作者:韩扬眉 来源:中国科学报微信公众号 发布时间:2023/3/25 20:31:00
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53天坚守冰川,换来309米长的珍贵礼物

 

2015年,西藏阿里荒原深处的古里雅冰川,海拔6700米的无人区,此前已有23年未有冰川学家踏足此地了。

中国科学院青藏高原研究所研究员邬光剑即将前往,他是此次“古里雅冰川”中美等五国联合科考的野外执行队长,“开路”是他的首要任务,获取年龄最老冰芯是他的终极目标。缺氧、强风、大雪、糟糕的路况......诸多未知,无一不在考验着邬光剑身体与心理的极限。

“这里是科学的高地,也是我心中的圣地。”茫茫冰川之上,邬光剑脚步略显迟缓,却目光坚毅。

在此次联合考察中,邬光剑第一个进入古里雅无人区,最后一个撤离,他坚守在营地,守候着冰川,整整53天未离开过。西昆仑山赠予了他们一份珍贵“礼物”:青藏高原上厚度最大(309米)、年龄最老(老于末次冰期)的冰芯。

20多年来,邬光剑从队员到队长,先后组织和参加了18次青藏高原冰芯钻取工作,钻取冰芯总长度累计超过2700米,用“冰芯”解读亚洲水塔的变化。

2023年初,邬光剑被授予2022年“中国科学院年度感动人物”称号。

古里雅的“探路先锋”

2001年,在兰州大学博士毕业的邬光剑来到仅有一街之隔的中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,师从冰芯研究的开拓者、中国科学院院士姚檀栋开展博士后研究。从此,他也从博士期间的黄土粉尘研究跨入了青藏高原冰芯粉尘研究。

虽然研究的依然是粉尘,但研究地点和对象发生了巨大转变。他要从低于海拔1500米的黄土地转至海拔至少5000米的冰川。

冰芯中深藏古老青藏高原的诸多“奥秘”,所有在大气中循环的物质都会随大气环流抵达冰川上空,沉降在冰雪表面,气候和环境的信息都被封存在厚厚的冰层之中,最终形成冰芯记录。

“古里雅冰川考察和冰芯钻取”是邬光剑印象最为深刻的一次野外经历。那是2015年8月,“古里雅冰川”中美等五国联合科考正式启动。

“古里雅冰川是西昆仑山地区最大、最厚的一块冰川,因其表面平坦、面积大,更多时候我们叫它冰帽,这里同时可能是‘老冰’所在地。”邬光剑告诉《中国科学报》。高海拔的、平坦的冰川部位,这里的冰层极少受后期消融的影响,冰川流动对冰川层位的扰动也最弱,冰芯序列最完整。“最老的冰,可以完整地反映过去冰川的发育历史以及气候环境变化的记录。”

早在1991-1992年时,姚檀栋和美国国家科学院院士、冰川学家朗尼·汤姆森就在此进行过科学考察,获取了当时认为是年龄最老的冰芯——距今几十万年。

23年过去了,人们对青藏高原上最早冰芯的年代是否有了新的认知?近期冰川环境又有哪些改变?

苦寒的藏北,有着重重未知挑战。作为野外执行队长,邬光剑担当“先锋”打前站,他带领20名队员以及全部设备和物资从拉萨出发,用时3天到达了阿里地区的首府狮泉河,几千年前这里曾经是繁荣的古格王朝。

短暂停留,邬光剑的“先锋队”向阿里荒野腹地挺进,经过多日颠簸,穿越无人区,终于到达5500米的古里雅冰川脚下,他们在此建立营地。

挑战才刚刚开始。首先要在冰川表面进行探路,选择打钻地点。尽管邬光剑有着十余年的冰川考察经历,在这一刻,他也不敢有丝毫松懈。凛冽寒风中,脚下是松软雪层,还有隐匿在厚厚积雪下的冰川裂隙,他们几人间隔3米,每人腰上系着安全绳,栓在一起以便及时拉住“入坑”的队友。几人深一脚、浅一脚,一边“修路”一边前进,直至找到合适的打钻地,然后运输打钻设备,搭建帐篷,一刻不停歇。

“冰川科考路途中有不确定性,必须先有人把路打开了,把前期工作做好了,把不确定性降到最低,保证后面大部队上来时安全、顺利地完成野外任务。”邬光剑说。

对于一项必须完成的任务,他没有害怕的余地。

用冰芯解读“亚洲水塔”

钻取冰芯通常是在夜间完成的,晚上8点到第二天早上8点是最佳时机,这通常是太阳落山和太阳升起的时间。

“白天,太阳照射和人的活动使得打钻帐篷内温度升高,冰可能会融化,而钻机运转时必须保证冰处于冻结状态,否则融化后的再冻结过程很可能使得钻头和钻筒冻结在钻孔中。需要注意帐篷内的温度保持在低于零度之下。”钻取冰芯的深夜,发电机的轰鸣声压住了帐篷外七八级的大风。

2015年9月30日,古里雅6700m冰芯钻取,邬光剑站在打钻帐篷前。 受访者供图

邬光剑很少谈到野外科考的艰辛,但对“满载而归”时的幸福瞬间记忆深刻。“返程路上,看着大车上装载满满的冰芯,这是最幸福的时刻,野外科考过程中的所有焦虑、烦恼和辛苦都烟消云散了。”邬光剑称这是“护送”冰芯,必须要由得力干将负责,而他几乎每次都要亲自“殿后”。

冰芯中还藏着“亚洲水塔”的秘密。

青藏高原及周边高山地区,是地球第三极,是亚洲10多条大江大河的发源地,被称为亚洲水塔。其中,约10万平方公里冰川是亚洲水塔的主要组成部分之一。

邬光剑告诉《中国科学报》,春末和夏季时,冰川会发生消融,为下游干旱区的绿洲农业和工业城市发展提供水源补给。但如果冰川消融过快,就会引起融水的改变,并可能导致冰崩等灾害。

为了观测“亚洲水塔”的动态变化,冰芯是重要的分析手段。

邬光剑通过分析冰芯记录,阐明了高海拔雪冰粉尘的理化特征及其空间差异,获得了粉尘气候环境效应的关键参数,揭示了青藏高原粉尘的来源、传输、演化历史与驱动因子,提高了对亚洲粉尘及其环境效应的认知水平。

一路走来,邬光剑在青藏科学研究事业中砥砺成长,与诸多致力于青藏研究的科学家一起,为探索解决青藏高原国家战略需求背后的重大资源环境科技问题而奋斗。

“零下29度的坚守”

北京青藏高原研究所零下23度的冰芯库,邬光剑身着一件毛衣和工作服,手里拿着一根冰芯平稳自如地讲解着它的来源和发现,停留至少20分钟了。

“习惯了。”邬光剑淡淡地笑着说。从事冰川研究20多年,他每年在青藏高原上的工作时间平均两个月,所经历的气温没有最低,只有更低。

2017年12月11日,作为第二次青藏高原科考的重要任务之一,邬光剑担任科考分队队长前往西藏阿里地区阿汝错流域进行冰川考察。

全球变暖,使得冰川也变得更加不稳定,开始出现极难预测、破坏力极大的新型灾害——冰崩。认识冰崩发生的原因与机理,并实现冰崩预警对科学研究和地方发展都极为重要。

12月15日,在经历了大风天气飞机航班“重启”、车陷入冰窟窿、车辆故障等“意外”之后,邬光剑一行人终于在当晚11点30分到达阿汝村,夜宿村委办公室,凌晨前往海拔6000多米阿汝冰崩现场。

对邬光剑来说,在野外“晚睡早起”已是习惯,住在没有炉火的房子里就比帐篷强,有床就算是很舒服了,一口热乎的蛋炒饭就能消解一路以来的寒冷和饥饿。

在冰面上架设连续GPS和地震仪是此行的重点任务。发育冰塔林的冰川表面上,人员难以进入,且存在危险,无法在冰面开展GPS流速观测。但这里位于阿汝冰崩的北侧,冰川群规模宏大,很值得研究。邬光剑与队员们决定将短周期地震仪架设在距离该冰川最近的外围。

2018年新年的第一天,邬光剑带领野外队终于完成了全部工作,在阿汝冰川上架设了地震仪监测阵列和冰面连续GPS等仪器,可全方位开展冰川内部断裂、表面流动速度、测厚、物质平衡等观测工作。

第二天一大早,邬光剑刚坐上了车,瞄了一眼仪表盘上的温度计,已经零下29度了。

“说明昨晚气温就已降到了零下29度,是此次野外以来的最低点。”邬光剑说。

这次考察应用了冰川运动学和冰震学的新技术新手段,首次在青藏高原进行冰川运动的连续GPS观测和冰震的短周期地震仪监测。发现冰川运动速度在年内的变化不明显,夏季和冬季的几乎相同。同时,地震仪监测到了一次冰川冰震事件并得到确认,这些发现成为正式出版的阿汝冰崩科学考察研究报告的重要内容。

“奋斗一生的事业”

青藏高原科学考察不仅是体力的考验,更是毅力的考验。

中国科学院青藏高原研究所高级工程师李久乐多次与邬光剑在野外科考中同行。李久乐告诉《中国科学报》,邬老师非常负责。其实每次选择打钻点都是较为危险的任务,他总是走在最前面,遇到可能合适的地方,他让我们先原地等待,自己先去查探,这要比后面的队员消耗更多的体力。

“到了高原上,邬老师总是抱着一定要把任务完成的信念,即使很晚,也要把目标达成,这种毅力让我感动和敬佩。”李久乐说。

近年来,青藏高原科考的保障条件有了大幅改善,配备了专业的登山装备,还聘请有高山经验的专业厨师。尽管如此,邬光剑从未“放松”过,在大本营里,邬光剑经常每天早晨第一个起床,陪着厨师做饭,关心每位野外队员的状态,查看营地安全情况,保障所有人尽可能吃好睡好。

常年的野外科考,邬光剑的皮肤已经白不回来了。“爬山时一流汗,防晒霜就化了,脸就要接受来自太阳直射和太阳照在冰雪面上反射的双倍阳光,邬老师的脸和嘴都晒爆皮了。”李久乐说。

邬光剑每次回北京时,总是自嘲“从非洲回来的”。

很多人曾问过邬光剑,“做青藏高原研究,坚持下来很不容易,你为什么能坚持?”邬光剑一开始并不知如何回答,后来他想了想实话实说:“我就是做这个的,这就是工作,用一句‘时髦’的话说,这不就是职业道德吗?”

在不断地亲近青藏高原的过程中,邬光剑也彻底喜欢上了它。

“在青藏高原上,有时手机没有信号,不知道外面发生了什么,其实这时候的心情反而非常平静开阔。”邬光剑说,老一辈科学家的青藏科考精神一直激励着自己,“我会干到干不动的那天。”

 

 
 
 
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