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中国计量人首次建立南极中山站绝对重力校准点纪实


  来源: 中国质量报 时间:2020-08-06 编辑:仪器仪表WXF
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冰清玉洁的冰山、绚丽神秘的极光、憨态可掬的企鹅……对于大多数普通人来说,这些都是南极令他们神往的景象。


但对于一名科技工作者来说,南极是科学天堂,蕴藏着无数的科学之谜和信息,也是科学实验理想的天然实验室。


自1984年我国首次南极考察队远征南极并建设长城站,到2020年4月,执行第36次南极考察的“雪龙”号和“雪龙2”号船返回上海国内基地码头,中国计量人借助这次“双龙探极”,终于第一次踏上了南极这片神秘的土地。


◎粟多武正在观测仪器

◎粟多武正在观测仪器


由中国计量科学研究院(以下简称中国计量院)派出的粟多武副研究员,携带由该院自主研发的高精度绝对重力仪,在南极中山站建立了我国首个重力加速度校准点,并通过自主研发的远程时空基准量传实验系统,实现北京-南极远程时间频率精准传递,为保障我国南极重力测量结果的溯源性和准确性奠定了基础,也首次验证了基于北斗链路的远程时间频率传递系统在全球范围内的可靠稳定覆盖能力。


该项工作是我国首次在极地区域完成并验证了建立时空基准的全部技术方案,尤其是在某些国家对我国进行高科技产品封锁的环境下,意义重大。


01、极地梦


在北京市昌平区昌赤路18号,坐落着中国计量院美丽的昌平院区。寒冬里,这里经常能看到一个人穿着短袖长跑的身影。院里人都知道,这必是粟多武无疑。“南极科考可以说是计量人的梦想,我从2014年就开始关注,并从当年开始坚持锻炼身体,重点进行耐寒训练。”粟多武告诉记者。


21世纪是海洋科学的世纪。而极地科考是海洋科学研究的重要组成部分。南极科考的各种设备,是保障科考工作获取第一手数据的核心手段。而海洋的复杂环境,极地的极端、恶劣气候,往往造成各种设备出现测量上的漂移和误差。因此,计量仪器深入参与南极科考,为各种科学仪器提供在线校准,就具有非常重要而现实的意义。而重力测量在国计民生中有着重要的应用,它是地震前兆观测研究、气象研究和预报的最主要的手段之一,也为地下资源勘探和普查、地下结构探测等提供重要技术支持。


作为中国计量院时间频率所副研究员,粟多武一直深入参与该院自主研制的国产绝对重力仪的研发和应用工作。2018年,中国计量院作为参与单位,承担了科技部国家重点研发计划课题“极区海洋重力校准技术研究”的子任务“极区海洋重力现场校准技术研究”。粟多武为该子任务的负责人,并通过层层选拔,最终入围了南极科考的现场执行人名单,负责在南极中山站建立绝对重力校准点并进行不确定度评估工作。他也是中国计量院建院65年来,首位去南极开展计量工作的计量人。


◎中山站莫愁湖西侧重力校准点位J001水泥墩建设完成(居中者为粟多武)

◎中山站莫愁湖西侧重力校准点位J001水泥墩建设完成(居中者为粟多武)


中国计量院时间频率所副所长、重力团队负责人吴书清说,院里十分重视这次南极科考任务,一则它将填补我国目前极区海洋重力量值无法溯源的空白;二则对提高我国在全球重力参考网建设提供了高精度数据支持;三则该校准点建成后,可溯源到中国计量院的国家时间频率计量基准和国家重力加速度计量基准,为我国开展极地区域的测绘等奠定了基础,提升了我国在和平利用极地国际活动中的话语权。


目前,据文献报道,美、日、德、法、意等国在南极的12个站位进行了23次绝对重力测量,但都是地质、测绘、海洋、高校等机构在进行,国际上还没有计量技术机构进行相关计量工作。


02、探险旅


2019年10月22日,中国第36次南极科学考察队“雪龙”号科考船,从上海出发前往南极。刚登船时,“荣幸”“兴奋”“责任感”等情绪一起向粟多武涌来。


但海上摇摇晃晃的生活,很快让他体会到了南极科考之路的风险性。风高浪急,导致船体摇晃剧烈,队员们在船舱内行走和甲板上活动都有滑倒、摔伤及落海的可能。“有个别队员在上下船舶的楼梯时,由于没有扶住扶手还造成了轻微的腰椎摔伤。”一切行动听指挥,成了粟多武谨记的纪律红线。


◎粟多武的极地笔记

◎粟多武的极地笔记


关键词:南极中山站 绝对重力校准点 计量人    浏览量:11334

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