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祝贺|我国自主研发的测风激光雷达首次完成北极航路观测

公司动态 发表人:admin 发布时间:2023-11-24

2023年07月12日到09月27日,我国科学考察队完成了第13次北极科学考察活动。青岛华航自主研发的WindPrint VL相干多普勒激光雷达设备安装在“雪龙2”号极地科考破冰船上(图1),开展了国产自主装备的低空风场监测应用任务,是国内首个完成北极航路观测的测风激光雷达,填补了我国在北极大陆低空大气风场探测的空白。

图1  WindPrint VL测风激光雷达在“雪龙2”号破冰船上的安装图

由自然资源部组织的中国第13次北冰洋科学考察队乘“雪龙2”号极地科考破冰船于07月12日从上海出发,09月05日抵达北纬90°暨北极点区域,09月27日返回上海,标志着中国第13次北冰洋科学考察任务圆满完成。


本次科学考察历时78天,总航程1.5万余海里,顺利完成各项预定任务,在自主装备研发、新型技术应用等方面取得重要进展。此次科学考察是党的二十大后自然资源部组织开展的首次北冰洋科学考察活动,也是我国科考船第一次抵达北极点区域开展综合调查。

航行路线与低空风场特征分析

考察队从上海至北极考察期间,WindPrint VL测风激光雷达获得低层风场数据,通过对所获数据的分析,加深了考察队对于北极航路和北极高纬冰区低空风场特征的了解。图2给出了“雪龙2”号开展第13次北冰洋科学考察任务的航线和活动轨迹。


图2 中国第13次北冰洋科考“雪龙2”号航线轨迹

根据“雪龙2”号极地科考破冰船所在纬度,按不同气候带对探测数据进行划分。我国考察队从上海出发至北极,再返回上海,主要经历为:07月12日考察队从北温带(23.5°≤纬度≤66.5°)出发;07月24日到达北寒带,进入北极圈(66.5°≤纬度≤80°);08月11日至09月09日处于北极核心圈(80°≤纬度≤90°),09月05日到达北极点(纬度=90°);09月14日返回北温带(23.5°≤纬度≤66.5°)。

在本次科考中,出现了许多特殊风现象,青岛华航首次利用整个航路的低层空中风数据,分析北温带、北极圈以及北极点的低空风场特征,制作首个北极科学考察航途低层风图集,以掌握北极航路及沿途环境特征。典型风场展示:

 起始北温带(23.5°≤纬度≤66.5°)

 进入北极圈(66.5°≤纬度≤80°)

  进入北极核心圈(80°≤纬度≤90°)

  到达北极点(纬度=90°)

  返回北极核心圈(80°≤纬度≤90°)

  返回北极圈(66.5°≤纬度≤80°)

  返回北温带(23.5°≤纬度≤66.5°)


通过对本次北冰洋科学考察任务的全航程低空风场数据开展分析,验证了青岛华航WindPrint VL测风激光雷达在极端环境下工作的有效性,表明雷达可在极区对低空大气风场进行高精度、高时空分辨率、全天时的观测。更有助于科考人员进一步了解整个航程和极地考察区域的低空风场特征,加深对沿途区域,特别是北冰洋区域低空风场的认识,为北极圈与陆/海/空环境关系的研究提供重要数据支撑,在长周期监测方面做出重要贡献。

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