本报讯（记者/崔文灿 李建平，通讯员/曹宁）近日，参加中国第42次南极考察的四位中山大学老师——大气科学学院教授韩博，遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银，圆满完成任务，顺利归来。
中国第42次南极考察由“雪龙”号和“雪龙2”号共同保障。梁琦参与夏季考察，韩博、叶玉芳、王绍银三位老师乘坐“雪龙2”号执行秋季南极普里兹湾联合航次任务。
在2万米高空“放气球”
2026秋季南极普里兹湾联合航次由来自中国、澳大利亚、美国、韩国、比利时、印度等6个国家、19个研究机构的97名极地科考队员组成，是我国首次在南极普里兹湾海域突破海况、天气、技术条件等限制，开展的秋季南大洋调查。
普里兹湾，是地球上最神秘、最缺观测数据的区域之一。这里有一个特殊的地理现象叫“冰间湖”——在达到结冰温度的天气条件下，仍能长期或较长时间保持无冰或仅被薄冰覆盖的水域。
冰间湖虽小，作用却巨大：它是海冰的“工厂”，它通过向大气释放热量，不断冻结生成新的海冰；海水结冰时析出的盐分，会形成高密度的冷水下沉，成为南极底层水，驱动全球海洋的“温盐环流”。学界认为两极冰间湖区域正是这个温盐环流的关键“发动机”之一。韩博此行重点关注冰间湖与大气之间的热量交换过程，获得一手的湍流通量数据。这些数据，可准确描述南大洋典型非均匀海表湍流传输特征，这对于改进气候模式，进而准确认识南大洋在全球气候变化中的作用，具有重要的科学意义。
观测手段之一，就是“放气球”。这些气球充满氦气，直径可达1.5米，重量约200克。气球下方挂载着“无线电探空仪”传感器，像一个会飞的“体温计”。韩博在“放气球”气球从科考船甲板升起，一路飞向2万米高空，最终爆炸。在这个过程中，传感器实时监测温度、湿度、气压，并通过GPS 定位记录下气球的移动速度和方向——从而推算出不同高度的风速和风向。从海平面附近到2万米高空，大气垂直结构的关键数据，都能通过这个气球“一网打尽”。
一个多月的时间里，韩博他们一共用了130个探头，获取有效探空廓线125个，成功率高达96%。而过往的南极秋冬季航次中，国外团队探空作业成功率还不到20%。本航次探空高成功率主要得益于韩博2020年参加中国第37次南极科考积累的作业经验，中山大学大气学院、遥感科学与技术学院和复旦大学团队的默契配合。
无人机观测冰间湖
“以前给学生讲冰间湖的形成机制，都是用动画来演示，现在终于有自己的观测视频了。”站在“雪龙2”号极地考察船的甲板上，看着海面不断生成脂状新冰，又被大风吹到边缘堆积，中山大学遥感科学与技术学院的叶玉芳副教授这样说。
用无人机观测冰间湖存在一个矛盾：下降风大的地方才能形成冰间湖，但风特别大的地方又极不利于无人机操作。叶玉芳和王绍银时刻关注着测试的“窗口期”。遇到空气湿度低、风速合适时，他们立刻进入工作模式，用无人机对“雪龙2”号周围海冰开展航拍。无人机搭载的光学镜头可拍摄清晰图像并计算海冰面积，热红外镜头则获取热辐射图像进而计算薄冰厚度，后续将与卫星遥感数据对比，优化算法。
零下十几度的天气里，海冰观测组队员在甲板上操作无人机，身体很快就冻得全身冰冷。王绍银回忆起作业场景：“我们的手指承受得最多，无人机起降过程需要精细化操作，戴着手套很不方便。”于是他们把棉线手套的手指部分剪掉，但“操作一会儿，指头就冻僵了”。
除了不断提升的操作熟练度和默契，无人机技术的迭代也为科考赢得了宝贵时间。本次科考携带的新型无人机具备船载起降功能，可在航速3节以内的低速行驶状态下正常起降测试，大大延长了观测时长。
近年来，中山大学持续深化极地科学研究，在南北极科考、极地遥感监测、极地环境变化等领域不断取得突破。学校多学科协同发力，遥感科学与技术、大气科学、海洋科学等学科深度融合，为国家极地考察事业提供科技支撑。