首頁>科技>科技人物
鄔光劍:用“芯”解讀亞洲水塔前世今生
我個(gè)人是很喜歡出野外的。一到青藏高原,心境立馬開闊。我在西藏坐車到處跑從來不覺得難受,直到上了冰川才會有一點(diǎn)高原反應(yīng)。出野外有明確的工作計(jì)劃,每一次完成任務(wù)都很有獲得感。中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員鄔光劍 受訪者供圖
在辦公室見到中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員鄔光劍時(shí),他正在為去普若崗日冰川考察做準(zhǔn)備。
“這個(gè)冰川位于羌塘的核心區(qū),該保護(hù)區(qū)邊緣有沙漠,分析它冰芯里的粉塵,還需要去采集一些表土和局地樣品。”鄔光劍對科技日報(bào)記者說。
已持續(xù)五年的第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究(以下簡稱第二次青藏科考),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(以下簡稱珠峰科考)。
作為第二次青藏科考隊(duì)中的一員,鄔光劍的工作日常就是北京和青藏高原兩地來回跑。前不久,他剛剛完成自己在珠峰科考中的任務(wù),臉上被曬傷的皮膚還沒完全恢復(fù)。
研究“封存”在冰芯里的粉塵
今年5月到6月開展的珠峰科考,其中一項(xiàng)重要的任務(wù),是在東絨布冰川海拔6500米處鉆取冰芯。
冰芯,就是從冰川頂部自上而下打鉆得到的圓柱狀冰樣。在冰川頂部的積累區(qū),越往下冰層形成的年代越久遠(yuǎn)。冰層一層一層就像樹的年輪一樣,過去地球環(huán)境變化的信息也被記在冰層中。冰川研究者要研究全球氣候環(huán)境變化,就需要鉆取冰芯,分析冰芯里“封存”的各種信息——穩(wěn)定同位素、黑碳、粉塵等。
鄔光劍研究粉塵。他說,粉塵指標(biāo)反映的是過去干旱環(huán)境狀況,研究者會從多方面多角度揭示粉塵的太陽輻射對全球生物地球化學(xué)循環(huán)和雪冰消融產(chǎn)生了什么影響。
冰芯記錄著氣候環(huán)境變化的海量信息,但獲取冰芯的過程卻異常艱辛。來到一個(gè)冰川,要先開路、運(yùn)送物資、選打鉆點(diǎn)、搭帳篷架設(shè)備……打冰芯的過程要考慮天氣、溫度、深度、鉆頭、人員狀況等各種因素,以及冰芯的儲存和運(yùn)輸……可以說,每次執(zhí)行冰上任務(wù)都伴隨著極大的不確定性。
已有20多年豐富野外科考經(jīng)驗(yàn)的鄔光劍,毫不意外地在東絨布冰川遭遇了“不順利”。“5月16日傍晚,我們一行5人,到達(dá)位于海拔6500米處的打鉆位置,為當(dāng)晚的打鉆做準(zhǔn)備工作。突然,一陣大風(fēng)襲來,帳篷被吹塌了。”鄔光劍回憶道,這種情況前年在瀾滄江源頭也遇到過,“氣人,但沒有辦法”。
白天溫度高,打上來的冰芯會融化,所以鉆取冰芯需要在極寒的夜間進(jìn)行。冰天雪地里,工作人員得在帳篷里作業(yè),沒有了帳篷作為庇護(hù),工作就無法繼續(xù)。
眼看帳篷被吹爛,鄔光劍和同事只能先用壞掉的帳篷把準(zhǔn)備好的物資和設(shè)備蓋住、保護(hù)起來,再用雪冰把帳篷壓住,防止其再被大風(fēng)掀開,然后撤回營地。營地在距離打鉆位置好幾公里的冰磧上,走路快的話用兩個(gè)小時(shí)就能到。
鄔光劍說,如今在海拔不高的位置,直升機(jī)能夠幫忙運(yùn)送一些物資。但這次在海拔6500米,空氣稀薄,導(dǎo)致發(fā)動機(jī)動力受損,直升機(jī)停下來的話,就可能飛不起來了。
古里雅冰川的“開路先鋒”
攀登青藏高原上的皚皚冰川,身體要經(jīng)受極限考驗(yàn):低壓、缺氧、極寒……但聽鄔光劍的講述,幾乎感覺不到負(fù)重前行的壓抑,更多的是野外生存的樂趣和極致體驗(yàn)。
2015年10月,我國冰芯研究的主要開拓者中國科學(xué)院院士姚檀棟帶隊(duì)在古里雅冰川鉆取了長達(dá)309米的透底冰芯,這是目前地球上除南北極之外鉆取的最長冰芯。在那次重大野外科考任務(wù)中,鄔光劍擔(dān)任執(zhí)行隊(duì)長。從8月進(jìn)入古里雅做準(zhǔn)備算起,鄔光劍在冰雪上蹲點(diǎn),足足兩個(gè)月都沒有出來過,這也是他野外科考經(jīng)歷中時(shí)間最長、最難忘的一次。
古里雅冰川位于青藏高原西昆侖山,人跡罕至?!耙μ礂澙蠋?991年曾在那里打過冰芯,24年過去了,那里的冰川如何變化、如何響應(yīng)氣候變暖,以及以往冰芯記錄中遺留的一些問題,都需要經(jīng)過再次考察才能回答?!编w光劍說。
作為執(zhí)行隊(duì)長,鄔光劍要保障科考任務(wù)全程的順利進(jìn)行。他率先進(jìn)入古老的古里雅冰川,第一個(gè)要“啃”的硬骨頭就是探路,為科考大部隊(duì)開辟出一條安全的道路,特別是要標(biāo)識出冰裂隙。
冰裂隙即冰川運(yùn)動造成的冰川裂縫,其形狀各異、寬窄深淺不一。登山活動中,大多數(shù)冰裂隙會被標(biāo)識出來,人們會在此處插上兩根路標(biāo)桿,再用兩根繩子綁出一個(gè)“X”形。但當(dāng)積雪填滿冰裂隙時(shí),它還是不容易被發(fā)現(xiàn)。
“探路的時(shí)候,我們幾個(gè)人的腰上都系著安全繩,大家聯(lián)在一起,這樣就算誰一腳踏空,也能被立刻拽住。”鄔光劍說,古里雅冰裂隙最多的一段路,是在海拔5500米上升到海拔6000米的那個(gè)大斜坡。窄的冰裂隙,可以直接跨過;遇上較寬的,就得在兩邊都打上冰鎬,拉上繩子,再拴一道安全繩,拽著繩子踏著腳下的積雪勉強(qiáng)過去。
開出了路,鉆取冰芯用的物資和設(shè)備陸續(xù)抵達(dá)。特別是兩輛雪地摩托,可以從海拔5400米開到海拔6200米、6700米的鉆點(diǎn)位置,科考隊(duì)也得以加快了在冰面上的作業(yè)進(jìn)度。
野外工作令他心境開闊
古里雅冰川“大冒險(xiǎn)”,并不是最險(xiǎn)的。鄔光劍覺得最險(xiǎn)的一次,是2006年和同事——中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員徐柏青一起,從然烏湖(位于西藏自治區(qū)昌都市八宿縣)上游的來古村徒步到阿扎冰川,那一路沿著峭壁走,腳下即深淵,“當(dāng)時(shí)沒覺得有什么,現(xiàn)在想想還是有些后怕”。
“但我個(gè)人是很喜歡出野外的,一到青藏高原,心境立馬開闊。我在西藏坐車到處跑從來不覺得難受,直到上了冰川才會有一點(diǎn)高原反應(yīng)?!编w光劍說,出野外有明確的工作計(jì)劃,每一次完成任務(wù)都很有獲得感。
對鄔光劍來說,野外唯一的“不好”,就是把自己曬黑了。在冰川上,如果沒做好嚴(yán)密的防護(hù)措施,就會直接“曬爆”皮膚。2001年,他初到中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所跟隨姚檀棟從事冰芯研究,就上了帕米爾高原的慕士塔格峰,在海拔6350米處鉆取冰芯。當(dāng)時(shí),他對雪面反射不太在意,第一天出野外皮膚就被“曬爆”了。
從事冰芯研究以來,鄔光劍已經(jīng)在青藏高原完成了18次冰芯鉆取,冰芯總長度加起來超過2700米。隨著第二次青藏科考的深入,鄔光劍在青藏高原上的考察時(shí)間越來越多,工作內(nèi)容也從研究冰芯擴(kuò)大到研究“亞洲水塔”。
青藏高原是僅次于南極、北極的冰雪儲地,孕育了亞洲十多條大江大河。在全球變暖的大背景下,這座“亞洲水塔”正在發(fā)生什么變化、將來會沿著怎樣的趨勢演變、又會對周邊地區(qū)的水資源和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生哪些影響……這些是第二次青藏科考重點(diǎn)要回答的問題,也是鄔光劍接下來冰川大冒險(xiǎn)的科學(xué)目標(biāo)。
編輯:馬嘉悅