2024年秋季，来自UAK2项目的科学家和学生乘坐挪威破冰船KV Svalbard（图1）参加了一次国际考察。此次任务的主要目标是在北极中部部署一个大型海洋观测系统。
图1 | 来源：NERSC
科学家们在深海布设了四组配备全套仪器的深海浮标，用于监测水温、盐度、洋流以及声波传播时间。这些浮标相距数百公里，彼此之间相互传递声波脉冲。通过分析声波脉冲传播的时间，研究人员能够检测到北极水域温度随时间的变化趋势——这项研究对完善气候模型具有重要意义。
船上的学生还参与了“浮船计划”行动，将装饰精美的小木船投放到冰上，用来研究冰川漂移。这个扩展的项目吸引了北极社区人员和学童的参与，有助于提高人们对北冰洋的认识和理解，包括其环流、海冰覆盖以及持续变化。
UAK2项目的核心目标是加强海洋研究与工业的协作，推动双方在技术开发领域的联合创新。为实现这一目标，纳尔逊中心的科学家们在北极点附近北纬88度（图2）部署了安德拉（Aanderaa）设备串联系统，在冰上钻孔将Aanderaa设备串联系统悬挂于水面浮标上（图3）。此次部署旨在探索多点校准浊度传感器与600kHz、2MHz两种频率的声学多普勒流速传感器获取的颗粒物测量数据之间的关联性与协同效应。研究人员希望通过结合这两种技术手段，能够区分悬浮颗粒（如黏土、淤泥、冰晶、藻类）与漂浮生物（如浮游动物和浮游藻类）发出的回声信号。
图2 | 串联系统的GPS漂移轨迹
另一个目标是收集数据用于制定方法来量化冰层下的不同尺度的湍流。这涉及将多个频率的声学多普勒海流测量值与来自波浪/潮汐传感器的高频压力数据相结合。
图3 | 来源：NERSC
长达20米的传感器串联系统（图3）配备约30个传感器，用于测量：
•9个深度的温度（图4）
•3个深度的盐度/密度
•3个深度的压力
•4个深度的溶解氧
•5个深度的浊度
数据由SeaGuardII仪器记录，该仪器位于冰层下方20米的海底。 该仪器配备多普勒流速剖面传感器，用于记录冰层下方的水流、湍流及颗粒运动（图5）。
图4 | 图左，图5 | 图右
UAK2科考队彰显了科学、教育与工业界通力合作推动北极研究的强大力量。Xylem的Aanderaa传感器系统在北极点附近的成功部署，为改进气候模型和了解冰下动力学提供了宝贵的数据。这些努力不仅突破了技术界限，还通过实践学习和推广活动激励了未来几代人。
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