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新知 | “巅峰使命”珠峰科考队成功登顶,实时数据正常传回,在8830米处建世界最高气象站
2022/05/10 21:18  新华报业网  

  交汇点讯 5月4日,“巅峰使命”珠峰科考登顶工作小组13名队员,成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰,并完成世界海拔最高自动气象站的架设(8830米)。这次行动有什么重要意义?取得了哪些成果?自动气象站又有什么作用?《科技周刊》记者采访了

  中国地质调查局南京地质调查中心基础室主任蒋仁、江苏省气象台首席预报员韩桂荣以及身处本次珠峰科考现场的拉萨雪鹰通航总经理、江苏机组带队机长吕进,且听他们一一道来。

  视觉中国图

  4000公里外的珠峰与江苏息息相关

  “此次珠峰科考是我国首次突破8000米以上海拔高度的科考,填补了我国乃至世界上青藏高原科学考察、高海拔区域科考的空白。”谈及此次科考的意义,蒋仁总结道:此次科考首次应用先进的仪器设备和技术手段,揭秘气候变暖背景下珠峰极高海拔区环境变化规律、温室气体浓度变化特征及生态系统碳汇功能及人类对极端环境的适应特征等意义深远。

  2020年,蒋仁所在的中国地质调查局参与的珠峰测量,获取的最新高程为8848.86m。在他看来,青藏高原是我国重要的生态安全屏障、战略资源储备基地,是开展地球与生命演化、圈层相互作用与人地关系研究的天然实验室,也是此次青藏高原科考的主要目的与重要意义。

  “青藏高原的隆升改变了全球的地貌、气候等格局。同样,青藏高原未来的演化同样对世界的气候、生态、环境等具有重要影响,具‘牵一发而动全身’的全球性连锁效应。” 蒋仁科普道,曾经的青藏高原其实是一片汪洋大海,被学术界称为特提斯洋。直到距今约5000万年的新生代开始,印度洋板块与亚欧大陆板块的碰撞挤压,逐渐形成了青藏高原这一“世界屋脊”。

  打开地图可以看到,青藏高原距离江苏有4000多公里,科考成果将对江苏产生哪些影响?蒋仁解释,青藏高原的形成,首先影响的是整个中国的地形地貌,由原来的“东高西低”逐渐转换为“西高东低”的三级台阶地貌格局。“源自青藏高原的长江、黄河,均向东逐级而下几乎穿越整个中国大陆,汇入东部海洋;同时,高耸的青藏高原构成一扇天然的屏障,阻挡了印度洋暖湿气流北上,造成亚洲西部和北部的干燥气候,也使印度和东南亚地区变得更温暖湿润,逐渐形成的东亚季风不仅影响了亚洲东部的气候环境,对地中海和大西洋的气候、海水环境都有影响。”

  青藏高原的快速抬升加速了地表的物理风化、形成的强大季风也加剧了岩石的化学风化,促使大量的风化物质被长江、黄河、湄公河等水系输送至下游沿海地区。正是青藏高原隆升、长江自西向东贯通,逐步孕育形成了我国经济社会最发达的地区之一——长江三角洲。“也就是说,位于长江三角洲的江苏,与青藏高原的演化息息相关。” 蒋仁补充道。

  “长江三角洲的形成是青藏高原隆升、长江与海洋交互作用以及气候变化等共同作用的结果,未来的变化同样与青藏高原息息相关,同时也受我们人类活动的影响。” 蒋仁表示,科考登顶队员登顶后分成三个组同时完成三项任务。包括在8800米架设全球海拔最高的气象站、用高精度雷达测量冰雪厚度以及进行人体极高海拔适应机制实验等。

  以测量冰雪厚度为例,其实是了解当前全球气候变暖对极地冰雪的影响。“从冰雪厚度变化可以直观了解到气候变化,气候变暖会导致冰雪消融,进而引起全球海平面上升;同时,在海拔8830米采集的冰芯和雪样也记录了多年来大气中污染物随时间的变化情况等。这对长江三角洲地区的生态功能、人居环境都具有重要影响,甚至威胁国土空间安全。” 蒋仁说。

  来自江苏的机组成员做好科考飞行保障

  开展珠峰综合科考是一个庞大的系统工程,需要各类人员参与和支持,除了科研人员外,向导、飞行员、司机、厨师、医生、登山队员等各类辅助支撑人员通力配合,保障了科考任务得以顺利完成。

  作为此次珠峰科考的飞行保障机组,拉萨雪鹰通航总经理、带队机长吕进,与机组每天根据调度安排接送科研人员和设备从珠峰大本营到珠峰作业点。

  “我是南京人,机组成员也来自江苏,拉萨雪鹰通航也是由我们南京的企业投资成立的。”吕进告诉记者,5月7号那天,他和队员在珠峰科考站带着温室气体探测设备和臭氧探测仪到空中进行大气数据探测,突破了“小松鼠”直升机理论升限,创造了7469.9米海拔高度飞行记录,并在这一高度获取了多项有效数据,大家都激动万分。

  “按照任务要求分批次搭载多名院士和科考队员从海拔5200米的珠峰大本营起飞至作业点勘测冰川和冰塔林变化情况。 ”吕进说,接下来他们还需运送相关设备至作业点。

  “目前任务正在进行中,从运送的情况来看,感觉此次珠峰科考是迄今为止规模最大的一次科考。”吕进告诉记者,从他了解到的情况得知,此次科考共有5个科考分队16支科考小组270多名科考队员参加。 “这次科考队员明显变多了,运送的仪器设备也更先进了。”

  高寒、缺氧的环境是科考队面临的最大困难。“在高原飞行和在内地飞行完全不同,珠峰大本营起飞高度为海拔5200米,而珠峰其特殊的地形地貌形成了‘峡谷效应、口袋效应’,带来大风、乱流非常影响飞行。”吕进解释,当气流由开阔地流入峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,造成风力明显加大,有些位置自然地形明显于口袋状,乱流特别明显,造成功率损失较大。

  在珠峰科考过程中,吕进能够明显感觉到科考队员们非常辛苦。“普通人到了高原跑两步就会喘,更别提科考队员们要在这么高的地方开展工作。” 吕进说,与科考队员们共进退,自豪感也油然而生。“我们对直升机的载重能力进行了严密计算,来珠峰科考前机组和保障人员们也通过长跑和爬山等各种方式进行一段时间的耐力训练,逐渐把身体机能调整到较好的状态。”

  气象专家详解世界最高气象观测站

  5月4日12时46分许,一套重达50公斤的自动气象观测站,在珠穆朗玛峰北坡海拔8830米处架设成功,实时数据传回正常,此次最关键也最具挑战性的峰顶科考综合任务顺利完成。那为什么要在这里建设气象站?

  “作为世界上海拔最高的自动气象观测站,它刷新了中国自动气象观测站的架设高度纪录(原纪录为8300米,4月20日在珠峰北坡架设),获取的实测数据填补了珠峰极高海拔气象记录空白,同时也意味中国珠峰梯度气象观测体系初步建成。” 江苏省气象台首席预报员韩桂荣解释说,珠峰上气象条件瞬息万变,登顶需要找到合适的窗口期,这就需要准确的天气预报,气象站是获得气象条件进行预报的关键,也是研究高空气象的重要手段。

  “青藏高原是世界第三极,对我国以及全球的气候和天气影响巨大,青藏高原上的冰、雪是气候分析和天气预报的重要指标,积雪多少直接影响到今年或者次年江苏的汛情。” 韩桂荣说,从气候角度看,青藏高原还是季风和西风的巨型调节器,对全球气候变化具有重要影响。据介绍,随着全球变暖,青藏高原地区呈现海拔越高升温幅度越大的特征。本次科考为研究全球气候变暖背景下,青藏高原极高海拔区的气候变化及其影响,科考队分8个梯度架设了自动气象站,分别是海拔5200米、5400米、5800米、6500米、7028米、7790米、8300米和8830米处。这些自动气象站承载不同的科研任务。这些气象站呈阶梯分布,可以精准实测珠峰北坡的气温、相对湿度、风速、风向和太阳辐射等数据,实现了珠峰完整的海拔气象梯度观测。“科研人员非常关注全球变暖的趋势,通过梯度气象站,可以积累很多数据,再通过高度变化预测温度变化趋势。”韩桂荣解释道。

  “总的来说,不同海拔高度的自动气象站刷新了珠峰科考的世界纪录,为摸清楚珠峰地区气候环境变化奠定了强有力的基础。本次科考重点聚焦于珠峰地区的冰川、大气和生态环境等各要素变化,包括绒布河河水、冰川厚度、冰川高程变化、大气成分和科考队员健康等各方面进行了探测,通过收集珠峰地区的基础数据,将通过构建模型来模拟、预测冰川和水资源的未来变化,以更好地保护它们,从而对地球的可持续发展提供服务和保障。”

  新华日报·交汇点记者 张宣

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责编:刘雨菲

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