利用卫星遥感数据，科学家已获得全南极的多源遥感影像图，测得了冰盖运动和表层冰雪的融化等数据。但由于缺乏地面验证，卫星遥感所获得的冰雪参数的可靠性不高。记者今天从我国第27次南极科学考察队了解到，“极端环境无线传感器网络观测平台”将给卫星遥感数据“挑刺”，通过星地联合探测南极冰雪冻融。
该平台由北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院程晓教授、李秀红博士等研制，经过现场与国内科研人员联合调试，平台目前运行正常，通过铱星通讯系统，数据已实时打包传回北京的数据中心。
“该平台可提高人类对极区地表的实时观测能力，将系统与卫星遥感观测相结合，可为全球变化研究、遥感卫星数据反演、验证提供连续的极地冰雪环境参数数据。”程晓说，由于极地环境恶劣，依靠人力很难在大范围进行考察，普通仪器难以实现连续工作，自动气象站点稀少、分布不均匀，在南极地区实施地面验证和连续观测十分困难。
这次安装的两台仪器位于距南极中山站约15公里的南极大陆冰盖上，这是通过卫星遥感反演确定的最佳冰雪冻融观测位置，国内其他科研人员根据同步获取的卫星遥感数据，通过星地联合探测，就能知道冰雪冻融的变化。
从外形看，“极端环境无线传感器网络观测平台”的核心部位——嵌入式保温机箱类似台式电脑的主机。“其实，这个完全自主设计的微型化平台很‘聪明’。”程晓介绍，它将观测垂直剖面9层雪温、雪表面湿度、光照、大气压、GPs、雪深等参数，能够实现传感器数据的自动间歇性采集和每日按时远程传输；智能保温机箱能抵抗低至零下80摄氏度的低温；通过风力和太阳能两种方式给蓄电池充电，能解决南极极夜期间太阳能不能工作的供电问题。另外，由于系统需要不断优化，设计实现了对设备新软件程序的远程更新。
平台的搭建过程并非一帆风顺。据现场执行人、黑龙江测绘局娄权力和朱李忠介绍，在主节点安装、调试过程中，曾遭遇铱星只登录服务器而未能发送数据的情况。在机械师崔鹏惠的协助下往返三个来回，最终将设备调试完毕。
据了解，该平台是在国家自然科学基金和“十一五”科技部863计划“面向全球气候变化的极地环境遥感关键技术与系统研究”的联合支持下完成的。程晓告诉记者，在本次试验成功的基础上，我国将在南极更广泛区域布设该类观测平台，连接面向各学科观测应用的多种传感器，拓展对极地的连续观测能力。
我国形成自主同位素计量基标准填补了研究空白
目前，由中国计量科学研究院承担的“同位素丰度基准的研究”课题通过了国家质检总局组织的专家验收。该课题形成了具有自主知识产权的同位素计量基标准，填补了我国同位素丰度基准研究的空白，为我国同位素测量溯源体系的建立奠定了坚实的基础，为改变我国同位素标准依赖国外的被动状况创造了条件。
元素的同位素组成被认为是其特有的“指纹”，同位素丰度变化信息反映和传递了该元素在自然熔化、蒸发、沉淀以及食物链传递过程中的变化，从而使同位素成为生态环境、地质、核工业、食品安全、生物医学等领域重要的研究手段。准确可靠的计量基标准是支撑同位素体系良好应用发展的关键要素。目前，由于国内同位素计量基标准严重匮乏，导致相关研究领域的同位素测量不得不依赖和受制于外国的计量标准或实验室参考标准。
为改变这一状况，中国计量科学研究院联合中科院地质与地球物理研究所、核工业北京地质研究院、中科院地球化学所等3家单位开展了同位素丰度基准方面的研究。据了解，该课题为国家“十一五”科技支撑计划项目“以量子物理为基础的现代计量基准研究”中的一项。
据课题负责人中国计量科学研究院研究员王军介绍，课题组经过4年的探索研究和大量的实验工作，建立了我国同位素丰度基准的研究模式和总体方案，建立了锌、钐、硒、镉、镱等5种元素的同位素基准测量方法，研制了锌、钐、硒、镉等4种元素同位素系列基准物质共计152种、系列标准物质共计50种，测定了硒、镱的原子量。
课题组实现了多方面的创新：国际上首次在宽泛的锌、钐、硒、镉等4种元素的同位素比值变化范围内，研究了多接收电感耦合等离子体质谱的质量歧视效应变化规律，发现同一对同位素比值随着比值的变化，质谱仪质量偏倚校正系数并非呈线性变化，比值差异越大，变化越明显；首次建立了使用3种以上浓缩同位素配制校正样品的硒、镱同位素的绝对质谱测量方法，用该方法测量的硒、镱原子量，不确定度均好于目前国际标准值；首次建立了锌、钐、镉、镱同位素全蒸发热电离质谱测量技术，并测量了相应元素的多种浓缩同位素样品的丰度值；推导出不确定度灵敏系数的计算公式；锌、钐、镉、硒、镱主同位素丰度比测量值的不确定度(0.01％～0.05％)，达到国际领先或先进水平。
课题研究成果将为我国同位素技术的研究和应用提供同位素测量量值溯源保障，为能源、公共安全、生物医学等重点领域的研究提供有力支撑。