互动科普

在南极冰架闪亮、光滑的表面下，深藏着一个黑暗的世界，那里的景观与地球上任何其他地方都迥然不同，在那里，倒置的峡谷和狭长地带一直延伸到冰层深处。在陆上冰川的支撑下，这些巨大冰架漂浮在南大洋（Southern Ocean）冰冷的海域。今年，华盛顿大学的研究人员将自己研发的7个水下机器人，派往这个世界，执行一项危险任务。他们希望，通过让水下机器人观察这片隐匿而杂乱地形（暖流和寒流混合交融之地），了解冰层的融化过程，以帮助研究人员更好地预测海平面上升的趋势。

负责这项任务的是华盛顿大学的冰川学家、冰川未来倡议（U.W.’s Future of Ice initiative）的发起人之一克努特·克里斯蒂安森（Knut Christianson），他说：“40年前我们就知道，从本质上来说冰架结构是不稳定的，但冰架结构到底发生了什么系统性的变化，我们并没有真正搞清楚，更不用说它们对外界重大环境变化（如海洋温度升高）的反应。”

此前，科学家们也一直在探索冰架下的世界，他们对冰层进行钻探，或者派出水下机器人进行短期探测。但克里斯蒂安森认为，上述探索涉及的范围有限，周期也较短，所拍摄的快照无法全面反映冰水共存系统的状态。

全新的水下机器人探险队由三架无推进装置的“水下滑翔机”（Seagliders）和四台自动浮标组成。所有水下机器人都配置了可测量温度、压力、湍流和溶氧量的仪器。每架水下滑翔机的造价高达10万美元，将按既定路线，在冰架下进行全方位、为期数周的探测。水下滑翔机可通过调整浮力和机翼，获得推进力，并按照程序设定的方向缓慢滑行。相比之下，总造价为3万美元的浮标则只能任由洋流摆布，通过改变上升或下沉的浮力来调节运动状态。

如果水下滑翔机或自动浮标在上升时困在冰隙或某个狭长地带，就没有逃脱的可能，也无法向总部发出呼救信号。“对水下机器人来说，这是一项危险的工作，”佐治亚理工学院的工程师米克·韦斯特（Mick West，未参与华盛顿大学冰川未来倡议的工作）说，不过，他自己的团队也曾于2015年在南极罗斯冰架（Ross Ice Shelf）下放置系缆水下机器人。

如果有水下机器人不幸遇难，华盛顿大学的科学家将于2019年返回南极，探寻“迷途”机器人。即使届时找不到它们，其电池寿命也够再运行一年，其他研究人员还有希望在这段时间找到它们，并归还给华盛顿大学。而在此之前，克里斯蒂安森应该早就开始利用机器人收集的数据，来改进地球海平面上升的模型了。