5月4日12時(shí)46分許，一套自動(dòng)氣象觀測(cè)站在珠穆朗瑪峰（以下簡(jiǎn)稱“珠峰”）北坡海拔8830米處架設(shè)成功，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳回正常。這是世界上海拔最高的自動(dòng)氣象觀測(cè)站。

我國(guó)科考隊(duì)在珠峰成功建成海拔最高氣象觀測(cè)站。氣象站是怎么工作的？將發(fā)揮哪些作用？此次科考還將開展哪些工作？

4月28日，這項(xiàng)被命名為“巔峰使命”的科考活動(dòng)全面啟動(dòng)。這是2017年第二次青藏科考啟動(dòng)以來(lái)，學(xué)科覆蓋面最廣、參加科考隊(duì)員最多、采用的儀器設(shè)備最先進(jìn)的綜合性科考，將揭秘氣候變暖背景下，珠峰極高海拔地區(qū)環(huán)境變化規(guī)律等一系列問題。在珠峰北坡搭建海拔梯度氣象站，是此次科考的一項(xiàng)重要任務(wù)。

自20世紀(jì)50年代起，中國(guó)開展了超過6次珠峰科考活動(dòng)，包括70年代第一次大規(guī)模青藏高原綜合科學(xué)考察研究。此次“巔峰使命”是第二次青藏科考自2017年啟動(dòng)以來(lái)學(xué)科覆蓋面最廣、參加科考隊(duì)員最多、采用的儀器設(shè)備最先進(jìn)的一次綜合性科考，組織了5支科考分隊(duì)參加，共有16個(gè)科考小組，包含270余名科考隊(duì)員。

其中，珠峰大氣與人體健康科考分隊(duì)在海拔5200米的珠峰登山大本營(yíng)，以自己的身體作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，探尋高原反應(yīng)對(duì)人體產(chǎn)生的影響。為獲取一手?jǐn)?shù)據(jù)，科研團(tuán)隊(duì)成員佩戴測(cè)量血氧、心電監(jiān)測(cè)的傳感器，在珠峰登山大本營(yíng)和絨布冰川之間來(lái)回徒步穿梭。

同時(shí)，還有冰川與污染物科考小組進(jìn)駐海拔6350米的珠峰東絨布冰川，給冰川做全面“體檢”，利用無(wú)人機(jī)3D掃描冰川表面，采集雪樣，監(jiān)測(cè)污染物及冰川退縮量、冰湖變化、河流湖泊溫室氣體通量等。

據(jù)悉，氣溫和氧氣水平會(huì)隨著海拔上升而遞減，在海拔約3650米的拉薩，大氣壓和同體積空氣中氧氣量?jī)H為海平面的65%，而到了平均海拔超過4500米的阿里地區(qū)，就只有海平面的50%左右，如果海拔超過6000米，則會(huì)下降到48%，在珠穆朗瑪峰，每一位攀峰者都在與人體極限進(jìn)行抗?fàn)帲榉屙敽趿績(jī)H為東部平原地區(qū)的四分之一，5月初氣溫基本上為零下25℃左右。

在海拔8830 米架設(shè)的這個(gè)自動(dòng)氣象站，是“巔峰使命”珠峰科考活動(dòng)中架設(shè)的最后一個(gè)氣象站，相當(dāng)于海拔梯度氣象站的最后一塊“拼圖”。

除了寒冷、缺氧，威脅還有大風(fēng)。在珠峰北側(cè)，由于在海拔5300～7000米主要為冰雪表面，日出后的冰雪表面氣溫仍然低于山谷中同高度的大氣溫度，因而幾乎晝夜盛行下山風(fēng)，又稱作冰川風(fēng)。冰川風(fēng)在下午最強(qiáng)，在離地1000米以下的風(fēng)速平均可達(dá)10米/秒，陣風(fēng)達(dá)到7～8級(jí)。

在極端天氣和環(huán)境中，登山者面臨著凍傷、失溫、雪盲、體能衰竭、滑墜、掉入冰裂縫等危險(xiǎn)。

這臺(tái)安裝在“世界之巔”的自動(dòng)氣象觀測(cè)站重達(dá)50公斤，由太陽(yáng)能電池板供電，正常情況下可使用兩年，經(jīng)過衛(wèi)星通信等手段，傳送溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽(yáng)輻射等氣象信息。它可實(shí)現(xiàn)珠峰極高海拔區(qū)氣象梯度自動(dòng)觀測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸，獲取的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可填補(bǔ)珠峰極高海拔氣象記錄空白。

可能有很多人好奇，為什么不在8848米的頂峰建氣象站？專業(yè)人士解釋，這是因?yàn)榉屙斏涎┖捅惶霉潭?，所以?800米左右找個(gè)基巖的面上進(jìn)行固定。

珠峰位于極高區(qū)域。今年以來(lái)，珠峰科考專家和科考登頂隊(duì)員克服重重困難，陸續(xù)在海拔5200米、7028米、7790米和8300米，架設(shè)了4個(gè)自動(dòng)氣象站。加上2021年在海拔6500米、5800米及5400米架設(shè)的3個(gè)自動(dòng)氣象站，一個(gè)從海拔5200米至8300米之間的7個(gè)梯度自動(dòng)氣象站此前已建成運(yùn)行，而在海拔8830米架設(shè)的這個(gè)自動(dòng)氣象站，是“巔峰使命”珠峰科考活動(dòng)中架設(shè)的最后一個(gè)氣象站，相當(dāng)于海拔梯度氣象站的最后一塊“拼圖”。

珠峰科考隊(duì)員架設(shè)世界海拔最高的自動(dòng)氣象站。圖片| 新華社

在珠峰地區(qū)架設(shè)8個(gè)極高海拔自動(dòng)氣象站是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，也是中國(guó)乃至世界科考的創(chuàng)舉。8個(gè)不同梯度的自動(dòng)氣象站主要是立體監(jiān)測(cè)珠峰地區(qū)的氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、氣壓和輻射等參數(shù)變化，并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸。

眾所周知，攀登珠峰是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的行為。攀登者要面臨高寒、缺氧等一系列難題。那么，這些自動(dòng)氣象站是如何運(yùn)送上去的呢？

“有些設(shè)備儀器是易碎品，必須仔細(xì)保護(hù)起來(lái)，由隊(duì)員自己背上去。有些不是易碎品的，都是牦牛馱到6500米處，從6500米往上都是再由人工運(yùn)上去?！薄皫p峰使命”珠峰科考登頂科考小組副組長(zhǎng)扎西平措對(duì)媒體介紹說。

盡管海拔8300米和8830米的自動(dòng)氣象站總重都是50公斤，比在低海拔的常規(guī)氣象站輕20公斤，但單是要把這些氣象站設(shè)備運(yùn)到8300米，就不是一件簡(jiǎn)單的事。

從海拔6500米的前進(jìn)營(yíng)地出發(fā)到海拔7028米的北坳?duì)I地，隊(duì)員要花費(fèi)接近7個(gè)小時(shí)，而負(fù)重到海拔8830米地方，則會(huì)更加消耗時(shí)間和體力。中科院青藏高原研究所研究員趙華標(biāo)介紹，整個(gè)設(shè)備通過分拆交給登山隊(duì)員，他們每人承擔(dān)的重量不會(huì)超過7公斤。

科考隊(duì)員在珠穆朗瑪峰峰頂采集冰雪樣品。 圖片 | 新華社

在極高海拔架設(shè)氣象站是第二次青藏科考的重要內(nèi)容，也是一項(xiàng)中國(guó)乃至世界科考的創(chuàng)舉。趙華標(biāo)介紹，常規(guī)的氣象觀測(cè)一般都在5000米以下，5000米以上很少的，現(xiàn)在正缺少這種高海拔氣象觀測(cè)。

海拔8800米的氣象站的建成，超越了英美科學(xué)家2019年在珠峰南坡搭建的海拔為8430米的自動(dòng)氣象站，成為世界海拔最高的自動(dòng)氣象站。

建成后，研究此區(qū)域的氣溫變化、梯度變化，了解第三極整個(gè)地區(qū)的氣溫以及海拔變化，同時(shí)也意味著，中國(guó)珠峰梯度氣象觀測(cè)體系初步建成。通過收集的氣象數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步研究極高海拔的氣象要素變化特征，對(duì)高海拔冰川和積雪變化的監(jiān)測(cè)意義重大。

已持續(xù)5年的第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究，今年開啟了“巔峰使命2022——珠峰極高海拔地區(qū)綜合科學(xué)考察研究”。

此次登頂是整個(gè)珠峰科考活動(dòng)的一部分，隊(duì)員們圓滿完成相關(guān)科考任務(wù)。除了架設(shè)高海拔梯度氣象觀測(cè)站，科考隊(duì)員還首次在“地球之巔”利用高精度雷達(dá)測(cè)量峰頂冰雪厚度、采集冰雪樣和大氣樣品。登頂隊(duì)員還用所帶的高精度探地雷達(dá)，對(duì)整個(gè)珠峰絨布冰川展開測(cè)量。

珠峰科考登頂工作小組隊(duì)員們安全返回珠峰大本營(yíng)。圖片| 新華社

“除了測(cè)量珠峰峰頂冰雪厚度，峰頂表雪樣品也會(huì)采下來(lái)，我們還想知道海拔最高的表雪里面都是哪些成分?！敝袊?guó)科學(xué)院青藏高原研究所研究員鄔光劍對(duì)媒體表示。

此次珠峰科考由第二次青藏科考隊(duì)聯(lián)合西藏登山隊(duì)共同實(shí)施，主要圍繞西風(fēng)—季風(fēng)協(xié)同作用、亞洲水塔變化、生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性、人類活動(dòng)變化、地球動(dòng)力學(xué)勘測(cè)等一系列重大科學(xué)問題開展研究。

高海拔地區(qū)陰晴多變，天氣系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，極端天氣頻發(fā)。因此，在珠峰地區(qū)進(jìn)行極高海拔綜合科學(xué)考察研究，氣象保障工作十分重要。

為確保各項(xiàng)珠峰科考任務(wù)順利完成、隊(duì)員安全登頂，珠峰科考啟動(dòng)了氣象保障機(jī)制，由中科院青藏高原研究所、中國(guó)氣象科學(xué)研究院以及西藏自治區(qū)氣象局等單位攜手開展氣象保障工作。架設(shè)高空探測(cè)設(shè)備、調(diào)試儀器、氣球灌氣、放球、采集高空數(shù)據(jù)、制作發(fā)布服務(wù)專報(bào)……氣象保障服務(wù)隊(duì)抵達(dá)珠峰大本營(yíng)后，按照保障服務(wù)方案“聽風(fēng)觀天”。

比如登頂時(shí)機(jī)的選擇，多數(shù)情況下取決于珠峰極高海拔地區(qū)的天氣情況。如果風(fēng)特別大，就容易發(fā)生危險(xiǎn)。據(jù)中科院青藏高原研究所珠峰站站長(zhǎng)馬偉強(qiáng)介紹，珠峰頂近期氣溫基本在-25℃左右，風(fēng)速相當(dāng)于七級(jí)左右?！熬C合研判近期珠峰地區(qū)大氣環(huán)流相對(duì)穩(wěn)定，珠峰頂風(fēng)力與溫度均適宜登頂?！?/p>

專家解釋，人類生活在一個(gè)互相連通、影響的地球生態(tài)系統(tǒng)中，珠峰看似與我們相距甚遠(yuǎn)，其實(shí)息息相關(guān)。氣候環(huán)境變化是整個(gè)地球生態(tài)系統(tǒng)的變化，而青藏高原是對(duì)這一變化反應(yīng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一。第二次青藏科考的背景是快速變化的全球生態(tài)環(huán)境，而探秘第三極的一個(gè)深層意義，正是認(rèn)識(shí)人與自然的關(guān)系。

世界屋脊、亞洲水塔、地球第三極……青藏高原是我國(guó)重要的生態(tài)安全屏障、戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備基地，也是中華民族特色文化的重要保護(hù)地。開展青藏科考，揭示青藏高原環(huán)境變化機(jī)理，優(yōu)化生態(tài)安全屏障體系，對(duì)推動(dòng)青藏高原可持續(xù)發(fā)展、推進(jìn)國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)全球生態(tài)環(huán)境保護(hù)將產(chǎn)生十分重要的影響。

◎ 來(lái)源|綜合北京科技報(bào)、南方都市報(bào)