北冰洋冰层下部署的机器设备取得了一些研究发现,美国海军正对此进行分析,据此来估算冰层融化的速度,判断美国与俄罗斯在北极新一轮的战略性航道竞争将在何时展开。

       美国海军研究局(ONR)的科学顾问Martin Jeffries在Scout Warrior的采访中说道,水下滑翔机一直被用于测量海水的温度和盐度,从而帮助科学家们开发出更加精准的计算机模型,预测未来北极冰川的融化速度。

       Jeffries说道,美国海军公布了更新后的北极线路图,地图表明了为什么在未来的20年里,海水温度的上升以及冰层的融化意味着美国需要增加在北极的船舶数量。

       北极冰川的融化会扩大北极无冰水域的面积,进而带来该地区水路和航道数量的增加。无冰水域面积扩大自然会带来海洋运输的发展,这也意味着北极的自然资源,如石油和天然气等,将会引发更大的国家间竞争。

       Jeffries 解释道,基于此,目前,海军科学家正使用水下滑翔机来探测所谓的边缘海冰区——海洋冰面与无冰水域交接的区域。

       与此同时,海军研究局的科学家们还着手研究海浪对冰层、水温和周边大气的影响。

       Jeffries称:“海浪的拍打会侵蚀冰川,从而加速冰川的融化。”

       本研究背后的动机是估算在北极环境中,各种因素的变化速度,从而更精准地预测冰川融化的速度。冰川加速融化意味着各国将在北极开通新的战略性水路、航线,增加整体的活动量。

       Jeffries 在一次采访中,告诉 Scout Warrior的记者,北极冰川消退,暴露在大气中的洋表面积扩大,表层海水在吸收了太阳辐射之后,温度会变得更高。

      Jefferies援引冰的“反射反馈机制”,解释了上述现象的科学原理。冰的“反射反馈机制”指冰面的光照反射率,由于冰面的“反射率”极高,它可以将太阳光和太阳辐射反射到大气层中。

       Jeffries解释说,水的颜色比冰暗,“反射率”也低,会吸收更多的太阳辐射,而太阳辐射则会使海水温度上升,海水温度上升后,又会导致冰层融化得更多。

冰层下的滑翔机

       Jeffries解释道,美国海军科学家成功在北极使用了一台名为Seaglider的水下无人操作滑翔机。“海洋滑翔者”是一台自动水下滑翔机,重110磅,高2.8米,它能将传感器放在1,000米深的海域。该滑翔机由海军研究局研发,最初用来收集无冰水域的相关数据,后来也用在收集冰面以下的各种信息。

        2014年夏末,该科研组在北极地区的冰川和海洋中部署了100多个滑翔机平台。

        Seaslider是用来接收水下传来的声音信号的,这些声音信号来自浮标下的缆线上所悬挂的发声源,每一个浮标都被冻结在冰下的固定位置,为Seaglider提供准确的经度和纬度信息。

       Jeffries指出,声音信号可以用来确定Seaglider的位置所在,从而测出精准的海水温度和盐度。接着,科学家们便可以获得从海水表层到海底1000米深的海水温度和盐度数据。

        冰川融化之后,夏季,北冰洋海水层与风和太阳光线的接触面积扩大,这又会导致冰川融化速度的加快。

       测量冰层以下的海水温度能够帮助科学家确定水层暴露在风和海水下的面积有多大,估算出海水温度的上升值。

       得到冰层下海水温度的精准数据之后,科学家能够估算出风对海水温度的影响,因为风能够将海底温度较高的海水吹向洋表。

      太平洋和北冰洋温度较高的海水灌入北极地区;其中,来自太平洋的温暖海水约在表层以下50米深处,来自大西洋的温暖海水则在表层以下200米到250米深处。

       风的吹动会破坏原本的海水分层,将深处的热量释放出来,热量流入洋面,洋面海水温度上升,导致冰川融化更多。

       Jeffries解释说,风会破坏海水分层,将不同温度海水层的海水混在一起,这样就降低了海水的稳定性,进而导致来自更深处的温暖海水流向洋面。

       另外,美国海军研究局目前也在钻研新技术,提升海军在北极寒冷、冰雪、大雾天气条件下的运作能力。

       海军军官指出,研究局所做的努力包括,研发技术,提升武器和传感器在北极恶劣环境下的可操作性,采用一种特殊的装置为船体上部除冰,另外还可能会为船体安装加热组件。

与俄罗斯的紧张关系

        近日,俄罗斯总统弗拉基米尔•普京在乌克兰的侵略性立场,使美国海军研究局的研究任务更加紧迫,因为,俄罗斯海军也筹划扩大其在北极的影响力。在北冰洋开通更多的水路意味着俄罗斯前往北美更加迅速便捷。

       北极目前最长的航线是北海航线,几乎等于俄罗斯沿北极的边界长度,近年来,该条航线的通行量显著增多。.

       俄罗斯在北极拥有多艘“破冰船”,用来为商用船舶破冰。由于俄罗斯提供破冰船,确保北海航线安全通行,船舶想要通过该航线,需要向俄罗斯缴纳一定的费用。

       Jeffries指出,海军所绘的北极线路图解决了这些威胁,并指出为什么随着冰的融化,美国需要增加在北极的船舶数量。预测冰的融化速度将有助于海军领导人船舶投入的筹划工作。

       美国海军更新了2009年的北极线路图,增加了任务分析和“舰队准备”细节两个项目,后者专门针对北极的环境状况设计,涉及的内容包括搜救、海洋安全、C4ISR系统、与美国海岸警卫队合作、战略补给和战略威慑等。

       2009年的北极线路图说明书指出,“北极气候变暖的速度达全球其它地方的二倍之快,预测北极冰川的范围仍存在着很大的不确定性,目前,科学界的共识表示,到21世纪的30年代,夏季时节,北极地区可能会完全无冰。”

       海军气候变化特遣小组所做的一份评估表示,在报告提出时,冰的融化速度已经加快了。因此,更新后的北极线路图,有一部分是为了引进最新的关于北极冰川变化和海水状况的科学预测。

       去年,海军海洋研究者公共事务处官员Robert Freeman 指出,20世纪90年代,海军潜水艇的调查就指出北极冰川正在融化,但自那时起,北极的环境又发生了相当大的变化

作者简介:Kris Osborn自2015年8月起,担任Scout Warrior的总编辑,工作职责包括管理Scout网站内容管理,发布原创文章。Scout Warrior旨在提供一些军事相关的内容,包括一些关键领域的内容,如武器、新兴或新生代技术以及其他相关的军事话题。在加入Scout Warrior之前,Kris Osborn是Military.com的副主编,他曾在在五角大楼任职,是一名高级专家。Osborn也曾在美国有线电视新闻网(CNN)和CNN头条新闻网做过主播和军事实况转播主持。本文最早发布于Scout Warrior。


编译:黄瑞

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