重新啟用潛艇研究北極的全球變暖

民用研究人員已與美國海軍簽署協議,以重啟一項休眠計劃,該計劃使用潛艇收集通常超出科學家觸及範圍的北極冰層和海洋部分的資訊

研究北極冰蓋的科學家們現在有了一種新的武器可以使用——核動力海軍潛艇。

民用研究人員已與海軍簽署協議,以重啟一項休眠計劃,該計劃使用潛艇收集通常超出科學家觸及範圍的北極冰層和海洋部分的資訊。

該計劃名為 SCICEX —— “科學冰上演習”的縮寫 —— 該計劃始於 1993 年,當時USS Pargo號搭載五名民用科學家前往北極進行測試航行。


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但在六年和另外五次前往遙遠北方的專門科學考察航行之後,SCICEX 專案停滯不前。

陸軍工程兵團寒區研究與工程實驗室海冰專家 Jackie Richter-Menge 在新罕布什爾州漢諾威表示:“冷戰結束後,國防部真正將注意力轉向了較低緯度地區。當時並沒有真正的支援來繼續為科學界提供那種程度的支援。”

海軍沒有為計劃中的北極科學任務提供潛艇,而是在 2000 年至 2005 年間進行了四次“科學適應性任務”——在機密潛艇演習的短暫間隙中收集資訊。

在過去五年中,由於阿富汗和伊拉克衝突導致兵力捉襟見肘,潛艇——作為其中一部分——沒有收集到任何資料。與此同時,北極地區經歷了顯著變暖,導致 2007 年夏季海冰達到歷史最低點,當時其覆蓋面積比 30 年平均水平下降了約 40%。科學家們還記錄到該地區降雪季節縮短、陸地表面溫度升高和永久凍土層變暖,以及北極熊、海象、海鳥和其他北極野生動物的種群和棲息地發生變化。

深入瞭解正在轉型的地區
現在,考慮到北極的轉型,科學家和海軍正在合作重啟 SCICEX 計劃——但有約束條件。

Richter-Menge 領導著一個科學諮詢委員會,該委員會剛剛釋出了一份詳細的北極資料願望清單,範圍從“冰吃水深度”(即該地區海冰覆蓋層有多少部分淹沒在海面以下)的測量,到海洋化學測量、海底地圖和海洋微生物資訊。

其想法是為海軍提供一份優先排序的清單,海軍將在其他機密潛艇任務中在時間允許的情況下收集資料。安全顧慮阻止了提前計劃潛艇上的科學活動。

Richter-Menge 說:“目標是在那些計劃中的任務中擠出少量時間。從軍事角度和科學角度來看,人們普遍認為仍然有必要了解環境。”

重啟 SCICEX 計劃符合海軍對北極地區重新燃起的興趣。該地區持續的解凍使該地區成為未來潛在的旅遊、航運、能源和礦產勘探熱點地區——以及一個新興的軍事前沿。

海軍氣候變化工作組在其去年秋季釋出的北極戰略中警告說,隨著科學家預測北極夏季可能在 2030 年代 無冰,隨之而來的資源爭奪可能會增加國家之間競爭和衝突的可能性。

衛星的“地面實況”
該工作組副主任蒂姆·加勞德特上校說:“我們真的想了解變化何時會變得足夠顯著,從而為增加航運、資源開發以及未來在該地區更多參與提供條件。”

他表示,在北極,“現在的參與者更加活躍一些。我們現在看到了非北極地區的參與者。中國擁有一艘破冰加強型研究船。”

對於科學家來說,SCICEX 的優勢在於利用潛艇,潛艇可以高速航行,甚至可以在冰覆蓋的區域作業——這些任務原本需要使用 破冰船,而破冰船供應短缺。

儘管衛星可以覆蓋更廣闊的區域,並且可以輕鬆地記錄多個時間點的快照,但 Richter-Menge 表示,潛艇資料對於幫助“地面驗證”在高空收集的測量資料將是寶貴的。

她說:“潛艇的優勢在於可以從下方仰視冰層。當他們進行冰吃水深度測量時,他們測量的是十分之九的冰蓋,而且更準確。”

探索缺失的十分之九
透過衛星測量,科學家必須應用數學公式來轉換位於水線以上的那部分海冰(約佔總冰體積的十分之一),以確定有多少冰塊在北冰洋中漂浮。

潛艇還可以收集衛星無法收集的海洋化學資料。

Richter-Menge 說:“它的作用是為我們正在構建的用於製作海冰預報的[計算機]模型提供了一個很好的驗證點。這些模型,以及我們進行這種預測的能力,對於多種原因都很重要:全球氣候變化、海冰在氣候中發揮的作用、船舶穿越北極的整個作業問題,無論是為了旅遊還是貿易還是其他任何類似目的。”

重啟後的 SCICEX 計劃將根據國家科學基金會和海軍部分部門於 2000 年簽署的諒解備忘錄運作。

新的科學計劃呼籲收集關於北極冰蓋和海底以及北極海水的物理、化學和生物特性的基線資料。

海軍技術人員將在潛艇直接穿越北極盆地(從大西洋到太平洋或反之亦然)的過程中,使用已安裝在潛艇上的儀器收集資料。潛艇還將有機會在南部波弗特海舉行的名為 ICEX 的兩年一度的演習中收集資料,海軍為此建立了一個冰營。

點選此處 檢視 SCICEX 科學計劃。

經 Environment & Energy Publishing, LLC. 許可,轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500

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