作者:蒂洛·阿恩霍尔德，莱布尼茨对流层研究所 北极极地之夜的极地船尾
信用:汉尼斯·格里斯 不来梅港/莱比锡
随着极地号的返回，有史以来最大的北极探险已经圆满结束
一年多来，德国研究破冰船与来自20个国家的400多人进行了5次航行，以比以往任何时候都更精确地调查气候变化的中心
在耗资约1.4亿欧元的考察结束时，阿尔佛雷德·魏格纳研究所、亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)得出了一个积极的结论:尽管有各种不可预见的困难，它还是通过一个决定性的步骤成功地增进了对地球气候系统及其变化的了解
从莱比锡的角度来看，这个复杂的项目也是成功的:莱布尼茨对流层研究所和莱比锡大学的7名参与者都恢复了健康，并获得了宝贵的气候数据
对北极大气研究至关重要的两个测量项目能够在极端天气和coron a:一个多波长激光雷达在整个考察期间扫描了极地斯特恩上空的空气层
在369天里，6.4亿个激光脉冲进入天空，收集了112千兆字节的数据
今年7月，马赛克大气小组用一个系留气球测量了融化的浮冰上方的最低空气层
在一个紧凑的时间窗口内，实现了33次气球上升，在此期间，总共有31，725米的绳索被解开并重新缠绕
对流层和莱比锡大学的气球测量对了解融化阶段的极地大气特别重要，因为原本计划与斯匹次卑尔根的飞机平行进行的测量由于日冕大流行不得不推迟到秋季
“我们感到高兴的是，尽管困难重重，但雄心勃勃的计划基本上已经实现
一个亮点无疑是我们的激光雷达在冬季对北极对流层的洞察
“在极地之夜，没有人能够在如此遥远的北方观察到它，”马赛克教授说
安德列亚斯·麦基，特罗波司司长
对数据的评估仍在全面展开，但有迹象表明，大气层和地面上的冰也是如此:“有许多迹象表明，北极的大气层已经发生了显著变化
我们看到的烟比预期的多
巨大的森林大火显然正在影响极地地区
甚至这些曾经原始的地区似乎也达到了“火山世”
“然而，要获得具体的结果需要几个月的时间，在此期间，必须对数据进行检查、分析和讨论，然后才能最终公布
“事实上，我们已经测量了整个北极一年的大气和地面能量平衡，这将大大有助于我们对北极变暖的理解，”麦基补充说
北极夏季，对流层和莱比锡大学的系留气球在浮冰上活动
学分:梁艺·尼克森，科罗拉多大学/ AWI分校 目前，人们和技术经受住了压力的喜悦远远超过了
也在博士
TROPOS的科学家和激光专家罗尼·恩格尔曼(Ronny Engelmann)负责在极地斯特恩的海洋环境项目中进行遥感测量:“在冬季体验北极，并被允许进入一个每年这个时候只有几个人去过的地区，这是一件令人着迷的事情
作为一名科学家，我很高兴，由于我的同事们的精心照料，我们的设备能够持续使用一年，并且在极寒的极地之夜，温度低至零下40摄氏度，没有任何故障
过去十年的经验，在此期间，我们的OCEANET集装箱一直在宝丽来斯特恩船上，是一个很大的帮助
没有稳定的技术，我们永远也不会知道什么样的尘埃层穿过了北极，”物理学家恩格尔曼回顾道
激光雷达于2019年9月28日至2020年10月2日运行，未出现任何重大故障
这是由博士保证的
罗尼·恩格尔曼、汉尼斯·格里斯、马丁·拉德兹、朱利安·霍弗和博士
迪特里希·阿尔托森(Dietrich Althausen)，其中一些人花了长达四个月的时间完成了五段旅程
尽管遥感仪器大多自动运行，但它们需要定期维护:例如，发射激光脉冲的闪光灯必须更换五次，或者每次校准微波辐射计时必须更换60升液氮
加上其他仪器，如辐射计、云照相机、雨量计和来自对流层的OCEANET测量容器上的光度计，总共收集了超过1.5万亿字节的数据，消耗了大约60，000千瓦时的电力
虽然宝丽来斯特恩号前甲板上的遥感仪器实际上可以运行整个探险队，但在冰上的各队只有很短的时间窗口，必须尽可能有效地使用
对流层和莱比锡大学的气球小组能够在冰上工作37天
在其他小组的支持下，完成了33次气球升空，其中有一辆公共汽车大小的白鲸系留气球可以测量浮质粒子、辐射和气象参数，高度可达冰层上方1500米
为了多次填充气球，消耗了474立方米的氦气，并且为了冰锚，必须在融化的冰上钻6米深的洞
“我们在冰上的时间很短，但很紧张
许多融化的池塘和频繁的北极熊拜访需要大量的即兴创作
由于整个马赛克团队的支持，我们能够掌握困难的情况
这使得我们的气球测量成为一个伟大团队的巨大团队努力，我将在未来很长一段时间内记住它，”对流层的克里斯蒂安·皮尔磁说
皮尔磁记录的垂直剖面连同他来自莱比锡大学的同事迈克尔·洛纳迪的辐射测量将为夏季北极的低层大气提供重要的见解
例如，该小组能够在300米的高度记录14摄氏度的温度，尽管地面温度仅略高于冰点
没有这种现场测量，就不可能估计地面空气层对海冰融化的影响
最初计划在初夏用系留气球研究镶嵌浮冰上方的近地大气，用飞机研究更高层的大气
然而，由于日冕大流行，当时不可能通过斯匹次卑尔根进行飞行
必须与德国的研究船组织供应和人员交流，飞机行动不得不推迟到9月
“因此，莱比锡系留气球的测量是在这一空气层的马赛克上进行的重要的原位气溶胶测量，这对北极的气候非常重要，”对流层的安德烈亚斯·麦基强调说，“作为一名大气研究人员，我特别高兴气球实验在2017年后第二次成功，并提供了非常有价值的数据
" 北极夏季，对流层和莱比锡大学的系留气球在浮冰上活动
信用:克里斯汀·皮尔磁 2020年9月，德国研究飞机“极地5号”和“AWI极地6号”是第一架从朗耶尔森机场起飞的外国飞机，进行了几次从斯匹次卑尔根到北极中部的测量飞行，以研究自日冕封锁以来马赛克背景下的大气:“通过对辐射和粒子的广泛测量，我们想知道北极的云是如何影响地面变暖的
近年来，北极比地球上任何其他地区都变暖
所涉及的反馈机制非常复杂，还没有被充分理解
然而，如果气候模型要能够估计那里的气候变化有多快，即使是北极周围的地区，这种知识也是必不可少的
来自莱比锡大学的曼弗雷德·温迪施，他也是德国研究基金会(DFG)合作研究中心“北极气候变化”的发言人
该网络包括不来梅、科隆和莱比锡的大学，以及不来梅港的AWI大学和莱比锡的特罗波斯大学
该研究网络的目的是使用各种方法观察北极剧烈的气候变化，以提高模型的可靠性，并对北极进一步变暖做出更准确的预测
马赛克探险队将为此做出重大贡献，并将在未来几个月内接受联盟合作伙伴的深入评估
“我对‘马赛克’探险的进展非常满意，这是一个多么大的成功啊
通过这次考察，我们可以提供人类迫切需要的气候数据和观测结果，以便在气候保护方面做出根本性和紧迫的政治决策，”马库斯·雷克斯教授说，他是考察队队长，也是AWI亥姆霍兹极地和海洋研究中心阿尔弗雷德·魏格纳研究所马赛克项目的负责人
“我们已经看到北极冰层是如何消失的
在夏天，即使在北极，它的特点是广泛的融化和侵蚀
如果我们不立即采取全面的措施来应对气候变暖，我们将很快看到北极的夏季不结冰，这将对我们自己的天气和气候产生不可估量的影响
尽管今天的北极中部在冬天仍然是一个迷人的冰冻景观，但冰层只有40年前的一半厚，我们遇到的冬季气温几乎总是比弗里德持乔夫·南森125年前在开创性的北极探险中经历的温度高10度
" 2019年9月20日，极地号从挪威特罗姆瑟港出发，前往气候变化的中心——北极中部
一旦到达那里，这艘船就让自己被困在冰中，开始了长达一年的穿越北极的漂流，完全受自然力量的支配——路线和速度完全由风和水流推动的冰漂流决定
在探险的五个航段中，共有442名研究人员、宝丽来斯特恩号船员、年轻的调查人员、教师和新闻记者参加了这次活动
来自20个国家的7艘船、几架飞机和80多个机构参与了这次行动
来自37个国家的研究人员有一个共同的目标:研究气候系统中大气、冰和海洋之间的复杂相互作用，以便在气候模型中更好地表现它们
他们还在北极中部探索了整整一年的生活
现在，他们带着对快速变化的北极的丰富印象和无与伦比的数据宝库回到了家，整整一代气候研究人员将专注于分析这些数据
从莱比锡的角度来看，北极的下一个主要测量活动将是2022年春天德国研究飞机“光环”和“极地6号”的“光环(AC)”任务
另一方面，系留气球“白鲸号”将在2021年夏末重返北极上空——如果流行病条件允许的话
然而，这次是在斯匹次卑尔根的研究村Ny-lesund的坚实土地上
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