【奋斗者·正青春】青藏高原研究专家、珠峰科考登山队员谈“巅峰使命”科考意义 讲述科考背后故事
文/羊城晚报全媒体记者 陈亮
图/受访者提供
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)。这次科考取得了哪些成果?背后有何故事?为此,羊城晚报记者专访了中山大学测绘科学与技术学院院长、极地研究中心主任程晓教授和山东师范大学地理与环境学院副教授、博士生导师孙维君。
程晓是极地、冰冻圈、青藏高原研究专家,曾四次赴南极、十余次赴北极、三次进藏开展科考,在青藏高原冰川监测方面发表多篇研究成果;孙维君则是本次珠峰科考16支科考小组其中一组的领队,负责珠峰海拔7028米自动气象站架设工作的协调和培训。
填补我国高海拔区域科考空白
羊城晚报:此次“巅峰使命”珠峰科考是否完成了预期目标?
程晓:“巅峰使命”珠峰科考是我国2017年启动的第二次青藏高原综合科学考察的重要行动。此次科考于2022年4月28日全面启动,共有5个科考分队16支科考小组270多名科考队员参加,这是2017年第二次青藏科考以来学科覆盖面最广、参加科考队员最多、采用的仪器设备最先进的综合性科考。
此次科考首次应用先进技术、方法和手段,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、人类对极端环境的适应特征等,目标是实现地球系统科学研究的新突破,在此基础上提出珠峰自然保护创新科学方案。
总体来说,此次科考的预期目标已基本完成。登顶珠峰是整个珠峰科考活动的一部分,除了搭设高海拔梯度气象观测站外,还首次在峰顶利用高精度雷达测量峰顶冰雪厚度、采集冰雪样和大气样品等。
羊城晚报:这次珠峰科考具有哪些重要意义?
程晓: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。在这里我们可以观测到很多之前没有观测到的大气和环境现象,对于我们理解对流层顶的大气环流、极高海拔地区辐射变化、温室气体浓度变化特征等具有非常重要的意义。除此之外,在极高海拔环境下,开展高海拔缺氧的人体健康效应研究也是之前没有机会开展的。
羊城晚报:此次科考为何要在海拔8830米处架设自动气象站?
程晓:世界海拔最高自动气象站(“巅峰气象站”),架设于珠峰海拔8830米处,该自动气象站由太阳能电池板供电,可经过卫星通信传送温度、湿度、风向、风速、太阳辐射等气象信息,正常情况下可使用2年。该气象站实现珠峰极高海拔区气象梯度自动观测和数据传输,获取的实测数据将填补珠峰极高海拔气象记录空白,为国际高海拔气象环境监测提供极其宝贵的观测数据。
分8个梯度架设不同用途的自动气象站
羊城晚报:中科院不少科研人员参与此次科考,您所在的分队承担了哪些任务?
孙维君:中国气象科学研究院大力支持此次科考活动,专门组成了10人科研和考察团队参与,并派出了5人赴珠峰执行“珠峰地区大气垂直结构探测”相关科考任务的现场实施。我们分队的主要任务包括:一是在珠峰海拔7028米架设低成本、便携式、耐低温的自动气象站,让国产仪器逐步代替国外产品;二是在海拔5200米大本营放探空气球,运气好时飞行高度可以到达3万米以上的平流层,对珠峰地区的垂直空间进行大气探测。我在2006、2007、2008年参加了珠峰科考,所以这次负责了分队协调保障和自动气象站的架设培训等工作。
羊城晚报:在7028米架设自动气象站和在8830米处架设有何不同?
孙维君:这次中科院青藏高原研究所科考分队分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。
总的来说,本次架设的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、大气和生态等各要素环境变化,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。
高寒、缺氧是登山队员的最大“敌人”
羊城晚报:5月4日是本次科考登山队冲顶的日子,您所在的分队参与了哪些工作?
孙维君:我们分队于5月3日14时、20时和5月4日凌晨2时和上午8时进行了4次加密探空观测,为天气预报提供了数据支撑。此外,团队还在珠峰进行了国产探空仪同球观测实验,实验证明国产探空仪相较于国外同类产品,具有成本低、操作简单、便携等优点,能够适用于多种气象条件下的快速气象观测和气象研究任务。
羊城晚报:为了本次科考,您和队员们做了哪些准备?
孙维君:首先身体素质要加强,来高原之前我们通过长跑和爬山等方式进行了一个多月的耐力训练,逐渐把身体机能调整到较好的状态;其次,在专业上,充分了解已发表的科研成果,反复培训机器设备的安装操作,对在基岩上如何固定自动气象站进行了改造设计。
高寒、缺氧的环境是我们面临的最大困难。有时夜晚气温会下降至零下20多摄氏度,有一天还刮起了10级以上大风,把我们的帐篷和所有东西都掀翻了。同事们把帐篷搭起来后又会被吹倒,反反复复。为了抵御寒冷,我们睡觉时不仅要使用睡袋,还需要多盖几层衣服,同一个帐篷里的人是真的“抱团取暖”。而且因为缺氧,我们上厕所、吃饭、洗刷东西都是气喘吁吁的。
登顶背后是各类辅助人员的支撑
羊城晚报:科考攀登和普通攀登的区别在哪里?
程晓:科考攀登和普通攀登的区别在于前者是带着科学探索的目的开展,后者主要以安全登顶并下撤为目的。科考攀登必须带上科考装备,且攀登节奏需根据科考要求来制定。
无论是11000米深的海沟还是海拔8848米高的珠峰,抑或是南北极,都是地球上环境极端恶劣的地区,难以抵达和驻留,缺乏观测和探测。要认识地球,揭示气候变化背景下极高海冰的环境演变和变化规律,必须开展这类考察。之前,由于我国国力和科考装备的局限,对珠峰的科学考察规模较小,尤其是峰顶的考察基本以测量高度为主,沿途冰川的测量开展得更少。此次成功登顶开展探测并架设自动气象站,是我国对珠峰科考的里程碑式突破。
羊城晚报:从事其他职业的人士有没有可能参与科考?
程晓:开展珠峰综合科考是一个庞大的系统工程,需要各类人员的参与和支持,除了科研人员外,向导、司机、厨师、医生、登山队员等各类辅助支撑人员,是整个科考得以顺利完成的重要保障。登珠峰,站在台前的是少数几个登顶队员,幕后是包括从大本营5200米到峰顶8848米之间多个营地的支持人员。有健康的体魄,辅以专业知识的培训,普通人也可以成为科考队的一分子,在科考中贡献力量甚至完成关键的观测操作。