“巅峰使命”珠峰科考于2022年4月28日全面启动,第二次青藏科考队联合西藏登山队,组织了西风-季风协同作用、亚洲水塔变化、生态系统与生物多样性、人类活动变化、地球动力学勘测等5支科考分队的16个科考小组共270余名科考队员参与了此次活动。“巅峰使命”珠峰科考首次应用先进技术、方法和手段,创造了多项科学考察研究的世界纪录:在海拔8830米成功架设了世界上海拔最高的自动气象站,首次建成了梯度联网的巅峰站,实现了数据实时传输,成为地球之巅科学灯塔;首次利用高精度雷达测量了珠峰顶部的冰雪厚度并获得连续冰雪厚度剖面准确数据;首次取得海拔梯度间隔100米样品支撑的珠峰顶部冰雪样品;采用国内自主研发的先进仪器首次获得珠峰地区地面到上空39公里的臭氧浓度及温度、湿度、风速与风向的垂直变化;首次利用直升机观测拉萨-珠峰地区大气温室气体浓度;创造了浮空艇环境观测的9032米最高海拔世界纪录。“巅峰使命”珠峰科考是自2017年第二次青藏科考启动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,是人类在珠峰地区开展极高海拔综合科学考察研究的一次壮举。
冰川雷达测厚仪、3D激光扫描仪、无人机航拍、极高海拔气象站、微波辐射计、“极目一号”Ⅲ型浮空艇……连日来,多种先进仪器设备在“巅峰使命”珠峰科考活动中“大显身手”,助力科研工作者在极高海拔实现新突破、创造新纪录。
科考人员运用无人机进行航拍。(受访者供图)
“此次珠峰科考是从顶峰、天上、冰面、冰下开展的一次全面的冰川‘体检’,应用了很多先进的仪器设备,对珠峰地区的冰川和环境保护具有创新意义。”中国科学院西北生态环境资源研究院副院长康世昌说。
作为冰川研究领域的资深专家,康世昌此前已多次到珠峰开展研究,并采集到大量的冰雪样品。在本次珠峰科考中,他带领的小组承担着冰川与污染物考察任务,并在近日完成了对珠峰冰川表面形貌的扫描和厚度的测量工作。
科考人员运用3D激光扫描仪进行工作。(受访者供图)
为了精准获取珠峰冰川表面形貌,康世昌和他的科研团队携带专业无人机和3D激光扫描仪,对海拔5200米至6500米之间的冰川进行高分辨率扫描,累计扫描面积达22平方公里,创造了东、中、西绒布冰川高分辨率扫描面积纪录。
与此同时,科研人员拖着冰川雷达测厚仪,在东绒布冰川表面沿着“Z”字形轨迹,向下发送探测波获取厚度数据。
科考人员拉着冰川雷达测厚仪开展测量工作。(受访者供图)
“这些设备的分辨率很高,其中无人机的水平分辨率可以精确到3厘米至10厘米,垂直分辨率能达到10厘米。”康世昌说。
科研工作者后续将依据这些测量数据,绘制出珠峰冰川三维数字高程图,然后与过去采集的数据(包括遥感资料)进行比较,掌握冰川变化趋势和规律。
康世昌说:“全球变暖趋势下,世界很多冰川都在加速融化,而珠峰地区地形落差巨大、太阳辐射强,对气温变化很敏感,珠峰地区分布大量冰川,对这里冰雪消融情况需要做一次高精度调查。”
除了对珠峰“冰冻圈”进行精准测绘外,科研人员还对珠峰“大气圈”开展监测,从海拔5200米至8800米之间依次布设了8个自动气象站。
科考人员在架设自动气象站(2022年5月4日摄)。 新华社特约记者 索朗多吉 摄
中科院青藏高原研究所研究员赵华标表示,气象站由温湿度探头、太阳板、风速风向仪、卫星发射模块、无线电天线、数据采集器等元件组成,有效保障了气象站的正常运行。
赵华标说,这些气象站如同“体温计”,实时记录温度、风向、风速等气象数据。收集到的数据,将填补珠峰极高海拔气象记录空白。
未来一段时间,由中国科学院空天信息研究院自主研制的浮空艇将亮相,它将尝试突破浮空艇大气观测海拔世界纪录,计划升高到9000多米,开展水汽稳定同位素、大气黑碳和甲烷浓度等科学参数的垂直剖面观测,为揭示青藏高原水的来源提供新的数据支撑。(记者白少波、李键、田金文)
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