王新同

我國(guó)境內(nèi)有4.8萬(wàn)余條冰川，在過(guò)去50年間，隨著全球氣候變暖，有8000多條冰川已經(jīng)消失。正當(dāng)無(wú)數(shù)人為之憂(yōu)心忡忡時(shí)，王飛騰根據(jù)自己為北京冬奧會(huì)賽道研制人造冰狀雪的經(jīng)驗(yàn)，摸索出一種非常有創(chuàng)意的做法，給冰川“蓋被子”。

走遍西部探訪冰川

王飛騰1983年出生在山西太原市，父母都是知識(shí)分子。受家庭環(huán)境的熏陶，他從小就擁有著強(qiáng)烈的求知欲和好奇心。有一次，王飛騰看了一部有關(guān)西藏冰川的紀(jì)錄片后，大開(kāi)眼界。冰川不僅很美，它周?chē)€伴有許多獨(dú)特的自然景觀，如湖泊、森林和草地等。山上覆蓋著厚厚的積雪，山下的湖水呈淡藍(lán)色，看起來(lái)非常美。

后來(lái)，王飛騰考入山東煙臺(tái)師范學(xué)院地理系。2004年，他第一次實(shí)地接觸冰川。當(dāng)時(shí)，王飛騰剛讀研究生，跟隨導(dǎo)師去登海拔4000多米的天山烏魯木齊河源1號(hào)冰川。沿途山高谷深，地勢(shì)落差極大，冰川融水源源不絕。越接近冰川，氣溫越低，他竟在一天內(nèi)感受到了四季的溫度變化。

王飛騰最先研究的是成冰過(guò)程。他在冰川上挖一個(gè)雪坑，并在每層積雪上做標(biāo)志，每周上一趟冰川進(jìn)行觀察、記錄。在山地冰川，成冰過(guò)程是緩慢的，500克的新雪往往只有約20克到30克能保留在冰川中。不知不覺(jué)，王飛騰觀察了三年。此后多年，他堅(jiān)持在不同的冰川高海拔區(qū)域進(jìn)行野外觀測(cè)。2009年，王飛騰在中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所，獲得了理學(xué)博士學(xué)位，并獲中科院院長(zhǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)學(xué)金。

多年來(lái)，王飛騰奔赴全國(guó)各地調(diào)查和研究冰川。這是一個(gè)苦差事，人跡罕至，環(huán)境原始。有一次，王飛騰在西藏尋找冰川，路上發(fā)現(xiàn)一種叫蕁麻的植物，開(kāi)著穗狀的小花，莖葉生細(xì)毛。由于道路崎嶇艱難，需要拉拽植物或樹(shù)枝攀爬，當(dāng)時(shí)，他手一拉到蕁麻，就感到像被棒子痛擊了一下，所有接觸葉子的皮膚都麻了，每個(gè)毛孔都像被蘸了辣椒水的針給刺了，長(zhǎng)久腫痛不已，讓他痛苦萬(wàn)分。

路上除了帶刺的植物，還有讓人皮膚嚴(yán)重過(guò)敏的漆樹(shù)等。這里的蜜蜂和蜈蚣等毒性也頗強(qiáng)，如果被咬到，不抓到皮破血流，完全無(wú)法解癢。王騰飛一天之內(nèi)被咬過(guò)好幾次，手腳到處腫脹，所以，普通人很難想象到“冰川人”的艱辛。

從“冰狀雪”受到啟發(fā)

令王飛騰憂(yōu)心的是，我國(guó)境內(nèi)有4.8萬(wàn)余條冰川，總面積超過(guò)5萬(wàn)平方公里，可是隨著全球氣候變暖，50年間，有8000多條冰川已經(jīng)徹底消失。2020年，他發(fā)現(xiàn)連我國(guó)著名的達(dá)古冰川，其面積也已經(jīng)縮減了70%。冰川在加速消融，尤其是數(shù)量眾多的小冰川，若不進(jìn)行人工干預(yù)，將面臨全面消融。

阻止冰川融化，是個(gè)世界性難題，通過(guò)怎樣的科學(xué)手段才能做到呢？無(wú)數(shù)個(gè)夜晚，王飛騰夜不能寐，一直在苦苦思索這個(gè)問(wèn)題。

王飛騰沒(méi)想到，為北京冬奧會(huì)造“冰狀雪”的攻關(guān)項(xiàng)目，卻讓他頗受啟發(fā)。當(dāng)時(shí)我國(guó)還沒(méi)有合格的冰狀雪賽道，必須研制出適合奧林匹克賽事專(zhuān)用的冰狀雪。接到雪務(wù)保障攻關(guān)任務(wù)時(shí)，當(dāng)時(shí)擔(dān)任冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任的王飛騰，還在野外冰川上考察，他趕忙飛向北京冬奧雪場(chǎng)。

王飛騰介紹說(shuō)，造雪、儲(chǔ)雪任務(wù)，并不是用造雪機(jī)把雪造出來(lái)，往雪道上一鋪那樣簡(jiǎn)單，因?yàn)橘愂掠醚┯袕椥浴穸?、密度方面的?yán)格要求。

王飛騰帶領(lǐng)大家輾轉(zhuǎn)哈爾濱、阿勒泰等地的滑雪場(chǎng)，進(jìn)行冰狀雪制作試驗(yàn)。讓雪穿上冰外衣有上百種方法，不同水壓、注射幾秒、停滯幾秒再注射……他們一遍又一遍檢測(cè)冰雪硬度是否達(dá)標(biāo)、冰雪顆粒是否均勻。最終，不同氣溫條件的冰狀雪賽道制作技術(shù)被攻克。

如果說(shuō)冰川研究是科學(xué)問(wèn)題，那儲(chǔ)雪更像工程問(wèn)題。但國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)雪的研究非常少，涉及文獻(xiàn)不超過(guò)10篇。大陸季風(fēng)型氣候、場(chǎng)館建設(shè)工期等的限制并不允許雪長(zhǎng)期儲(chǔ)存，儲(chǔ)雪必須在賽事將近之時(shí)進(jìn)行。隨著一座人工雪山矗立在賽道旁，團(tuán)隊(duì)又根據(jù)不同的氣象條件，結(jié)合太陽(yáng)光照射率等參數(shù)，選取經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性俱佳的土工布方案，給“雪山”蓋上“被子”，延長(zhǎng)雪的使用壽命。

經(jīng)歷千辛萬(wàn)苦后，王飛騰和團(tuán)隊(duì)成員終于為北京冬奧會(huì)成功打造出了優(yōu)質(zhì)冰狀雪賽道，從而保障了賽事的順利進(jìn)行。此后，王飛騰就開(kāi)始琢磨，能不能把這個(gè)辦法用在冰川保護(hù)上？他瞄準(zhǔn)了太陽(yáng)輻射管理方法，在冰川表面鋪蓋隔熱反光材料，給冰川“蓋被子”，增大冰川表面的反照率，以達(dá)到減少太陽(yáng)輻射、降低溫度、減緩消融的目的。

有了這個(gè)大膽想法后，王飛騰去了被稱(chēng)為“冰川遺跡百花園”的達(dá)古冰川。達(dá)古冰川位于四川省阿壩黑水縣境內(nèi)，屬于典型的海洋型冰川，加之總面積較小，對(duì)氣候變化的反應(yīng)尤為敏感。王飛騰判斷，按照它當(dāng)時(shí)的速度消融，5年～10年后，達(dá)古冰川就會(huì)徹底消失。

兩個(gè)月后，王飛騰通過(guò)對(duì)比數(shù)據(jù)驚喜地發(fā)現(xiàn)，“蓋被子”的冰川消融速度明顯變慢，與沒(méi)做任何防護(hù)措施的相比，減緩冰川消融一米多。事實(shí)證明，這種方法很有效。

歐美專(zhuān)家認(rèn)為，中國(guó)達(dá)古冰川“蓋被子”試驗(yàn)，是全球寥寥幾個(gè)走向?qū)嵺`的太陽(yáng)輻射管理試驗(yàn)，對(duì)于應(yīng)對(duì)全球變暖、緩解冰川消融，有很好的示范效應(yīng)。

遏制冰川消融任重而道遠(yuǎn)

在達(dá)古冰川的保護(hù)性試驗(yàn)取得成功后，王飛騰又和一些科研單位聯(lián)系，希望通過(guò)合作的方式，研制出一種高效的高科技隔熱材料。令他興奮的是，南京大學(xué)積極研究面向冰川保護(hù)的輻射制冷技術(shù)，經(jīng)過(guò)科技攻關(guān)，近兩年，他們研制出一款新材料“聚合物納米纖維薄膜”?，能夠?qū)崿F(xiàn)低于環(huán)境溫度5℃～7℃的制冷效果。

2021年夏天，在天山烏魯木齊河源一號(hào)冰川進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果50天內(nèi)冰層增厚140厘米。有關(guān)專(zhuān)家總結(jié)說(shuō)，這種納米材料有幾大優(yōu)勢(shì)：可見(jiàn)、近紅外波段反射率高達(dá)90%以上，制冷功率高，能進(jìn)一步延緩冰層、積雪的融化；材料疏水，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，不易受污染；易鋪設(shè)、好回收，可重復(fù)使用。

2022年夏天，王飛騰率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在達(dá)古冰川“蓋被子”區(qū)域旁邊，又重新鋪設(shè)了500平方米的試驗(yàn)場(chǎng)。他們運(yùn)用無(wú)人機(jī)、三維激光掃描技術(shù)等手段觀測(cè)記錄，結(jié)果驚喜地發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用新型納米材料鋪設(shè)的區(qū)域，其試驗(yàn)效果更為顯著，初步估計(jì)能夠有效減緩80%以上的冰川消融。此舉為全面尋求冰川保護(hù)，提供了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)。2023年8月，一批西方科學(xué)家來(lái)到達(dá)古冰川實(shí)地考察后，對(duì)之贊不絕口。

與冰川結(jié)緣近20年，王飛騰不斷尋找著新辦法，為探尋冰川保護(hù)路徑提供借鑒，延續(xù)冰川的壽命?！拔覀兘o冰川開(kāi)了藥方，但阻斷不了它消亡，只能減緩?！彼f(shuō)：“這是一門(mén)冷學(xué)科，所以需要付出更多的熱情，我愿意做一輩子的‘冰川醫(yī)生?！?/p>

圖片由本文主人公提供 編輯 鐘健 12497681@qq.com