通像煙花天空爆發(fā)砍，送北極熊陷入恐慌。他們?cè)谘┑厣蠜_刺，媽媽檢查以確保她的幼崽跟上步伐。在附近，兩名北極熊警衛(wèi)隊(duì)(一名曾開(kāi)火，另一名手持步槍武裝)停在雪地摩托上，確保熊對(duì)這架德國(guó)破冰船上的科學(xué)家和工作人員沒(méi)有構(gòu)成威脅。北極，結(jié)冰成海冰。

熊是這種不尋常探險(xiǎn)的偶然威脅，該探險(xiǎn)被稱(chēng)為北極氣候研究多學(xué)科漂移觀測(cè)站(MOSAiC)。但是科學(xué)家們也正在與另一個(gè)更大的入侵者爭(zhēng)辯：他們自己的船。118米長(zhǎng)的Polarstern是一個(gè)復(fù)雜的浮動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，可以讓MOSAiC科學(xué)家研究大氣，海冰，海洋和生物。但是，船只及其所攜帶的設(shè)備也會(huì)產(chǎn)生噪音，光，熱和其他形式的污染，這可能會(huì)破壞原始環(huán)境中的測(cè)量結(jié)果。

在極地號(hào)的發(fā)電機(jī)，例如，噴出黑煙的穩(wěn)定羽，復(fù)雜努力收集空氣樣品。國(guó)家海洋與大氣管理局和博爾德的科羅拉多大學(xué)(University of Colorado)的大氣科學(xué)家Matthew Shupe說(shuō)：“到目前為止，我們將成為附近最大的氣溶膠顆粒來(lái)源。”但是，他補(bǔ)充說(shuō)，“這也是一個(gè)機(jī)會(huì)”，以了解更多船只的到來(lái)可能對(duì)未來(lái)的北極產(chǎn)生影響。

我們與北極熊的相遇發(fā)生在10月4日北極星將自己鎖定在北緯85度附近的冰層中之后僅6天。該船于9月份離開(kāi)挪威特羅姆瑟，然后向北蒸，以尋找足夠厚的浮冰，以在接下來(lái)的12個(gè)月內(nèi)為科學(xué)家及其設(shè)備提供支持，因?yàn)樗麄兤鬟^(guò)北極，然后返回格陵蘭島和紐約之間的開(kāi)放水域。挪威的斯瓦爾巴群島于2020年秋。那時(shí)，由阿爾弗雷德·韋格納研究所(AWI)赫爾姆霍茲極地和海洋研究中心領(lǐng)導(dǎo)的，耗資1.5億美元的MOSAiC項(xiàng)目的約300名科學(xué)家希望收集到一份豐富的數(shù)據(jù)將幫助揭示氣候變化對(duì)北極的影響。

一旦Polarstern的螺旋槳減速到停下來(lái)，使飛船變得安靜而安靜，旅程的第一站中的數(shù)十名研究人員就浪費(fèi)了很少的時(shí)間來(lái)建立研究地點(diǎn)，例如“氣球鎮(zhèn)”(Balloon Town)和“海洋之城”-在周?chē)谋嫔?。他們?duì)道路，高架儀器塔架和電力線的軌道進(jìn)行了分級(jí)。(這些電纜后來(lái)變成了北極熊的咀嚼玩具。)然后，他們使用船上的起重機(jī)和直升機(jī)將重型設(shè)備拖到冰冷的海景上，其中包括一艘機(jī)器人潛水艇，研究人員將這些潛水艇掉入一個(gè)刻有60厘米長(zhǎng)的孔中，厚冰。

但是，在某些地區(qū)，他們小心翼翼地留在廣闊的原雪原地，在那里儀器從上方和下方監(jiān)控絮凝物。已警告遠(yuǎn)征隊(duì)成員-包括負(fù)責(zé)嚇走熊的看守-禁止在這些地點(diǎn)行走或駕駛雪地摩托。這只是MOSAiC科學(xué)家正在努力將所謂的觀察者效應(yīng)降至最低的一種示例，在這種情況下，科學(xué)家或他們的船只的存在會(huì)歪曲他們的觀察結(jié)果。

在極地號(hào)不能完全關(guān)閉，因?yàn)樗仨氉鳛檫h(yuǎn)征的電廠，指揮中心和酒店，其中一些可以稱(chēng)之為五星。有一個(gè)飯廳，每天下午茶時(shí)間提供令人垂涎的蛋糕，還有一個(gè)桑拿浴室，一個(gè)游泳池，一個(gè)健身房，一個(gè)酒吧，甚至還有一些小商店，您可以在這些商店購(gòu)買(mǎi)糖果，煙草和酒精。盡管該船是被動(dòng)地隨冰層漂流，但它每天會(huì)吞食15噸柴油。

其中一些燃料為船上的許多燈供電。當(dāng)我得知我將在MOSAiC開(kāi)始時(shí)登上Polarstern時(shí)，我期待著極地之夜的來(lái)臨，并看到北極星-懸垂在我居住的科羅拉多州地平線上方僅40°的地方-閃爍著天空。但是，船上充滿了冰，使研究人員能夠安全有效地工作，并產(chǎn)生強(qiáng)大的輝光，遮蓋了天空。我在船上兩周內(nèi)沒(méi)有看到一顆星星。

對(duì)于AWI生物學(xué)家Allison Fong而言，發(fā)光是一個(gè)問(wèn)題。她想更好地了解北極冬季連續(xù)幾個(gè)月沒(méi)有陽(yáng)光的情況下，微生物植物的生存方式，但是她無(wú)法研究暴露在人造光下的樣品。因此，她計(jì)劃每周一次駕駛雪地車(chē)到她所謂的“暗區(qū)”，該暗區(qū)藏在距離船約500米的小雪和冰嶺要塞后面。在那里，研究人員將戴上紅色的前大燈(紅色的光不會(huì)影響大多數(shù)生物)并收集冰芯，他們將在船上對(duì)其進(jìn)行分析。

同時(shí)，海洋學(xué)家正在處理Polarstern產(chǎn)生的熱量，湍流和廢水。加利福尼亞州蒙特雷海軍研究生院的海洋學(xué)家蒂姆·斯坦頓說(shuō)：“在(船舶周?chē)?主要站點(diǎn)上，有一個(gè)死區(qū)”用于收集數(shù)據(jù)。為了避免這個(gè)問(wèn)題，他和其他人已經(jīng)部署了一些自主儀器，這些儀器坐在冰上或漂浮在遠(yuǎn)離船舶的洞中。

同時(shí)，探險(xiǎn)隊(duì)本身的聲音迫使大氣科學(xué)家建立特殊的防御系統(tǒng)。在離船半公里的“大都會(huì)城市”(Met City)站點(diǎn)，幾乎與一個(gè)人一樣高的障礙物掩藏了一種使用聲音脈沖來(lái)測(cè)量空氣密度的儀器，從而洞悉了大氣的結(jié)構(gòu)。屏障的目的是消滅任何可能在整個(gè)海景中隆隆傳播的人為噪聲，例如船上的喇叭聲，雪地摩托和附近電子設(shè)備發(fā)出的嗡嗡聲。

然后是Polarstern的煤煙氣，這對(duì)許多研究北極異常清潔空氣的MOSAiC科學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的問(wèn)題。研究人員希望更好地理解氣溶膠(懸浮在大氣中的微小顆粒)的來(lái)源和命運(yùn)，這些氣溶膠有助于在云內(nèi)形成小的冰晶。晶體的數(shù)量可以確定云是充當(dāng)溫暖地球的毯子還是充當(dāng)保護(hù)其免受太陽(yáng)輻射影響的傘。但是科學(xué)家們不確定北極氣溶膠的確切來(lái)源：它們是從陸地上向北吹來(lái)的，還是由海洋生物形成并通過(guò)波浪沖向天空?