
2026年7月3日,中国第16次北冰洋考察队在大连港举办开放日,太原理工大学三名队员在现场合影。
A 不靠海洋区位,
黄土高原扎下极地科研根
提起极地科考,多数人的第一印象是沿海高校、海洋科研院所。太原理工大学地处黄土高原腹地,距离海洋千里之遥,地理条件并不占优,却已经在极地领域埋头深耕二十余年,走出一条内陆工科院校独有的极地探索道路。
这条路始于“山西极地科考第一人”——窦银科教授。2004年起,他带团队专攻极地观测装备研发。国内多数科研团队主攻物理海洋、生物化学,极地团队错位发力,立足工科优势,啃海冰漂移、海冰物质平衡这些硬骨头。从图纸设计、零部件选型,到整机装配、现场作业,全部自己完成,与国内多家科考单位互补协作,在极地工程装备领域站住了脚。近年来建设的极地清洁能源实验室,为极地监测装备和极地清洁能源装备实验验证提供极地环境模拟。
本次北冰洋考察,学校派李鹏越副教授、博士生安宝宝、刘源三人。李鹏越与刘源首次赴北极,在“雪龙2”号破冰船并肩作战,冲击高纬;三次出海的安宝宝坚守“雪龙”号,两船建立极地立体化观监测网,遥相呼应。
出征前近一年,全队就进入备战。在冬季把自研设备拉到国内黄河冰面上反复测试,传感器、数据通信、能源管理一项项调试。他们与备选队员一起完成全套体检和体能训练,把冰上探路、设备布设、应急撤离一遍遍推演。
“北极不是恒温实验室,冰和天气说变就变,一个疏漏,整套仪器、一整套数据就可能废掉。”出征前,李鹏越反复叮嘱,既要完成科研任务,更要守住安全底线。
海上三个月,团队参与多项考察任务和冰站作业,自研设备布放数量创下学校北冰洋考察纪录。其中本次投放的1套生态无人冰站,可以连续观测一年内冰下生物的变化。这是该型设备首次在北极开展应用示范,助力科研人员直观探究冰下藻类、浮游生物、鱼类的越冬过程,以及极昼来临时生物群落的响应变化,首次实现在极地冰下浅表层完成声光电信息采集,填补相关观测技术实践空白。
B 冰原看着平整,
脚下每一步都藏着陷阱
北冰洋浮冰远远望去白茫茫一片,视觉上平整开阔,实则危机四伏。厚厚的积雪盖住冰面,肉眼分辨不出冰层厚薄。雪下融池深浅不一,隐蔽冰缝纵横交错,一脚踩错就可能坠入冰海。更棘手的是,这里的冰从不静止,风和洋流推着浮冰不停漂移旋转,每一天的冰面都不一样,每一次上冰,都意味着未知。
考察队定下极严的冰上规矩。每次下冰,先派探冰人员扛着冰钻实测冰层厚度,把危险区摸出来:冰缝、融池用醒目标记插上警示旗,规划出固定行走路线。
普通冰站一次作业就要六到八小时,碰上仪器故障、线路调试,连续干十多个小时是常事。纸面上只写着“设备布放”,落到冰面,是扛着几十上百斤设备钻孔、固定支架、对接线路、逐项调试、反复核对数据的重活,既要扛得动,又要手指精细地接线。
安宝宝在“雪龙”号前,与布放完成的自主研发的海冰物质平衡浮标合影。
博士生安宝宝已经是第三次参加考察。这次独自留守“雪龙”号,整片作业区的仪器布设、参数校准、数据核对、现场安全,全压在他一人肩上。
冰站作业窗口期极短,一阵大风大雾过后,可能要等几个小时才能再次下冰。为抢转瞬即逝的好天气,安宝宝常常凌晨等指令,忙到深夜才收工。一次配合兄弟单位安装大型设备,早上7点他就先下冰探路,钻了二三十个冰孔测厚,确认整条线路安全,随后搬运物资、固定仪器、调试参数,在风雪里连干二十个小时,等所有人和物资回船,船长立马下令动船继续向北破冰,寻找下一块适合作业的海冰。风大的时候,发电机进气温度过低发生震喘甚至停机,只能现场找木板遮挡进气口并专门守着发电机,随时调节。
冰面路况复杂,好天气不等人,任务摆在那,就得咬牙做完。”安宝宝说。
C 浓雾围困冰站,
青年博士生冒险逆行保住整套设备
2001年出生的刘源,是团队年纪最小的一个,也是第一次踏上北极冰原。三个月的极寒航行和冰面实操,磨掉了他身上的学生气,一场突发大雾,成了他北极记忆里最深的烙印。

“雪龙”号到达北纬87°,李鹏越拍照留念。
一个长期冰站作业中,李鹏越带着刘源来到破冰船远端的外围点位进行冰站作业。作业接近尾声,自研装备的主体已固定完毕,只剩密封防水、最终数据校验,这直接决定仪器能不能长期稳定传回数据。天气骤然变脸。浓雾从海面涌来,几分钟内吞没整片冰原,能见度跌到三十米以内。负责警戒的防熊队员同时通报,附近发现疑似野生动物活动痕迹。双重风险陡增,驾驶台立刻下令撤离,现场人员马上停工,沿预定路线撤回船上。人平安回来了,可所有人心里都悬着:关键设备还裸露在冰面上。北冰洋天气变化复杂,雨雪说来就来,一旦雪水灌进接线接口,设备短路,这套打磨整整一年的设备就此报废,期盼已久的观测数据也会化为泡影。
李鹏越(右)与刘源在冰站现场开展作业。
刘源主动向考察队请缨,重返冰面完成最后的防护收尾。大雾未散、冰缝隐患还在、野外威胁没解除,二次下冰属高风险作业。考察队同意申请,启动了最高等级防护:无人机在空中不间断扫描,热成像实时盯冰面,防熊警戒全部就位,还调了一辆雪地摩托专门护送他。
碎雪被狂风卷起,打在脸上生疼。刘源坐在雪地摩托上,迎着寒风赶往冰站,手冻得握不住把手,只能靠身体压住。到现场后,他抓紧时间做接口密封加固,逐项核对参数,确认信号通畅、能远程回传数据,迅速撤离。回到船上没多久,后方数据平台传来反馈:设备运行一切正常。“那一刻,再惊险再累都觉得值。”刘源说。
考察后期,团队要校准一台两百多斤重的海冰测厚设备。作业区积雪没过膝盖,融池、薄冰交错混杂,每挪一步都格外费力。刘源和四名队友拖着装载仪器的雪橇缓慢前行,仪器重心不稳,雪深的地方四个人一起推,雪浅处才敢拖;每隔一段距离就停下,打冰孔实测冰层,跟仪器读数反复比对。打到第三个冰孔时,刘源的手套被冰水浸透,他换了副干手套接着干,等测完最后一个点,筋疲力尽的他一屁股坐在厚厚的积雪上,大口喘着气,真切体会到极地科研沉甸甸的分量。
D 打破进口依赖,
国产装备在北冰洋冰原稳定值守
北极是全球气候变化的“放大器”,低纬度的微弱波动,到北极会更加显著。海冰厚薄、冰层温度、消融快慢、漂移轨迹,直接关系全球气候演变与海洋生态,是全球气候研究的基础资料,也成为世界各国开展极地科学考察与技术创新的重要方向。
早些年,我国极地考察设备依赖进口,技术、一手数据受制于人,维修受制、取数受限,极大限制国内极地研究。二十多年来,窦银科团队锚定短板攻坚,依托实验室持续迭代,实现极地观测装备从引进配套到完全国产自研、自主可控的跨越。
本次布放的浮标设备全部出自团队之手,专门针对北极严寒、狂风、浮冰漂移、洋流多变的极端环境优化,可无人值守长期运行,同步采集海冰厚度、冰内温度、近海面气温、海水温盐、冰表生态等多维数据,捕捉海冰消融与气候变化的响应规律,为国内极地研究提供一手原位数据。北冰洋浮冰随洋流不停移动,布放设备无法出海回收,二十天就能漂移数十公里。团队自研设备实现超一年的连续观测,自动采集存储、远程回传,搭起一套长期动态观测极地海冰的技术体系。
二十余年沉淀,这套设备也适配青藏高原冰川、国内寒区湖泊、南极冰盖等极端环境,从试验摸索走向谱系化、业务化应用。
没有临海优势,从黄土高原走来的太原理工大学极地团队,凭着一股踏实坚持的韧劲深耕极地赛道。北冰洋上,一台台国产自研仪器静静运转,在无人值守的极夜里按点采集、存储、回传,源源不断把跨越万里的数据送到实验室;茫茫冰原上,一代代科研人接续前行。
