Bagaimana Xuelong Membina Rangkaian Rekod 12 Stesen Ais di Artik

Kapal penyelidikan Xuelong menyiapkan 12 operasi stesen ais jangka pendek dalam ekspedisi Artik ke-16 China antara 25 Julai hingga 7 Ogos 2026. Stesen terakhir disiapkan berhampiran 83°50′U di Lautan Artik tengah. Jumlah itu merupakan rekod bagi bilangan stesen ais terbanyak yang dibina oleh sebuah kapal dalam misi Artik China.

Pencapaian ini bukan sekadar soal jumlah. Dengan menempatkan instrumen di beberapa lokasi ais, pasukan ekspedisi mahu mengumpulkan data yang menunjukkan bagaimana atmosfera Artik, ais laut, lapisan atas lautan dan ekosistem bawah ais berubah secara serentak.

Mengapa semua stesen dibina di utara 82°U?

Kesemua 12 stesen Xuelong terletak di utara 82°U. Para penyelidik memilih kawasan yang mempunyai ais laut lebih tebal supaya peralatan yang dipasang di permukaan dapat beroperasi lebih lama ketika musim pencairan musim panas berterusan. Ais yang lebih tebal menjadikan lokasi di latitud tinggi lebih sesuai untuk instrumen tanpa kru, walaupun kerja lapangan di kawasan itu turut menjadi lebih mencabar.

Keadaan ais ini turut mempengaruhi jadual ekspedisi. Oleh sebab ais di kawasan operasi agak tebal dan sukar ditembusi, pasukan menyesuaikan jadual untuk memulakan kerja stesen pada penghujung Julai.

Apa yang diukur oleh rangkaian 12 stesen?

Pasukan ekspedisi menempatkan lebih 30 instrumen berasaskan ais, termasuk boya imbangan jisim ais laut, boya pemprofilan air cetek dan air dalam berasaskan ais, serta boya hanyutan ais laut.

Pemerhatian itu merangkumi beberapa komponen yang saling berkait dalam sistem Artik:

• lapisan sempadan atmosfera;
• fizik dan imbangan jisim ais laut;
• keadaan lautan di bawah ais; dan
• ekologi bawah ais.

Gabungan pengukuran ini bertujuan menyediakan data pemerhatian in situ—iaitu data yang dikumpulkan terus di lokasi—untuk tempoh lebih panjang, selain data pengesahan bagi mengkaji sistem atmosfera–ais–lautan yang saling berhubung ketika ais laut Artik berubah dengan pantas. Rangkaian yang lebih padat juga memberikan liputan ruang yang lebih luas berbanding operasi biasa sebuah kapal, yang lazimnya membina kira-kira enam stesen ais kerja.

Nilai praktikalnya terletak pada perbandingan antara lokasi. Penyelidik boleh meneliti sama ada perubahan atmosfera seiring dengan perubahan ketebalan ais, keadaan lautan atau aktiviti biologi di stesen yang berbeza. Data sedemikian dapat membantu menjelaskan mekanisme perubahan pantas di Artik serta menambah baik maklumat yang digunakan untuk ramalan iklim.

Bagaimana Xuelong 2 akan meluaskan rangkaian ini?

Kapal pemecah ais penyelidikan kedua, Xuelong 2, dirancang meneruskan tinjauan berhampiran 84°U dengan enam stesen ais jangka pendek dan satu stesen jangka panjang. Pelan itu merangkumi lebih 20 operasi, termasuk penempatan boya berasaskan ais, pengumpulan salji, teras ais dan sampel air bawah ais, penderiaan jauh ais laut, pemprofilan atmosfera serta pengukuran keadaan lautan bawah ais.

Lokasi stesen kedua-dua kapal dirancang untuk saling melengkapi sebagai satu susunan pemerhatian. Penyelarasan ini bertujuan meluaskan liputan geografi dan membolehkan penyelidik mengkaji dengan lebih dekat interaksi antara atmosfera, ais laut, lautan dan ekosistem di Artik tengah.

Sampel ais setebal 1.3 meter untuk reka bentuk kapal kutub

Ekspedisi itu turut mengumpulkan sampel ais laut bersaiz besar untuk ujian mekanikal. Dalam kerja yang mengambil masa kira-kira enam jam, penyelidik menggunakan gerudi teras ais dan gergaji rantai untuk mengeluarkan bongkah ais setebal 1.3 meter, berukuran 1.2 meter × 1.2 meter.

Para saintis akan mengukur sifat mekanikal sampel tersebut dalam keadaan Artik. Kajian ini menambah koleksi sampel ais laut ekspedisi dan akan menyediakan data eksperimen yang berkaitan dengan reka bentuk struktur kapal kutub generasi akan datang.

Instrumen buatan tempatan membolehkan pemantauan automatik

Kerja stesen ais ini turut membentuk rangkaian pemerhatian Artik tanpa kru serta menguji sistem pemerhatian marin yang dibangunkan di China. Bagi peralatan yang paling banyak digunakan—termasuk boya pemprofilan air cetek dan air dalam berasaskan ais serta boya hanyutan ais laut—kandungan domestik secara purata melebihi 90 peratus.

Sokongan peralatan dan teknologi tempatan membolehkan pasukan menempatkan boya dalam susunan besar serta menghubungkannya sebagai rangkaian pemantauan automatik. Ini mengurangkan kebergantungan pada pengukuran yang hanya boleh dibuat ketika penyelidik berada di atas ais. Sebaliknya, instrumen boleh terus mengumpulkan pemerhatian berulang dan tersebar selepas kapal penyelidikan bergerak ke lokasi lain.

Apa yang ditawarkan stesen ais ekologi tanpa kru?

Antara penempatan penting dalam ekspedisi ini ialah stesen ais ekologi tanpa kru, yang disifatkan sebagai demonstrasi aplikasi pertama sistem tersebut di Artik. Sistem ini menggabungkan penderia akustik, optik dan elektrik untuk memantau atmosfera, ais, lautan dan ekologi dalam tempoh yang lebih panjang.

Pemerhatian berterusan itu direka untuk menjejaki aktiviti biologi di bawah ais ketika cahaya berubah mengikut musim. Dengan cara ini, saintis boleh mengkaji bagaimana organisma bawah ais bertahan sepanjang malam kutub dan bagaimana ia bertindak balas apabila siang kutub kembali.

Aspek ini penting kerana tinjauan musim panas yang singkat mungkin terlepas proses yang berlaku pada bulan-bulan lain. Stesen tanpa kru boleh menghubungkan data merentasi perubahan cahaya, ais dan keadaan lautan, lalu memberikan gambaran yang lebih menyeluruh tentang tindak balas ekosistem bawah ais terhadap persekitarannya.

Mengapa rangkaian ini penting?

Dua belas stesen Xuelong menandakan perubahan dalam strategi pemerhatian, bukan sekadar rekod bilangan stesen. Apabila tujuh stesen tambahan yang dirancang untuk Xuelong 2 diambil kira, kedua-dua kapal akan menyediakan platform lebih luas untuk membandingkan keadaan di Artik tengah.

Pengukuran ini tidak akan menjawab semua persoalan tentang perubahan Artik secara bersendirian. Nilainya terletak pada gabungan pelbagai jenis bukti—sampel ais, boya hanyutan, profil atmosfera, pemerhatian lautan dan penderia ekologi—yang dikumpulkan di lokasi serta tempoh berbeza.

Gabungan tersebut boleh membantu penyelidik menguji model berdasarkan keadaan sebenar, mengenal pasti bagaimana atmosfera, ais, lautan dan hidupan saling mempengaruhi, serta memperkukuh pemahaman tentang Artik yang sedang berubah dengan pantas.