最新资讯：科学家踏冰卧雪取冰芯 撬开第三极气候研究密码

科考队员挺进雄伟的东绒布冰川。

青藏高原冰芯库里存放着从东绒布冰川钻取的冰芯。

发源于珠峰的河流——扎嘎曲正在发生新变化。

(资料图)

从珠峰峰顶8800多米到7028米、6500米,不同海拔梯度钻取的所有冰芯目前全部被送抵位于拉萨的青藏高原冰芯库,科考队员开始冰芯的测量、分样、研究等实验室研究工作。青藏高原是世界屋脊、亚洲水塔,是地球第三极。位于中科院青藏高原研究所拉萨部的青藏高原冰芯库,好比是研究第三极气候环境变化的钥匙。

今年“巅峰使命”珠峰科考启动以来,科考取得多个突破性进展。目前,已完成大气臭氧垂直探空实验、给东绒布冰川建立高精度数字三维立体模型、为冰川雷达测厚度。

A 冰芯研究　峰顶冰雪比想象中湿润

专家介绍,目前,从珠峰峰顶8800多米到7028米、6500米,不同海拔梯度钻取的所有冰芯全部被送抵位于拉萨的青藏高原冰芯库,科考队员开始冰芯的测量、分样、研究等实验室研究工作。

钻取东绒布冰川2根冰芯

从5月12日到5月22日,来自中科院青藏高原研究所的科考队员,克服了大风、低温和极度缺氧等困难,在海拔几千米东绒布冰川的冰芯钻取点成功钻取了2根冰芯,其中一根是透底冰芯。随后在中科院姚檀栋院士的带领下,科考队员对这些冰芯展开研究,其中一部分留在拉萨保护起来,另一部分用于稳定同位素、黑碳、气溶胶等分析。

第二次青藏科考十大任务中有“西风-季风协同作用及影响”“亚洲水塔环境变化”等,冰芯是研究这两大任务的重要载体。

冰芯是研究青藏高原气候环境变化的密码,珠峰地区钻取冰芯并不是第一次,但今年是第一次在不同海拔高度同时段获取冰芯样品。

正从冷冰川变成温冰川

冰芯是研究青藏高原气候环境变化的密码。科考队员在珠峰6500米东绒布冰川钻取透底冰芯时发现,冰川底部的温度是零下8摄氏度,冰川表面的温度是零下4-5摄氏度,表面比底部高3摄氏度左右。中科院青藏高原研究所研究员徐柏青认为,这显示珠峰冰川上部温度升高,冰面消融加强,正在从冷冰川变成温冰川。

徐柏青介绍,全球变暖对冰川里面的热结构产生了很重要的影响,它是出现了一种倒置性的冰温结构,就是底部的冰温很低,反而越往上冰温越高,这显示了东绒布冰川实际上处于一种热不平衡状态。那么对整个冰川的动力过程,它的消融过程也会产生很重要的影响。实际上,目前整个青藏高原结合我们在东绒布(冰川),包括达索普冰川的这种情况,出现了一种整个冰川上部温度普遍升高的现象。原来是冷冰川现在变成了温冰川了。

从什么时候开始变成温冰川?徐柏青表示,通过大量的冰川测量大概也就是最近二十年的事。

全球变暖对高海拔冰川影响强烈

在位于拉萨的青藏高原冰芯库里,专家们对珠峰采集的冰雪样品展开测量分析,发现峰顶冰雪样比想象中更湿润。冰芯里面发育了大量的冰层,很厚的冰层,有的能达到一两个厘米厚,而且粒雪非常湿,显示很强烈的消融；证明全球变暖对于整个中低纬度八千米以上、七八千米以上冰川的影响应该是很强烈的。

采集150公斤雪样研究微生物等

“巅峰使命”珠峰科考冰川与污染物小组在海拔6500米采集了150公斤雪样。

中国科学院西北生态环境资源研究院副院长康世昌表示,“这次是在东绒布冰川垭口海拔6500米采集了一个雪坑样品,这个雪坑样品总共是1.7米深。”

这些极高海拔雪样主要用于对汞、硫和黑碳的同位素及微生物的研究,了解周边地区污染物排放对珠峰乃至青藏高原的影响。

为什么一个雪坑采这么多样呢?康世昌介绍,是因为现在很多新的技术需要大批量的样品,要经过处理以后反映珠峰地区气候和环境的信息。

B 雷达测厚仪　对冰川进行全面“体检”

科考小组还利用3D激光扫描仪和雷达测厚仪,对珠峰东绒布冰川15平方公里的范围进行高精度测量。“特别是对于这种冰川的表面形貌的观测,它的分辨率是非常高的,覆盖了东绒布冰川15平方公里的区域。我们的水平分辨率能达到3-10厘米,垂直的分辨率能达到10厘米,所以这是我们今年首次对东绒布冰川中上游进行了全面的‘体检’。”康世昌说。

“巅峰使命”珠峰科考冰川与污染物考察分队是一支由18人组成的科考小组,他们徒步完成了对东绒布冰川的3D扫描、冰雪深度测厚和取样。他们携带专业无人机和3D激光扫描仪,对海拔5200-6500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,创造了珠峰冰川高分辨率扫描面积纪录。

29岁的汪少勇,是中国科学院西北生态环境资源研究院的一名博士生,在这次科考中参与测量冰川厚度。汪少勇说,由于本次携带的仪器设备比较先进,分辨率也很高,一定程度上减少了科研人员的工作负荷,让工作效率得到很大提升。

科考队员还将利用这些第一手资料,通过特殊软件分析,建立东绒布冰川高精度数字三维模型。据介绍,这个冰川高程模型,它的分辨率非常高,可以对现在的遥感资料进行验证、校验,发展新的参数,再对早期的遥感数据进行分析,这样得出东绒布冰川的变化；同时根据反映的这些参数(对)整个喜马拉雅地区冰川的变化进行分析。

C 大气研究　臭氧垂直探空实验放飞10次气球

日前,“巅峰使命”珠峰科考珠峰大气与人体健康科考分队完成了珠峰地区大气臭氧垂直探空实验,实验共放飞了十次探空气球,最高一次气球飞升至39.1公里的空中。

中科院院士、北京大学环境科学与工程学院院长朱彤介绍,在平流层的臭氧,把太阳的紫外线给屏蔽下来,我们就有个臭氧的保护层,它是好的臭氧。但是到地面以后,臭氧就很活泼。它会进入我们的呼吸系统,对人体健康产生危害。我们通过臭氧探空,可以知道臭氧在地面到高空之间的分布、知道地面生成有多少,以及上面从平流层传送到地面有多少。对我们的健康、对我们的大气研究有很重要的影响。

那么,探空气球主要飞行在30多公里高的空中,这个高度意味着什么呢?朱彤说,对这一层臭氧的浓度可以进行更加全面系统地了解,包括它受各种各样的(影响)产生的原因,以及它可能怎么样通过空气对流的交换,输送到地面来。到39公里基本上是一个比较完美覆盖了臭氧层整个的浓度。

平流层中间有部分的臭氧,它的浓度覆盖高度大概为30公里。探空气球把它覆盖下来,得到一个比较完美的数据。这个数据对我们了解整个青藏高原,特别是珠峰地区大气的演变规律,非常重要。

青藏高原冰芯库

一根冰芯从顶部到底部　代表着不同年代

青藏高原是世界屋脊、亚洲水塔,是地球第三极。位于中科院青藏高原研究所拉萨部的青藏高原冰芯库,好比是研究第三极气候环境变化的钥匙。

科学家钻取冰芯研究第三极气候环境变化,始于20世纪80年代,从1987年敦德冰芯开始,到希夏邦马峰海拔7000米的达索普冰川,再到西藏西部的古里雅冰川等,科学家们踏冰卧雪,在第三极地区的20多条冰川钻取过冰芯,相当于记录下气候历史演化的档案。

冰芯,是科学家研究西风-季风如何交会作用于青藏高原的重要介质,一根冰芯,从顶部到底部,代表着不同的年代。冰芯里面包含的各种物质都是研究的对象。

第二次青藏科考队队长、中科院院士姚檀栋介绍,青藏高原冰芯库有另外一个镇库之宝——古里雅的1992年最深的冰芯,深度达308米,到现在还是山地冰芯的最深纪录“保持者”。达索普曾是最高的纪录“保持者”,但珠峰钻取的冰芯已破纪录了。

关键词： 科学家踏冰卧雪取冰芯 撬开第三极气候研究密码