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  • 极寒时节,中科院漠河台站科研人员坚守观测一线

    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2020-03-18

    作者:于思南来源:人民日报发布时间:2018/2/12 11:441:35

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    我在中国最北部(注意)

    在极寒季节,中国科学院漠河站的研究人员坚持观测线

    《人民日报》(2018年2月12日,第20版)

    漠河站正在讨论流星雷达接收天线的维护 新华社记者金王力在漠河县北极村的雪地上拍摄了“”。研究人员使用独立开发的地面电磁探测系统探测地下结构,并在低温下调试设备。 新华社记者金王力摄影

    具有研究价值的观测数据需要长期持续观测。 冬季和二月是漠河极其寒冷的季节,气温低至零下40摄氏度。 当记者最近走进漠河站时,科学家和站内工作人员仍然忙于确保数据传输。

    北极村建立的观测站一天24小时传送数据

    北京、哈尔滨、漠河和向南的旅程终于到达漠河县的尽头,漠河县是我国最北的村庄,北极村,漠河站再往北一公里。 不远处是中俄边境,蜿蜒的黑龙江已经冻了三英尺。 在白雪皑皑、阳光明媚的背景下空,几栋红、黄、红、白色的房子格外显眼。

    李来顺自1988年漠河站建成以来一直在这里工作。 近30年来,他见证了从简单平房到功能齐全的观察站的整个过程。 目前,他是漠河站的负责人,也是长期值班的三名工作人员之一。

    记者来到漠河站时,李来顺正在地磁观测室工作。 每周两次,从上午10点到11点是雷声不能移动的观察时间。 观测仪器固定在一个矩形圆柱体上,高度约为1米,直径约为40厘米,用来记录地球磁场的长期变化。

    中国科学院地质与地球物理研究所空环境探测实验室主任李国主主任说,早在1984年,老一辈科学家就计划在漠河县建立一个观测地球磁场的站。 北极村的位置基于此处独特的空环境监测位置。

    这是因为地球总是受到太阳活动的影响。 在地球的两极,磁力线是开放的。当太阳活动时,来自太阳的能量和物质通过磁力线与地球在极地相互作用 这时,投射到地球大气层中的带电粒子会产生美丽的极光 这些能量可以从高纬度传输和渗透到低纬度。高纬度观测可以尽早感知太阳与地球之间环境事件的发生空并了解太阳与地球之间环境事件的来源和机制空从而避免对人类造成破坏性后果。

    走出地磁观测室,一座30米高的银白色天线塔映在雪中 这是用于电离层观测的高度计发射天线,附近有4个三角形接收天线。 科学家可以通过垂直发射扫频无线电波和接收电离层反射回波信号来推断电离层参数信息

    电离层大约60公里-1000公里高空,但它与人们的生活密切相关 地球周围的带电粒子层对卫星通信、导航和定位等有重要影响。科学家了解电离层变化规律,进而对突发事件进行预警,这对保障无线电通信等具有重要意义。

    漠河站也可以监测流星 流星雷达天线阵包括一个发射天线和五个交叉分布的接收天线。它们分散在雪中,接收到的流星回波信号被实时传输到背景。 在监控室,记者看到电脑屏幕上显示的不同大小和亮度的柱状结构是由进入地球大气层的流星产生的等离子体尾流反射的无线电波造成的。 根据这些观察,科学家可以揭示背景大气条件,如风场、温度和流星出现的密度。

    起初只有地磁观测,数据每年传输一次。它现在已经成为一个收集地磁、电离层和中高层大气观测数据的野外站,并且一天24小时不间断地传输数据。 李来顺感慨道:“在国家的支持下,这个边防站将有机会快速发展。” “

    车站远离城镇和道路,观察工作最考验耐心和关心。

    今天的北极村已经是一个鲜为人知的雪村,已经成为东北旅游的热门目的地之一。 如今,许多人从全国各地来到这里体验寒冷的天气,并在我国最北部“寻找北方”。 然而,与日益繁忙的北极村相比,1公里外的漠河站仍然“寒冷”

    因为观测站应尽可能避免人类活动的干扰,所以在选址时,观测站有意远离城镇和道路。 李来顺说,虽然北极村的村民是出生和长大的,但在过去的30年里,他们几乎有三分之一的时间都站在车站上。有时他们觉得“他们看起来不太像村民”

    大约半个月前,漠河县下了一场大雪。气温继续下降。雪停了以后,温度有所恢复,但低温仍然超过零下40摄氏度。 挂在屋外的辣椒冻得像硬塑料一样。 晚上,空由于寒冷,空气看起来凝重而安静。 独自呆在车站,看着乡村的灯光,我感到孤独和寒冷。

    电视台要做的工作看起来并不复杂,但它考验耐心和关心。 每天早上7点,工作人员首先要检查观察仪器是否正常工作,数据采集是否连续,网络传输是否有异常。 然后,在日记和电子文档中,记录每套仪器的状态 这种检查应该每天至少进行四次。

    "数据是错误的,或者不详细 他们是科学家的研究对象,应该非常严格。 ”李来顺说道

    由于地处偏远和严寒地区,漠河站在观测工作中也面临许多挑战。 观察数据需要实时传输。漠河站离村中心很远,网络没有铺设,只有一条电话线被拔掉 随着数据量的增加,传输过程中有时会出现“拥塞”,导致延迟。 传输问题直到2016年该站与光纤连接后才得以解决。

    李来顺最担心的是停电造成的数据传输中断。 2015年3月,一场暴风雪破坏了输电线路。 为了确保数据传输,李来顺和他的工作人员启动了备用柴油发电机。 大雪持续了几天,电线要到三四天后才能恢复。备用柴油只够用一天。他挨家挨户向村民借柴油,幸存了下来。 在那些日子里,车站的三名工作人员一直在看柴油发动机,因为害怕再次发生故障,整整三天没有多少休息。

    在工作人员的精心维护下,漠河站观测设备近年来保持稳定运行,多种设备多年来被“子午工程”评为优秀设备。 观察到的数据也支持许多重要的研究结果。 例如,中国科学院国家空科学中心的研究小组利用漠河火车站观测数据,揭示了磁暴期间电离层对等离子体层的物质调控,这是子午工程的第一个重要成果。

    近日,中国科技大学等团队利用漠河站的流星雷达等雷达观测,在世界上首次发现磁暴可以显着影响极地和高纬度地区的大气密度,以及中背景的大气动力学过程。

    今后,漠河站将配备一系列观察“锐利武器”

    漠河站从10月到次年5月冬季漫长。 五月,雪融化了,草长了,鱼长胖了,山岗上点缀着当地的野花--达达香,这是一年中最美丽的季节。 然而,夏天通常是员工最忙的时候。 一些兄弟单位的科学家和学生有时会来视察、交流和做研究。

    目前,中国科学院地质与地球物理研究所已沿东经120度经线建立了四站多点空环境观测链 从北到南,纬度以10度左右的间隔均匀分布,其次是漠河火车站、北京站、武汉站和三亚站。此外,在北极和南极也设立了观察站 这些观测站是国家重大科技基金项目“子午工程”的重要组成部分

    在子午工程二期规划建设中,漠河站作为中国北方的重点观测区域,将配备一系列强大的观测“利器”,包括双通道光学干涉仪、全天空气辉成像仪和增强型激光雷达等。

    在漠河站附近的一个开阔的雪原,中国科学院地质与地球物理研究所技术与设备研究中心的研究人员正在测试独立开发的地面电磁探测系统。 借助探索地下电磁信号的“金眼”,该设备可以清晰地看到地下矿物的电结构。

    这是这些设备第一次迎接极端寒冷环境的挑战。 过去,这种设备被外国品牌垄断。中国科学院地质与地球物理研究所技术与设备研发中心副主任王中兴表示,该设备的验证在漠河极其寒冷的环境中是有效的,早期的大量对比试验和工程实践增强了对本地化的信心。

    测试人员已经在极其寒冷的条件下工作了一个多星期。 王中兴告诉记者,未来国内地面地磁探测系统将部署到漠河等台站,对地球深部电结构进行长期观测,为地球深部的科学研究提供更有价值的数据。

    漠河站是中国进行空之间环境监测的最北部站,也是监测北极空环境干扰的前哨站 科学家认为,需要更多的观测支持,以尽快了解和感知太阳和地球之间的环境变化空,这就需要在漠河部署新一代雷达,并使用更先进的无线电和光学手段,以提高在更高纬度探测电离层动态过程的能力,从而掌握太阳和地球之间环境的更有价值的第一手数据空

    随着观察设备越来越多,李来顺一点也不怕困难。 “我负责漠河站,看到家里功能比较齐全,自然开心 我不懂做研究或写论文,但我很乐意为科学服务,为我们做出贡献。 虽然我们只是发回数据,并没有直接参与研究,但我们经常认为论文中还有我们的贡献。 ”李来顺自豪地说道

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