来源: 中国科学报 发布时间:2022-11-1
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“巅峰使命”珠峰科考取得多项成果

 

“极目一号”Ⅲ型系留浮空艇。

5月30日,“巅峰使命”珠峰科考活动的主体任务完成,在西风-季风协同作用及影响、巅峰海拔的强烈升温、巅峰海拔的冰雪融化、高新技术平台观测的水汽和温室气体、珠峰地区的强大气氧化性过程、珠峰地区人体生理的特殊反应、珠峰地区变绿的生态过程等方面取得了众多亮点成果,创下多项科考新纪录。

“巅峰使命”珠峰科考首次建成了梯度联网的巅峰站并实现了数据实时传输,架设了世界上海拔最高的气象站(8830米),建成了从4276米至8830米海拔梯度的观测网络,实现了观测数据实时传输;首次利用高精度雷达测量了珠峰顶部的冰雪厚度,并且获得连续冰雪厚度剖面准确数据。

极高海拔环境变化研究对揭示青藏高原环境变化机理具有重要意义。珠峰科考首次成功获取了海拔6500米、7028米和8848米的冰雪样品。初步分析结果显示,极高海拔冰雪在加速暖化和融化;极高海拔环境变化具有显著的梯度特征;1860年以来,珠峰极高海拔地区印度季风降水变化幅度巨大,且自上世纪50年代以来持续降低,而人类活动对环境的影响在持续加强。

“巅峰使命”珠峰科考所使用的“极目一号”Ⅲ型系留浮空艇长55米、高19米,体积达9060立方米,创造了海拔9050米浮空艇原位大气环境科学观测的纪录。科研人员利用“极目一号”Ⅲ型浮空艇观测平台,搭载水汽稳定同位素分析仪,黑碳、粉尘、甲烷/二氧化碳和风温湿压观测仪,开展了距离地面4500米以上的大气组分垂直剖面升空观测,实现了在海拔9000米的大气组分垂直剖面升空观测记录,突破了本领域同类型科学观测世界纪录。

此外,“巅峰使命”珠峰科考首次采用多种先进技术获得地面至39公里高空大气臭氧浓度数据和三维风场,证实珠峰地区臭氧浓度高,进一步分析可望揭示青藏高原高臭氧浓度自平流层的垂直输送或西风带的水平输送,对高原大气氧化性起着决定作用;首次获得科考和登山运动员在不同海拔适应期间的健康数据和样本,进一步分析可望揭示低压缺氧及高臭氧暴露对急进高原人群的心肺健康,以及血液循环、表观遗传、蛋白质合成修饰、代谢改变、免疫及生理功能改变等影响的机制。

科考分队利用直升机和浮空艇新平台,首次对青藏高原珠峰地区二氧化碳、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,并基于以上观测数据对碳卫星产品在珠峰地区的精度及其适用性进行了校验。研究成果有助于准确估算青藏高原生态系统碳源汇功能,为“碳中和”目标实现提供数据支撑。

科考分队在珠峰大本营和珠峰站不同海拔高度的样地采用了高空无线电探空、测风雷达、微波辐射计、大气湍流观测系统、大气边界层塔和自动气象站等目前世界上最先进的大气观测仪器,开展了珠峰地区西风-季风协同作用及其影响强化探测试验。通过对资料的初步分析,科研人员发现珠峰大本营有非常强的冰川风存在,揭示了珠穆朗玛北坡地区强大的热力效应导致的对周边大气的抽吸作用是这一地区白天强风天气的主要驱动力,5月初西风环流对喜马拉雅山大气边界层有显著影响。

本次科考在珠峰北坡和保护区内开展了土地覆被现状、植被各类型分布上下限及生态质量状况调查。研究表明,2000—2018年珠峰保护区植被覆盖状况整体改善。其中,2010年前植被覆盖度呈减少趋势,2010年以后植被覆盖度持续增加,且核心区和缓冲区的植被改善程度优于实验区及邻近地区。气候因子对珠峰地区植被变化的整体解释力低于全球平均值。

《中国科学报》 (2022-11-01 第4版 专题)
 
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