北极研究人员致力于消除船只的指纹

通像烟花天空爆发砍，送北极熊陷入恐慌。他们在雪地上冲刺，妈妈检查以确保她的幼崽跟上步伐。在附近，两名北极熊警卫队(一名曾开火，另一名手持步枪武装)停在雪地摩托上，确保熊对这架德国破冰船上的科学家和工作人员没有构成威胁。北极，结冰成海冰。

熊是这种不寻常探险的偶然威胁，该探险被称为北极气候研究多学科漂移观测站(MOSAiC)。但是科学家们也正在与另一个更大的入侵者争辩：他们自己的船。118米长的Polarstern是一个复杂的浮动实验室，可以让MOSAiC科学家研究大气，海冰，海洋和生物。但是，船只及其所携带的设备也会产生噪音，光，热和其他形式的污染，这可能会破坏原始环境中的测量结果。

在极地号的发电机，例如，喷出黑烟的稳定羽，复杂努力收集空气样品。国家海洋与大气管理局和博尔德的科罗拉多大学(University of Colorado)的大气科学家Matthew Shupe说：“到目前为止，我们将成为附近最大的气溶胶颗粒来源。”但是，他补充说，“这也是一个机会”，以了解更多船只的到来可能对未来的北极产生影响。

我们与北极熊的相遇发生在10月4日北极星将自己锁定在北纬85度附近的冰层中之后仅6天。该船于9月份离开挪威特罗姆瑟，然后向北蒸，以寻找足够厚的浮冰，以在接下来的12个月内为科学家及其设备提供支持，因为他们漂流过北极，然后返回格陵兰岛和纽约之间的开放水域。挪威的斯瓦尔巴群岛于2020年秋。那时，由阿尔弗雷德·韦格纳研究所(AWI)赫尔姆霍兹极地和海洋研究中心领导的，耗资1.5亿美元的MOSAiC项目的约300名科学家希望收集到一份丰富的数据将帮助揭示气候变化对北极的影响。

一旦Polarstern的螺旋桨减速到停下来，使飞船变得安静而安静，旅程的第一站中的数十名研究人员就浪费了很少的时间来建立研究地点，例如“气球镇”(Balloon Town)和“海洋之城”-在周围的冰面上。他们对道路，高架仪器塔架和电力线的轨道进行了分级。(这些电缆后来变成了北极熊的咀嚼玩具。)然后，他们使用船上的起重机和直升机将重型设备拖到冰冷的海景上，其中包括一艘机器人潜水艇，研究人员将这些潜水艇掉入一个刻有60厘米长的孔中，厚冰。

但是，在某些地区，他们小心翼翼地留在广阔的原雪原地，在那里仪器从上方和下方监控絮凝物。已警告远征队成员-包括负责吓走熊的看守-禁止在这些地点行走或驾驶雪地摩托。这只是MOSAiC科学家正在努力将所谓的观察者效应降至最低的一种示例，在这种情况下，科学家或他们的船只的存在会歪曲他们的观察结果。

在极地号不能完全关闭，因为它必须作为远征的电厂，指挥中心和酒店，其中一些可以称之为五星。有一个饭厅，每天下午茶时间提供令人垂涎的蛋糕，还有一个桑拿浴室，一个游泳池，一个健身房，一个酒吧，甚至还有一些小商店，您可以在这些商店购买糖果，烟草和酒精。尽管该船是被动地随冰层漂流，但它每天会吞食15吨柴油。

其中一些燃料为船上的许多灯供电。当我得知我将在MOSAiC开始时登上Polarstern时，我期待着极地之夜的来临，并看到北极星-悬垂在我居住的科罗拉多州地平线上方仅40°的地方-闪烁着天空。但是，船上充满了冰，使研究人员能够安全有效地工作，并产生强大的辉光，遮盖了天空。我在船上两周内没有看到一颗星星。

对于AWI生物学家Allison Fong而言，发光是一个问题。她想更好地了解北极冬季连续几个月没有阳光的情况下，微生物植物的生存方式，但是她无法研究暴露在人造光下的样品。因此，她计划每周一次驾驶雪地车到她所谓的“暗区”，该暗区藏在距离船约500米的小雪和冰岭要塞后面。在那里，研究人员将戴上红色的前大灯(红色的光不会影响大多数生物)并收集冰芯，他们将在船上对其进行分析。

同时，海洋学家正在处理Polarstern产生的热量，湍流和废水。加利福尼亚州蒙特雷海军研究生院的海洋学家蒂姆·斯坦顿说：“在(船舶周围)主要站点上，有一个死区”用于收集数据。为了避免这个问题，他和其他人已经部署了一些自主仪器，这些仪器坐在冰上或漂浮在远离船舶的洞中。

同时，探险队本身的声音迫使大气科学家建立特殊的防御系统。在离船半公里的“大都会城市”(Met City)站点，几乎与一个人一样高的障碍物掩藏了一种使用声音脉冲来测量空气密度的仪器，从而洞悉了大气的结构。屏障的目的是消灭任何可能在整个海景中隆隆传播的人为噪声，例如船上的喇叭声，雪地摩托和附近电子设备发出的嗡嗡声。

然后是Polarstern的煤烟气，这对许多研究北极异常清洁空气的MOSAiC科学家来说是一个巨大的问题。研究人员希望更好地理解气溶胶(悬浮在大气中的微小颗粒)的来源和命运，这些气溶胶有助于在云内形成小的冰晶。晶体的数量可以确定云是充当温暖地球的毯子还是充当保护其免受太阳辐射影响的伞。但是科学家们不确定北极气溶胶的确切来源：它们是从陆地上向北吹来的，还是由海洋生物形成并通过波浪冲向天空?

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