雪龙破冰,激光探海 | 陈鹏研究员团队自研海洋激光雷达圆满完成极地联合航次观测任务

作者:张思琪 发布日期:2026-05-19 阅读:348

近日,“雪龙2”号极地联合考察航次圆满完成预定任务。陈鹏研究员团队深度参与此次极地考察,依托自主装备的船载海洋激光雷达与处理系统,完成了极地海域冰缘区及开阔水域过渡带的连续走航观测任务。航次期间,团队成员随船开展全天时观测,获取了极地海域水体后向散射剖面及相关生物光学参数数据。这是该设备首次在极地秋冬季复杂环境下开展连续业务化观测,标志着国产自研船载海洋激光雷达装备在极区海域进一步完成了工程化验证和应用拓展。

 

1779176962409031.png


自主激光装备持续运行,首次实现极地海洋垂向结构主动探测

海洋激光雷达通过向海水发射特定波长激光脉冲,接收水体中颗粒物和分子的后向散射信号,反演水体光学参数剖面,实现对海洋上层水体的主动“光学扫描”。与传统被动遥感不同,海洋激光雷达能够突破海表“积分观测”的限制,获取米级垂向分辨率信息,特别适用于浮游植物次表层最大值层、薄层结构及冰缘区复杂水体的连续探测。

本航次中,团队研制的海洋激光雷达系统在船载平台上稳定运行,连续获取了从表层至数十米深度的水体后向散射和叶绿素相关剖面信息,并沿航迹构建了极地海域三维生物光学结构图,为揭示冰下及冰缘附近次表层浮游植物的垂向分布特征提供了关键观测数据。

 

1779176993935451.png


 

1779177122539514.png


极端环境下稳定观测,为极地科考提供关键技术支撑

极地秋冬季海况复杂、环境严酷,低温、大风、海浪、结冰及高湿高盐雾条件对甲板设备长期运行提出了极高要求。海冰边缘区作业窗口有限,设备不仅要满足全天时连续观测需求,还需具备较强的环境适应能力和运行稳定性。针对这些挑战,团队围绕仪器防水防寒、防盐雾腐蚀、结构固定、供电稳定和长期连续运行等方面开展了专项优化设计。航次期间,系统总体运行稳定,数据获取连续完整,充分验证了国产海洋激光雷达装备在极区复杂海况和极端环境下的适应性与可靠性,为后续极区海洋生态环境监测、冰缘带生物光学观测及业务化应用积累了宝贵经验。

1779177301245952.png

1779177149429621.png

服务国家极地战略需求,拓展海洋激光雷达观测新能力

极地海域是全球气候变化响应最敏感的区域之一,也是海洋生态过程和海气相互作用研究的重要前沿。秋冬季航次观测能够有效填补传统夏季观测的时空空白,对于认识海冰快速演变背景下的水体光学结构变化、次表层浮游植物分布及其生态响应具有重要意义。团队开展的连续激光雷达走航观测,为我国极地海洋环境立体监测能力建设提供了新手段。

下一步,团队将继续围绕海洋激光雷达核心技术、极地环境适应性设计、数据反演算法及业务化观测应用开展深入研究,进一步提升我国自主海洋遥感装备在极地海域的观测能力与国际竞争力,为服务国家极地战略、海洋强国建设和全球变化研究贡献更多力量。

 


  • 卫星海洋环境监测预警全国重点实验室

    © 2021卫星海洋环境监测预警全国重点实验室 版权所有.
    浙ICP备10040255号-4    技术支持: 寸草心科技      

  • 地址:杭州市保俶北路36号
    邮编:310012
  • 总机号码:+86-571-8196 3198
    传真:+86-571-8883 9374