采集科考数据、完成科研任务 同济“出差二人组”从南极归来

曹哲毅在昆仑站采集无人机数据。　同济大学供图

圆满完成任务后，中国第39次南极考察队6日全部返回位于上海的中国极地考察国内基地码头。同济大学测绘与地理信息学院2021级博士研究生顾元元和硕士研究生曹哲毅作为考察队队员也全程参与了本次科考。

回顾这次超过150天、行程6万余海里的特别“出差”，顾元元用“每天的场景都很震撼”来形容；曹哲毅也感叹：“第一次有这样的奇妙体验，感到非常惊艳，真的十分值得。”

曹哲毅还记得，第一次到南半球，雪龙号穿过赤道时，他站在甲板上，海风轻轻拂面，海面如镜面般平静。抬起头，能在南半球看到北半球看不到的星空。顾元元说，看着脚下的南极大陆，他边走边观察，以前只在论文中见过的南极跃出纸面，如今自己的研究对象就这样真实呈现在面前，离他如此近。有时，还会看到海豚跃出海平面，企鹅拍着小翅膀，感受大自然的神奇奥秘。

顾元元在内陆科考沿线架设GNSS基站。　同济大学供图

据悉，考察队2022年10月下旬出发，顾元元和曹哲毅抵达南极后，在学校、极地中心和内陆队整体成员的支持与帮助下，跟随内陆队从中山站出发，途经泰山站，最终抵达中国南极昆仑站。他们沿线完成了繁重的科研任务，采集了宝贵的科考数据，为精确测量南极冰盖物质平衡对海平面上升的贡献提供数据支持。

此行，他们围绕实现中山站、泰山站、昆仑站沿线及周边冰盖、冰川的物质平衡与全球海平面变化贡献关键参数(冰流速、冰物质流失、冰/雪下温度)等主题开展研究。主要工作内容包括：内陆科考沿线多基站分段式长距离车载GNSS测量；单光子测高卫星ICESat-2地面测高精度验证；应用卫星角反射器进行南极长时间冰流速实地监测等。

内陆队带的设备很多，也很重。往内陆走，随着海拔上升，温度下降、空气变得稀薄。暴风雪等极端天气不期而遇，有时狂风席卷而起，纤细雪粒形成漫天白雾，队员们还要经受“地吹雪”的考验。

顾元元和曹哲毅在昆仑站与39次队旗合影。　同济大学供图

清理积雪、校正角度、反复测试，顾元元和曹哲毅不仅安装了两组新的SAR卫星角反射器，还维护了三组现有卫星角反射器，为SAR卫星影像获得的冰川运动速度提供地面真实有效的验证数据。

顾元元和曹哲毅在团队的帮助下，在内陆沿线上安装多条20m温度链，完成内陆沿线的物质平衡与全球海平面变化关键参数(垂直温度)的观测，为粒雪密实化模型的温度模拟提供验证，同时有助于长时间观测冰盖温度变化趋势。在冰盖安装80m金属复合链，为我国主被动微波技术在极地环境下开展科学验证提供保障。

在昆仑站等地，曹哲毅利用无人机平台对冰面微地形探测、分析与建模，获取大量厘米级精度UAV DEM与冰雪表面坐标点。基于多时相高分无人机数字产品提取典型区域冰流速度、裂隙、冰坑等冰貌的地理分布与几何属性，恢复典型冰盖表面微地形。

科考过程中，复杂的冰面和冰下情况常伴左右。曹哲毅介绍说，正是依靠考察队的科学研判和细致安排，依靠不断发展的技术手段，在现场不断应用提高，创造了我国南极科考相比国外同行的更高安全性。内陆线上，曹哲毅常常想到学院其中一个研究方向就与冰面和冰下裂隙精准探测有关，这同时也是评估冰川稳定性的重要指标。他提醒自己随时收集相关材料，为后续研究提供第一手现场资料。

同济大学长期承担我国极地科学研究重大研究项目，一批批同济人参与了多次南北极科考，持续为我国极地科学研究贡献同济力量。本次考察获得的观测数据将有助于构建覆盖极地等不同类型区域的地、空和天基观测体系，提高东南极典型区域物质平衡估算精度，验证极地冰冻圈关键科学过程，分析冰冻圈关键过程要素，提升冰冻圈物质平衡关键参数估计能力，降低海平面变化预测的不确定性等工作。(聂阳阳 陈少颖 许婧)