21岁留学博士生的海洋科考之旅

2018年07月09日 15:41  来源:新华网

导读:今天的主人公名叫肖武心,陕西西安人,1997年出生,今年未满21岁,已经是国防科大的一名海外留学博士研究生。XBT的发射需要发射员、仓内软件操作员以及船员的相互配合,发射员将XBT连接到发射枪上,在软件操作员下达“发射”指令后,进行发射。

今天的主人公名叫肖武心,陕西西安人,1997年出生,今年未满21岁,已经是国防科大的一名海外留学博士研究生。

他应该就是别人眼中的那个天才少年。小学读了4年,初中读了2年,2012年考入国防科大光信息与技术专业,并进入学校为培养“具有成为国防科技领军人物潜质的拔尖创新人才”而着力打造的钱学森创新拓展班,那一年他未满15岁。

他的优秀没有就此止步。经过4年的努力,2016年本科毕业时,肖武心被学校保送进入光学工程专业攻读硕士。

强于天下者必先强于海。随着国家海洋强国战略的推进,学校成立海洋科学研究院,刚刚读研的肖武心,在导师孟洲的建议下,开始着手申请到国外学习海洋科学。

经过一年的准备,2017年9月,肖武心成功申请进入英国埃克塞特大学(University of Exeter)地理系攻读博士,专业为地震海洋学,这一年他未满20岁。

建设海洋强国,必须进一步关心海洋、认识海洋、经略海洋。怀着对海洋的敬畏和憧憬,揣着激动而紧张的心情,今年初,年小志气高的肖武心参加了英国海洋局组织的编号为DY087的海洋科学考察。

45天的海上科考时光,对这个初入海洋科学领域的研究者而言,无疑是一段神圣而新奇的经历,有着最直观的体验和感悟。不妨跟着他的视角,一起去看看……

我的海洋科考之旅<

智利在南美洲的最西侧,其南部城市蓬塔阿雷纳斯(Punta Arenas)被称为地球最南端的城市之一,在南极附近的海洋科学考察基本都会从这里出发。1月16日,我们的科考船发现号(RRS Discovery)也从这里出发,开始了为期45天的大西洋亚南极地探索之旅,3月2日顺利回港。

RRS Discovery科考船外观

此次考察的海域在南纬49°至南纬53°之间,大致位于蓬塔阿雷纳斯正东1000 km处。之所以选择这片海域,主要是因为该地区蕴含着丰富的亚中尺度涡,这种涡旋极大地促进了海水垂直方向上的流动,从而促使大气和海水、海水由浅到深各个层次中的二氧化碳进行交换。深入了解这种现象的原理和影响,对于全球碳循环以及全球变暖问题就会有更加深刻的认识,也会加深我们对于海洋的认识和了解。

停靠在蓬塔阿雷纳斯海港的发现号RRS Discovery

船上有3名老师、1名博士后和7名博士研究生,还有6名技术人员和21名船员。科研人员中只有我来自中国,其余2人来自德国、1人来自印度,而大部分来自英国。大家的研究方向多为地质学,只有我和我的德国同门从事地震海洋学方向。

全体科研人员合影,右一为作者。

挑战重重<

行之不易的海洋科考<

作为探索海洋的重要手段,海洋科考是一项耗费大量人力、物力和财力的科研活动,也是一项难度较高的科学考察。这不仅因为涉及的勘探装备多,还因为人员构成非常复杂,更因为浩瀚海洋的不可控、不确定。

科考船上正在运转的地震勘探设备

人常说天有不测风云,海洋科考也是一样。我们此次任务,也是一波三折终得圆满。

我们原定于1月12日出港。然而,科考船上配备的两个救生船坏了一个,需要更换配件,而所需要的配件直到15日才到达港口,因此我们于1月16日才正式离港。

几天后,我们刚刚驶入考察区域,不巧一名女队员上下楼梯时滑倒导致脚踝骨折,而船上只有一些基本的药品和医疗器材,船长决定将船驶回福克兰群岛送受伤队员上岸就医。此时,另外两名女队员也出现了非常严重的晕船现象,无法在船上正常工作和生活,便跟着受伤女队员一起下了船。这样,我们实际展开科学考察的时间比计划又晚了一周多。

屋漏偏逢连夜雨。在科考进行到尾声时,一名技术员在切割钢管时碎屑不慎飞入眼睛,急需上岸医治,船长决定结束考察提前返航。

我们要面对的,不仅是这些意外导致的展开科学考察的时间的减少。我们所调查的海域以风浪大知名,天气恶劣时海浪高达十几米。一旦我们遇到大型风暴,就不得不将所有的传感器收回,然后全速航行驶离风暴区域。这些浩瀚的海洋带给我们的实际挑战,使我们的考察任务异常紧张。

船上的会议室经风暴洗礼后的凌乱景象

此次海洋科考,对每一名队员来说,都是一次身心的巨大考验。

人员受伤的突发状况、变幻莫测的海洋情况迫使我们必须随时调整计划。每天早上,首席科学家会与船长交流海上天气以及船只情况,据此制定当天的科考计划。然后,肩负不同探测任务的小组根据总体计划再来制定本组的计划。一旦有突发情况,计划就要相应地修改,比如原定3天完成的任务就可能被压缩到了2天。这就要求我们必须判断探测点的重要程度并做出取舍,以保证整个任务的顺利完成。

海上的探测器较为昂贵,所以在部署时需要慎之又慎,操作稍有差池,就可能使探测器发挥的作用达不到应有的效果。在这45天中,每个人都承受着时刻应对突发状况的巨大心理压力,也紧绷着神经,小心翼翼地进行着每一个操作。

长时间出海也是对队员体力的一次考验。船上实验和海洋调查24小时不间断地进行,科研人员分两班轮流值班,每人每天需连续海上作业12小时,一周七天连续工作。凌晨12点到中午12点为夜班时间,中午12点至深夜24点为白班时间。值夜班意味着昼夜颠倒,比值白班的同志更加辛苦疲惫。在值班分配时,考虑到自己年龄小体力好,我主动要求承担夜班工作,得到了队友们的赞誉。

科研人员休息舱室

在船上值夜班

困难不断<

寻根问底的科研精神<

在进行地震海洋学调查时,我们需要在行进途中向海洋投放一种叫做XBT(投弃式温深计)的传感器,用于获得海水温度随深度变化的曲线。

XBT的发射需要发射员、仓内软件操作员以及船员的相互配合,发射员将XBT连接到发射枪上,在软件操作员下达“发射”指令后,进行发射。

发射第一个XBT时的情景

航行初期,我们共投放了9个XBT,可其中有4个竟然完全没有测量到任何数据。如此高的投放失败率让我们压力非常大,心情也非常低落。

失败的4个当中,有一个是因为来自匈牙利的软件操作员口音较重,致使发射员误听口令,提前将XBT发射了出去。而对于另外3个为何失败,我们并不知道原因。

我们通过邮件向导师说明了情况。导师在回复邮件中写到:“海洋调查本身就是一件困难的事情。如果它很简单的话,那么谁都可以做。海洋学家就是要克服困难的。”一番话重新燃起了我们的斗志。

经过认真分析和思考,我们对存在的问题进行排查和解决。

首先,就是对这个需要多方协同密切配合的活动,进行了岗位职责划分和操作流程规范,细化到每一条指令的标准用词,并落实到纸面打印出来,有效降低了XBT投放的失败率。

在确保发射过程中人为操作不会出现问题后,我们又利用排除法沿着连接线路检查了XBT发射控制链路上的每一个环节,最后发现XBT发射枪的一个引脚坏了,有3枚XBT是因为硬件连接问题而导致没有得到探测数据。

至此,4个XBT的发射失败原因全部被找到。在之后的航行中,我们对于XBT的发射越来越熟练,再也没有出现发射失败的情况。

海上除夕夜<

走向豪迈的心灵之旅<

2月15日是中国的除夕。智利跟中国的时差正好是12个小时。早上7点,我在甲板上投放XBT传感器。发射之后,我们需要保持发射姿势5分钟不动。此时,国内正是晚上7点,是万家灯火吃年夜饭过团圆年的时刻。我想到了家中的父母,思绪飘到了万里之外的祖国,冷冷的孤独包围着我,不由打了个寒颤。

早上投放XBT传感器

太阳升起,阳光照到海面上反射过来,刺得我眼睛生疼。环望四周,看着一望无际的、蓝得如此深邃的大海,脑海中浮现着我们小小的科考船在茫茫的大海中探索、航行的画面,不禁觉得自己的渺小。这种感觉逐渐放大,将孤独感挤压得无影无踪。

是啊,在浩瀚的大海面前,我们显得那么无力。我们甚至难以评测,这一个个小小的传感器,对于人类了解大海,究竟能发挥多少作用。但是我知道,正是因为一代代海洋人的不懈努力,采用不断发展的技术手段和日益先进的设备仪器不断探测,我们对海洋的了解才会取得如此大的发展。

舷窗里看着茫茫大海,感觉人的渺小

由此及彼,国家的发展又何尝不是如此?每个人的力量是极为有限的,可能究其一生对于国家的贡献也是微乎其微。但是,正是因为一代接一代的热血青年将自己的理想、青春和汗水投入到国家建设的洪流中去,我们的祖国才有这样天翻地覆的变化。在“国家”这片海洋中,个人的孤独、荣辱又算得了什么呢?

“剪断铜线,发射结束!”思绪被指令打断,我迅速执行了命令,结束了XBT的发射。只不过我的心境已跟5分钟前截然不同,怀着豪迈和轻快的心情,我继续投身到接下来的调查活动中。

惊喜多多<

神奇美妙的发现之旅<

我们使用的空气枪会在大海中产生高振幅的声波,会在一定程度上影响鲸、海豚等哺乳动物的交流。为了尽可能地降低影响,我们在每次打开空气枪之前,都需要在舰桥进行一小时的海洋生物观测,确保以考察船为中心周围500米的圆形海域内没有这些海洋动物。

在舰桥进行海洋生物观测

其实,对于看到这些海洋动物,我们是满心期待的。可是在航程前期,我们没看到任何海洋动物,每次海洋观测时,都是怀着希望而去,带着失望而归。终于在最后一次的海洋生物观测中,大海仿佛听到了我们的心声,向我们展示了它的美妙。

那一次,我们看到了鲸鱼喷出圆锥状的水柱,瞬间随风扩散,化成一片水雾。我们看到了海豚成群结队,在我们的科考船周围追逐嬉戏,时不时地跃出水面,仿佛在说:“我还在这里”。我们甚至还看到了一只灵巧的海狮在海中畅游。

这些可爱的精灵们,将我们的疲惫一扫而空。看着它们,我们露出了发自心底的微笑。在确保这些海洋生物远离科考船以后,我们打开了空气枪开始了地震勘探,又投身于下一轮的海洋探测中。

   海豚跃出海面

科考结束后,我感慨良深。

首先,此次航行,使我具备了海洋科考经验。对科考船上的各种系统和设备有了初步了解,熟悉了海洋科考的基本流程和船上作业的注意事项等。

其次,对于我来讲,海洋学从抽象的数据变为了一个个的具体操作,使我认识到理论和实践之间的距离。

另外,我意识到,要成为一个优秀的海洋科学家,除了掌握理论知识,还要具备良好的领导力、积极乐观的心态、过硬的身体素质等等。

在海洋研究面前,我还有很长的路要走。

作者:王云丽、肖武心

摄影:肖武心 Tobias Ehmen Lorna Kearns等

( 编辑: 小娜 )

【版权声明】凡本网注明“来源:重庆网络广播电视台(视界网)、重庆手机台”的所有作品,系由本网自行采编或经授权使用重庆广电集团(集团)各频道节目,版权及相关权利属重庆网络广播电视台(视界网)所有。未经本网授权,任何单位或个人不得转载、摘编或以其它方式使用。经本网授权使用的,应在授权范围内使用,并注明“来源:重庆网络广播电视台(视界网)、重庆手机台”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

【免责声明】重庆网络广播电视台(视界网)、重庆手机台、掌上重庆移动终端未标有“来源:重庆网络广播电视台(视界网)、重庆手机台”或其LOGO、水印的文字、图片、音频视频等稿件,均为转载稿。如转载稿涉及版权等问题,请权利人与重庆网络广播电视台(视界网)联系,提供相关证明材料,本网将依法处理。本网联系电话:67544615