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当前速递!科技自立自强之院士说|青藏科考是一篇大文章——访中国科学院院士姚檀栋

  新华网北京9月21日电 题:青藏科考是一篇大文章——访中国科学院院士姚檀栋

  青藏高原,拥有地球上最独特的地质、地理资源,被科学界称作“天然实验室”,而珠峰就是这个实验室里一块亟待被科学认知的璞玉。中国珠峰科考首次突破8000米以上海拔高度,成为青藏高原科学考察研究具有新的里程碑意义的大事件。

  高山白雪、蔚蓝苍穹。在茫茫无际的青藏高原上,在常人难以忍受的恶劣环境下,作为中国冰芯研究的主要开拓者,中国科学院院士、第二次青藏高原综合科学考察研究队队长姚檀栋每年至少要去野外科考八九次,四十余年来考察过青藏高原大大小小不同的冰川。


【资料图】

  他始终坚信:“青藏科考是篇大文章。揭示未知之谜,科学家永不止步。”

  一张图的痴迷 一辈子的坚守

  青藏高原究竟蕴藏着哪些神秘的未知,能够深深吸引着姚檀栋院士的步伐?通过研究冰芯记录和冰川变化,如何破解青藏高原未来变化将对人类生产、生活产生的影响?把一生大部分时间都献给了青藏科考,背后究竟蕴藏着何种精神和毅力?

  带着诸多疑问,我们走进中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心姚檀栋院士的办公室。首先映入眼帘的,是占据一整面墙的中英文版《青藏高原及毗邻地区冰川湖泊图》,研究图上标注的冰川湖泊,姚檀栋倾注了几十年的心血。

图为姚檀栋院士在办公室

  姚檀栋院士指着其中的中文图说:“在冰川变化、生态研究等研究领域,我国已在国际上处于第一方阵,随着研究的推进,相信我们会在国际上展示更多新发现和新进展,和国际同行一起实现青藏高原环境变化研究的新突破。”

  冰芯的多项指标可以揭示环境变化,通过分析采集到的冰芯样本,可以还原数万年间水资源、大气、温度及气候的变迁过程。通过冰川变化研究,可以揭示“亚洲水塔”变化的特征和影响。

  正是基于在青藏高原冰川和环境研究方面作出的卓越贡献,瑞典人类学和地理学会将2017年维加奖授予姚檀栋院士。维加奖素有“地理学诺贝尔奖”之称,设立于1881年,每三年在全世界范围内对杰出的地学科学家进行海选之后评选出一名获奖者,此次是亚洲学者首次获得此项荣誉。

  “我们的研究成果受到国际关注和国际同行认同,说明中国科研人员在‘第三极’的整体研究水平有质的提升,这是中国科学家群体努力的结果。”姚檀栋说。

  既突破科学前沿,又要与社会发展结合

  青藏高原拥有丰富的水资源,是长江、黄河、澜沧江-湄公河、印度河等十多条大江大河的源头,被称为“亚洲水塔”。第二次青藏科考的一项重要内容,就是要研究“亚洲水塔”失衡对中国以及亚洲的影响,以及如何做好应对。

  姚檀栋介绍,这次考察的重要成果之一,是利用最新的手段针对水、生物多样性、生态问题进行多学科综合研究,搞清楚“亚洲水塔”到底有多少水,水的变化如何影响生态和生物多样性。

  图为姚檀栋院士与科考人员研究冰芯样品

  “从青藏高原的冰川湖泊图可以看出,随着气候变暖,冰川融化,湖泊面积不断扩张,出现水塔失衡,即固态的冰越来越少,液态水越来越多。”姚檀栋说。

  据介绍,在青藏高原北部的内流区,从冰川上融化的水流到附近的盆地并且储存在其中,加之西风环流降水增加,所以内流区水资源增加,但是在青藏高原南部的外流水系,冰川融水在流入海洋之前就可能被居民使用,加之印度季风环流降水减少,所以外流区水资源减少。

  “‘亚洲水塔’固液失衡、空间失衡,同时也导致冰崩、冰湖溃决等冰冻圈灾害频发。”姚檀栋说。

  姚檀栋认为,第二次青藏科考应该注重科学问题的深入,既要有前沿基础科学突破,又要拿出生态环境保护的基本方案,还要提出应对灾害风险的具体措施。

  科考范围扩展至全球气候相关内容,填补多项空白

  青藏高原及周边地区包括“冰冻圈-大气圈-水圈-生物圈-岩石圈-人类圈”,多圈层之间错综复杂的相互作用对区域乃至全球的气候、水循环和生物多样性具有重要影响。

  探秘青藏高原,了解巍巍珠峰,对揭示环境变化机理、促进全球生态环境保护具有重要意义。

  2017年8月19日,第二次青藏高原综合科学考察研究在拉萨启动,此次科考涵盖西风-季风协同作用及其影响、“亚洲水塔”动态变化与影响、生态系统与生态安全、生态安全屏障功能与优化体系、生物多样性保护与可持续利用、人类活动与生存环境安全、高原生长与演化、资源能源现状与远景评估、地质环境与灾害、区域绿色发展途径十大任务。

  2022年5月,科考队员向地球之巅发起“冲顶”,我国珠峰科考首次突破8000米以上海拔高度。

  5年来,科考队员瞄准国际前沿和国家战略,开展跨学科、跨领域、跨区域协同攻关,聚焦重点区域,拓展科学研究和野外考察的广度和深度,填补了重要区域战略空白。

  例如,随着全球变暖,青藏高原呈现出海拔越高升温幅度越大的特征,但由于中国此前气象观测站都在海拔5000米以下,这一特征是根据遥感数据推算的结论,缺乏实测支持。

  为填补这一空白,科考队员克服极寒、缺氧、积雪等挑战,从海拔5200米到8830米搭建八个自动气象站,首次在“地球之巅”利用高精度雷达测量峰顶冰雪厚度,可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,对高海拔冰川和积雪变化的监测意义重大。

  值得一提的是,本次科考还利用直升机和“极目一号”浮空艇,首次针对珠峰地区二氧化碳、甲烷的垂直分布进行了测量,获取了珠峰地区二氧化碳、甲烷的地面浓度及其通量变化、柱浓度及其垂直分布特征。

  这意味着,从科学层面和社会价值角度,第二次青藏科考不仅仅是着力于思考和解决中国关心的气候问题,还致力于研究影响青藏高原周边环境、全球气候的相关内容。

  “我在读硕士研究生时,赶上了第一次科考的末尾,当时全队只有一辆解放牌货车,科学考察凭着两条腿。这次我们实现了从登山科考到科考登山的转变,更加注重学科交叉研究,并运用了一系列先进设备和仪器,有力提升了观测精度和探测水平。”姚檀栋说,青藏科考是一篇大文章,需要不断续写。

  策划:陈芳 冉晓宁

  作者:张泉 赵秋玥

  视频:卢佳、张泉

关键词: 青藏科考

责任编辑:Rex_21

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