性冰盖,只能使用诸如RV Polarstern和能够在冰下行驶的AUV之类的破冰船进入。
这项最新的任务建立在Boaty在2017年实现的第一次南极探险回归上,其独特的数据集来自奥克尼海峡(南海大约4000米深的地区)。这一最新任务证明了该车的冰下能力,使其成为首个成功探索这一具有挑战性的环境的远程AUV。
来自英国南极调查局的艾德里安詹金斯教授领导调查,他说:“了解极地冰盖对全球海平面上升的贡献在国际上被认为是紧迫的。这项任务的数据对于评估南极洲Filchner冰架的未来稳定性至关重要。 ALR使我们朝着为未来50年制定可靠的海平面预测目标迈出了一小步。“
Alfred Wegener研究所的MichaelSchröder博士 - Helmholtz极地与海洋研究中心是PS111的首席科学家,他评论说:“ALR在Filchner冰架下面的任务填补了我们在冰架前面的水文部分和三个作为FISS项目的一部分,2016/17年夏季南部60公里处的冰下架子系泊系统。有了这些数据,我们希望揭示控制冰架前部水团交换的过程,这些过程在不久的将来可能会发生重大变化。“
科学部长Sam Gyimah补充说:“全球变暖是我们今天面临的最大挑战之一。 Boaty的首次冰下航行为科学家们提供了对南极洲正在发生的变化的更多了解,这些变化可能对我们的地球产生巨大影响 - 但这只是冰山一角。政府致力于做更多的事情,并通过雄心勃勃的工业战略,转变为清洁发展经济体,实现工业和社会的革命化 - 确保英国在应对气候变化方面处于领先地位。“