三千公里追冰,遭遇4.5米巨浪!一组数据看“中山大学极地”号多厉害
来源:广东科技报作者:卢颖2023-02-10

2月3日上午10时,在广州文冲码头,我国高校首艘破冰船“中山大学极地”号顺利完成渤海冰区试航任务,抵达广州母港。本航次是“中山大学极地”号经过科考船改造之后,在海冰地区的“首秀”,成功验证了低温航行、破冰、船载科考设备、冰区科考保障等能力,成为我国高校首艘、国内第三艘(继“雪龙”号、“雪龙2”号后)具备极地科考能力的破冰船。


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一组数据,尽显极地号风范

 

·排水量5852吨,具有PC4级破冰能力

 

极地号排水量5852吨,长78.95米、宽17.22米、吃水深度8.16米,是我国高校唯一一艘极地破冰船,具有PC4级破冰能力,破冰能力排在世界前列。

 

PC4级破冰能力,即最大破冰能力可达2.2米冰厚,比一个成人身高还要高,可见其能力多震撼。

 

·穿四大海区,单程1500海里

 

该船1月17日从广州出发,穿越南海、东海、黄海和渤海四大海区,单程1500海里,检验了长距离航行和运行性能。


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·遭遇4.5米巨浪,叠加-20℃最强寒潮

 

本航次恰逢今冬最强的北极寒潮,我国大部地区显著降温,渤海海冰面积大幅增加创近年新高,空气温度也达到了将近零下20摄氏度。极度严寒和严重冰情为“中山大学极地”号提供了类极地试验环境。

 

在航行过程中,1月24日在成山头海域遭遇4.5米巨浪,叠加低温,极地号外表裹上一层厚冰,像是披上银色铠甲,经历狂风巨浪后在卫星影像的指引下,极地号向着海冰最重的海区进发。

 

“轻松”破最大厚冰35厘米

 

于1月25日凌晨抵达渤海辽东湾冰区,海冰面积超1万平方公里,外缘线达56海里,最大冰厚超过35厘米,这对船舶的推进系统和局部结构强度均会形成较大威胁。

 

许多船只被冻在突如其来的海冰里动弹不得,但这对于“中山大学极地”号可谓是“小儿科”,身披银甲的极地号向海冰最严重的冰区进发。当船艏碾压冰面,发出清脆的破碎声,在北国海疆划上一道靓丽的弧线,极为震撼。

 

多学科并举,攻坚克难


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在艏尖舱调试冰荷载监测系统

 

同时,“中山大学极地”号艏尖舱安装了冰荷载测量系统,能够实时测量船体结构应变和动力响应,以此反演破冰船航行过程中受到的冰荷载大小,并对破冰船的结构安全状况进行评价,为破冰船的安全航行和作业提供保障。

 

为充分分析破冰船在不同工况下的破冰性能,通过与驾驶台配合,科考队设计实施了破冰船在快速直行、满舵转弯等工况下的破冰试验,并记录了冰荷载测量数据。

 

试航中为了获取海冰和大气环境信息,多套船载观测设备还对海冰范围、厚度、冰面温度、大气压、风速风向、湿度、能见度等做了同步观测。


本航次首席科学家程晓教授介绍,“渤海是中国唯一的内海,是北半球纬度最低的有冰海域,我们选择在渤海地区试航就是为了检验极地号的破冰能力以及在低温环境下的运行工况。结合渤海湾的气候特点和精准的短期天气预报,经过综合研判,我们最终选定1月17日起航出发,赶渤海湾最低温且海冰最重的时间段开展试航。”

 

国家科学技术部原部长、中国科学院院士徐冠华为“中山大学极地”号成功试航发来贺电,祝贺“中山大学极地”号圆满完成渤海冰区试航任务,顺利返航;并表示,渤海试航任务的圆满完成,标志我国进入三艘极地科考船时代,勉励中山大学继续弘扬“爱国、求实、创新、拼搏”的极地精神,为人类认知极地,为中华民族伟大复兴作出更大贡献。


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面向国家需求,打造极地公共科教平台

 

此次渤海试航不仅测试了极地号的性能和设备的工作性能,更锻炼了一支适应冰区作业的船员和科考人员队伍,为极地号正式加入我国极地科考船行列做了充分准备。

 

未来极地号将以专题科考和海上课堂的形式开展航次,更有针对性地满足高校及科研院所的极地科考和人才培养需求。

 

极地号入列我国极地科考船后,除了为我国极地科研工作者提供更多进入极地的工作机会外,主要定位是面向高校的极地公共科教平台。中山大学牵头成立教育部中国高校极地研究联盟,目前参与极地科教任务设计和建设的高校和科研院所已经有十余家,包括清华大学、同济大学、武汉大学、大连理工和中国海洋大学等国内著名高校和中国气象科学研究院。渤海试航航次已有部分高校和科研院所的设备在船开展实验。

 

中山大学致力于服务国家海洋强国战略,近年来在珠海加紧部署大海洋学科群,建设了10多个相关学科学院,支撑海洋研究和人才培养,同时建有南方海洋实验室。

 

海洋与极地学科是观测和实践学科,人才培养工作必须有相应平台,为此中山大学先后打造了“中山大学”号海洋综合科考实习船和“中山大学极地”号破冰多用途船两条科考船,“中山大学”号是目前我国综合科考性能最强的海洋综合科考实习船,但该船仅有抗冰而无破冰能力,无法独立完成冰区的科学观测和调查作业。极地号具有较高的破冰等级,可以在南北极的海冰区进行自由航行和驻泊观测,这两艘船的观测作业范围交叉互补,可形成覆盖深海-极地全域的大洋科考能力。