2024年秋季，來自UAK2項目的科學家和學生乘坐挪威破冰船KV Svalbard（圖1）參加了一次國際考察。此次任務的主要目標是在北極中部部署一個大型海洋觀測系統(tǒng)。
圖1 | 來源：NERSC
科學家們在深海布設了四組配備全套儀器的深海浮標，用于監(jiān)測水溫、鹽度、洋流以及聲波傳播時間。這些浮標相距數(shù)百公里，彼此之間相互傳遞聲波脈沖。通過分析聲波脈沖傳播的時間，研究人員能夠檢測到北極水域溫度隨時間的變化趨勢——這項研究對完善氣候模型具有重要意義。
船上的學生還參與了“浮船計劃”行動，將裝飾精美的小木船投放到冰上，用來研究冰川漂移。這個擴展的項目吸引了北極社區(qū)人員和學童的參與，有助于提高人們對北冰洋的認識和理解，包括其環(huán)流、海冰覆蓋以及持續(xù)變化。
UAK2項目的核心目標是加強海洋研究與工業(yè)的協(xié)作，推動雙方在技術開發(fā)領域的聯(lián)合創(chuàng)新。為實現(xiàn)這一目標，納爾遜中心的科學家們在北極點附近北緯88度（圖2）部署了安德拉（Aanderaa）設備串聯(lián)系統(tǒng)，在冰上鉆孔將Aanderaa設備串聯(lián)系統(tǒng)懸掛于水面浮標上（圖3）。此次部署旨在探索多點校準濁度傳感器與600kHz、2MHz兩種頻率的聲學多普勒流速傳感器獲取的顆粒物測量數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)性與協(xié)同效應。研究人員希望通過結合這兩種技術手段，能夠區(qū)分懸浮顆粒（如黏土、淤泥、冰晶、藻類）與漂浮生物（如浮游動物和浮游藻類）發(fā)出的回聲信號。
圖2 | 串聯(lián)系統(tǒng)的GPS漂移軌跡
另一個目標是收集數(shù)據(jù)用于制定方法來量化冰層下的不同尺度的湍流。這涉及將多個頻率的聲學多普勒海流測量值與來自波浪/潮汐傳感器的高頻壓力數(shù)據(jù)相結合。
圖3 | 來源：NERSC
長達20米的傳感器串聯(lián)系統(tǒng)（圖3）配備約30個傳感器，用于測量：
?9個深度的溫度（圖4）
?3個深度的鹽度/密度
?3個深度的壓力
?4個深度的溶解氧
?5個深度的濁度
數(shù)據(jù)由SeaGuardII儀器記錄，該儀器位于冰層下方20米的海底。 該儀器配備多普勒流速剖面?zhèn)鞲衅?，用于記錄冰層下方的水流、湍流及顆粒運動（圖5）。
圖4 | 圖左，圖5 | 圖右
UAK2科考隊彰顯了科學、教育與工業(yè)界通力合作推動北極研究的強大力量。Xylem的Aanderaa傳感器系統(tǒng)在北極點附近的成功部署，為改進氣候模型和了解冰下動力學提供了寶貴的數(shù)據(jù)。這些努力不僅突破了技術界限，還通過實踐學習和推廣活動激勵了未來幾代人。
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