“浮冰区航行保持安全航速，天黑使用探照灯辅助航行，遇到密集冰山尽量绕行……”“雪龙2”号极地考察船船长张旭德叮嘱驾驶员。3月下旬，南极进入秋季，黑夜渐长，海面逐渐封冻，“雪龙2”号正开往南极普里兹湾，寻找冰间湖。
叶玉芳和王绍银准备用无人机航拍海冰。赵蕾 摄
很多人以为，秋冬季的南极被海冰裹得结结实实，但事实并非如此，来自南极内陆强劲持续的下降风吹走海冰，使得南极近岸会出现一些大小不一的冰间湖。这些冰间湖被称为南极“冰工厂”，是南极底层水的发源地。目前，国内外的普里兹湾考察航次主要在夏季进行，尚未针对该区域底层水生成过程开展研究，本次2026年秋季南极普里兹湾联合航次将通过多学科立体观测，揭示秋季普里兹湾冰间湖底层水生成的海—冰—气耦合调控过程及其对生态系统的影响。
南极万里之遥，南极底层水跟我们有什么关系？“在全球大洋的所有水中，南极底层水占30% ~40%左右，最远可以到达北纬40°，它的生成和运动驱动大洋环流运转。同时，南极底层水生产过程中，也将表层的浮游生物、无机碳和有机碳等带到深海，实现碳封存。”本航次首席科学家顾问助理张召儒介绍，南极底层水生产速度降低，会导致深海变热以及固碳能力减弱，加剧全球变暖。
然而，找到冰间湖也不是件容易事，通过卫星遥感影像数据发现，在南极近岸存在约50个冰间湖，但冰间湖的位置、形状和大小是不确定的，会随时间发生较大变化的。为了增加找到冰间湖的把握，考察队在两个冰间湖出现概率较大的区域各设置了一条断面。
3月28日上午，顶着十三级的大风，“雪龙2”号终于找到了戴维斯冰间湖的中心区域，此时，海面正上演着“教科书”般的产冰过程，新生成的脂状冰被大风吹开，堆积在冰间湖边缘区，循环往复，场面壮观。“以前给学生讲冰间湖的形成机制，都是用动画来演示，现在终于有自己的观测视频了。”负责本次海冰现场观测任务的考察队员叶玉芳告诉记者，这种场景即使在南极的秋季，也很难遇到。
“新冰产生时，会把盐分排到海水中，表层的海水密度增大，逐渐下沉，跨越南极陆坡流到大洋底部，就形成了南极底层水。所以，估算产冰量对于观测底层水的生成至关重要。”叶玉芳介绍，通过卫星遥感数据，可以估算出南极冰间湖的产冰量，但是秋季的冰间湖边界模糊且快速移动，多种冰型交错共存，卫星遥感数据难免出现误差，现场观测就是为了获得更精细的数据，校正各项参数。
3月30日，天空放晴，风速小于六级，叶玉芳和王绍银开始用无人机对“雪龙2”号周围的海冰开展航拍。无人机搭载的光学镜头可以拍摄清晰图像并计算海冰面积，后续将与卫星遥感数据进行对比，优化算法，使今后产冰量的估算更加准确。
在7层飞行甲板上，无人机刚刚降落，9层气象室外，负责大气观测的考察队员韩博放飞了探空气球。“我们6小时进行一次无线电探空，获得冰间湖不同位置的风力风向、温度湿度、气压等数据，通过后期数据分析来解释冰间湖大气边界层对冰间湖维持所起的作用。”韩博说。
“CTD（温盐深仪）距底15米，请减速……停……提到500米……”二层的科考集控室里，负责水文观测的张召儒一边盯着电脑屏幕，一边下达指令给操作CTD绞车的水手陈武。“海水温度、盐度以及对应的水深数据都是通过下放CTD获取的，这些数据对模拟底层水在冰间湖的生产过程至关重要。”张召儒开展南极底层水的数值模拟工作已有多年，就像天气预报一样，她希望通过模式能够模拟出底层水的变化规律，准确预测未来南极底层水的变化情况，为评估未来气候变化趋势提供参考。
冰间湖底层水的形成是大气、海冰和海洋相互作用的结果，秋季是观测的最好时机，但对科考船和考察队员来说，却是不小的挑战。飞雪漫天，冰情变化快，驾驶员在操舵的过程中，要时刻注意船舶的漂移动态，关注缆绳的偏移情况，避免仪器出水时撞到海冰。零下十几度的天气，海冰观测组队员在甲板上操作无人机，身体很快就冻透了；风力十三级，大气观测组队员围成圈，用身体护着探空气球充气，还是没能成功释放气球……尽管作业难度进一步加大，“雪龙2”号全体人员依然坚守在科研一线，截至4月2日，考察队已完成两个冰间湖区域的调查任务，正前往下一个调查断面。
文字编辑：李天一
新媒体见习编辑：贾天宇、王欣宇
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