“巔峯使命”珠峯科考成功登頂 創造多項新紀錄
5月4日中午，我國科考隊員在珠峯成功架設全球海拔最高的自動氣象站。新華社特約記者 索朗多吉 攝
高山白雪，蔚藍蒼穹，五星紅旗再次飄揚在地球之巔。5月4日中午，我國13名珠峯科考登山隊員成功登頂珠穆朗瑪峯。這是我國珠峯科考首次突破8000米以上海拔高度，在青藏高原科學考察研究歷史上具有劃時代意義。
4月28日，“巔峯使命”珠峯科考全面啓動。這是2017年第二次青藏科考啓動以來，學科覆蓋面最廣、參加科考隊員最多、採用的儀器設備最先進的綜合性科考。此次珠峯科考聚焦珠峯地區的環境變化，從大氣、水、生態、地表過程等方面進行全方位的考察。5個科考分隊、16支科考小組的270多名科考隊員參加科考任務，應用先進技術、方法和手段，圍繞西風-季風協同作用、亞洲水塔變化、生態系統與生物多樣性、人類活動等重大科學問題開展研究。
1 成功架設全球海拔最高的氣象站，首次用高精度雷達測量冰雪厚度
5月4日凌晨3點，珠峯海拔8300米突擊營地，以德慶歐珠爲組長的珠峯科考登頂工作小組，攜帶科研儀器發起衝頂。此行，他們向着峯頂8848.86米的高度衝擊，目標卻不限於登頂本身。登頂後，登山科考隊員分成三個組，同時完成三項主要任務，包括架設全球海拔最高的氣象站、用高精度雷達測量冰雪厚度以及進行人體極高海拔適應機制實驗等。
登頂的第一項重要任務，就是架設氣象站。操作不能慢，因爲在極高海拔地區，節省體力至關重要。爲此，他們在數月前就開始反覆練習，熟練掌握操作流程。
中午12時46分，在珠峯海拔8830米處，科考隊員成功架設一臺重達50公斤的自動氣象觀測站，併成功傳回實時數據。
這是全世界海拔最高的自動氣象觀測站，可實現珠峯極高海拔區氣象梯度自動觀測和數據傳輸，獲取的實測數據可填補珠峯極高海拔氣象記錄空白。據介紹，該自動氣象站由太陽能電池板供電，正常情況下可使用2年，經過衛星通信等手段，傳送溫度、溼度、風向、風速、太陽輻射等氣象信息。
珠峯位於極高區域，在極高海拔架設氣象站是第二次青藏科考的重要內容，也是一項中國乃至世界科考的創舉。此前，世界海拔最高的氣象站是2019年由美國國家地理協會和特里布文大學組織的科考隊在珠峯南坡搭建的自動氣象站，海拔爲8430米。
科考隊員還首次在“地球之巔”利用高精度雷達，測量峯頂冰雪厚度。在珠峯腳下海拔5200米的總指揮會議室帳篷裏，中科院院士、第二次青藏科考隊隊長姚檀棟宣佈：“‘巔峯使命’珠峯科考登頂觀測採樣成功!”話音剛落，熱烈的掌聲縈繞帳篷，大家相互握手慶祝。
登頂隊員所帶的高精度探地雷達，除了對峯頂測量，也將對整個珠峯絨布冰川展開測量。“除了測量珠峯峯頂冰雪厚度，峯頂表雪樣品採下來，我們還想知道海拔最高的表雪裏面都是哪些成分。”中國科學院青藏高原研究所研究員鄔光劍說。
高海拔地區陰晴多變，天氣系統相當複雜，極端天氣頻發。因此，在珠峯地區進行極高海拔綜合科學考察研究，氣象保障工作十分重要。
爲確保各項珠峯科考任務順利完成、隊員安全登頂，珠峯科考啓動了氣象保障機制，由中科院青藏高原研究所、中國氣象科學研究院以及西藏自治區氣象局等單位攜手開展氣象保障工作。架設高空探測設備、調試儀器、氣球灌氣、放球、採集高空數據、製作發佈服務專報……氣象保障服務隊抵達珠峯大本營後，按照保障服務方案“聽風觀天”。
登頂時機的選擇，多數情況下取決於珠峯極高海拔地區的天氣情況。如果風特別大，就容易發生危險。據中科院青藏高原研究所珠峯站站長馬偉強介紹，珠峯頂近期氣溫基本在-25℃左右，風速相當於七級左右。“綜合研判近期珠峯地區大氣環流相對穩定，珠峯頂風力與溫度均適宜登頂。”
2 在珠峯地區架設8個極高海拔自動氣象站是一項巨大的挑戰，也是中國乃至世界科考的創舉
此次科考的一項重要任務，是在珠峯北坡搭建海拔梯度氣象站。
今年以來，科考隊已陸續在海拔5200米、7028米、7790米和8300米，架設了4個自動氣象站。加上去年在海拔6500米、5800米及5400米架設的3個自動氣象站，一個從海拔5200米至8300米之間的7個梯度自動氣象站已建成運行。而在海拔8830米架設的這個自動氣象站，是“巔峯使命”珠峯科考活動中架設的最後一個氣象站，相當於海拔梯度氣象站的最後一塊“拼圖”。
4月20日，14名珠峯科考登山隊員克服8級大風和極度缺氧的挑戰，在海拔7790米架設了一架極高海拔的自動氣象站，創下中國自動氣象站架設最高海拔紀錄。
6個小時後，14名科考隊員在8300米成功架設了同類型的自動氣象站，再次刷新了我國自動氣象站的海拔紀錄。
儘管海拔8300米和8830米的自動氣象站總重是50公斤，比在低海拔的常規氣象站輕20公斤，但單是要把這些氣象站設備運到8300米，就不是一件簡單的事。
“有些設備儀器是易碎品，必須仔細保護起來，由隊員自己背上去。有些不是易碎品的，都是犛牛馱到6500米處，從6500米往上都是再由人工運上去。”“巔峯使命”珠峯科考登頂科考小組副組長扎西平措說。
8個氣象站呈階梯分佈，立體、精準實測珠峯北坡的氣溫、相對溼度、風速、風向和太陽輻射等數據，並可實時遠程傳輸。
在珠峯地區架設8個極高海拔自動氣象站是一項巨大的挑戰，也是中國乃至世界科考的創舉。“目前我們的高海拔地區相對缺少這種氣象觀測，常規的氣象觀測一般都在5000米以下，5000米以上很少。通過收集的氣象數據，可以進一步研究極高海拔的氣象要素變化特徵，對我國建設珠峯梯度氣象觀測體系，對高海拔冰川和積雪變化的監測意義重大。”中科院青藏高原研究所研究員趙華標說。
圍繞珠穆朗瑪峯，科考與登山一直結合緊密。此次珠峯科考專門培訓了一批登山運動員來實施登頂科考任務。“我們整合了一個十餘人的登山團隊，針對採集樣本、架設和使用儀器設備等專門培訓了兩年，近期又進行了強化訓練。”姚檀棟說，作爲專業科考隊員，他們首次實現登頂採樣，圓滿執行了梯度氣象站架設、頂峯淺冰芯鑽取和頂峯雷達測厚等工作任務。
3 珠峯科考開展一系列極高海拔綜合科考工作，“極目一號”Ⅲ型浮空艇升空高度有望超過9000米
珠峯科考是第二次青藏科考的重要內容。登頂之外，此次珠峯科考還開展了一系列極高海拔綜合科考工作，比如極高海拔大氣污染的輸送和人體極高海拔適應性研究。
青藏高原氣候環境變化對世界其他地區而言，可謂“牽一髮而動全身”。在海拔5200米的珠峯大本營，中科院院士、北京大學環境科學與工程學院院長朱彤帶領珠峯大氣與人體健康科考分隊，首次釋放了由我國科研人員自主研發的臭氧探空氣球，獲取了從地面至萬米高空的臭氧濃度信息，爲解密青藏高原如何影響大氣自淨能力這一重大科學問題，積累了首批珍貴數據。
在珠峯極高海拔地區，人體又會發生怎樣的變化呢?“這次研究比較大的特點是，我們強調在極高海拔區域，人類身體會產生什麼劇烈的變化。如果在劇烈變化中，人身體再接觸到一些污染物，比如空氣污染，那麼極高海拔的高寒缺氧和環境污染，會對人體產生怎樣疊加效應的傷害。”朱彤說。
科考分隊分別追蹤在海拔5200米、5800米、6350米、8848米這4個高度活動的人羣，開展高海拔缺氧的人體健康效應等科學問題研究。爲獲取一手數據，朱彤和部分科研團隊成員親自“上場”，佩戴測量血氧、心電監測的傳感器，肩負登山包，拄着登山杖，在珠峯登山大本營和絨布冰川之間來回徒步。在5000多米的海拔負重前行，在這種近乎“自虐”的拉練模式下，科考隊員收集自身血樣、尿樣、唾液等標本，還要測量血壓、監測脈搏波傳導速度。出於研究需要，部分科考成員甚至要攀登到6350米甚至更高海拔高度，爲後續研究提供樣本支撐。
由於課題時間週期長，研究數據還在收集和整理中。朱彤介紹，最終會有大量有趣的結果出現，或許能從現象中總結出規律，進而對高海拔區域的生產生活或短期來訪的人羣健康提供預防和保護措施。
坐落於珠峯北坡地區、海拔近4300米的珠峯站，是此次科考的主要營地之一。在這裏，一個體格碩大的“飛艇”浮在半空，十分“搶鏡”。這是我國自主研發的“極目一號”Ⅲ型浮空艇。在這次科考任務中，科考隊將利用“極目一號”Ⅲ型浮空艇展開高空大氣環境的綜合測試。目前，浮空艇相關的試驗準備工作正在緊張進行中。
2019年，第二次青藏科考水汽傳輸科考分隊在西藏納木錯多圈層綜合觀測站開展區域水循環觀測研究，就曾利用“極目一號”系列浮空器綜合觀測地表至海拔7000米高空的大氣水汽穩定同位素、大氣黑碳和大氣甲烷含量等大氣組分，首次獲得了青藏高原海拔7000米高空的大氣組分變化科學數據。這爲揭示亞洲水塔的水從何處來提供了關鍵科學數據。
這一次，“極目一號”Ⅲ型浮空艇將挑戰世界最高升空海拔，升空目標預計將超過珠峯峯頂。“浮空艇的體積是9060立方米，是由我國自主研發的一個高空觀測科學平臺。我們這次的主要目標是希望浮空艇升空高度能超過珠穆朗瑪峯，超過9000米。”“巔峯使命”珠峯科考浮空艇綜合科考隊隊長、中科院青藏高原研究所研究員高晶說。
4 第二次青藏科考聚焦“看變化”，科考裝備升級換代背後是國家綜合實力與科技支撐
新中國對青藏高原的科學研究始於20世紀50年代，此後，我國在青藏高原進行了多次專項和綜合科考。20世紀70年代，我國開展了第一次大規模的青藏科考。2003年12月，中科院青藏高原研究所成立，專門從事青藏高原綜合科學研究。中科院還在青藏高原建立了多個觀測臺站，包括西藏的珠峯站、納木錯站、藏東南站、阿里站等等，持續開展相關科學研究。
2017年8月19日，第二次青藏科考啓動。五年來，近300個科研單位、7000多名科考隊員、40多位院士參加十大科考任務，取得了豐碩成果，建立了中國科學家在第三極地區研究的國際一流地位。
與第一次青藏科考相比，第二次有何不同?在姚檀棟看來，青藏高原綜合科考，第一次主要是“摸家底”，第二次則要“看變化”。
“第一次青藏科考基本是描述性的，主要是看看那裏有什麼。科學研究要從定性走到定量，第二次青藏科考還要看看那裏發生了什麼變化，從描述走到對過程機理的揭示，然後帶着問題去證實。”姚檀棟說，這是科考範式的變化。
兩次的不同，也體現在技術裝備變化上。“回想幾十年前的野外科考，我們學生用的是地質錘、羅盤、筆記本‘三大件’，地質錘用來敲打岩石觀察風化等情況，羅盤用來辨別方向，筆記本用來畫素描。當時，只有老師能有照相機和氣壓表。”姚檀棟回憶。
幾十年來，在國家綜合實力提升和科技進步支撐下，科考裝備不斷升級換代。“國家對第二次青藏科考提供專項經費保障，今年的珠峯科考也是此次青藏高原綜合科考啓動以來採用儀器設備最先進的綜合性科考。像無人機、無人船、探空氣球和飛艇等，都已應用於考察研究。另外，我們此次還使用了直升機，這在第二次青藏科考中是頭一回。”姚檀棟說。
世界屋脊、亞洲水塔、地球第三極……青藏高原是我國重要的生態安全屏障、戰略資源儲備基地，也是中華民族特色文化的重要保護地。開展青藏科考，揭示青藏高原環境變化機理，優化生態安全屏障體系，對推動青藏高原可持續發展、推進國家生態文明建設、促進全球生態環境保護將產生十分重要的影響。
“有人問我：珠峯人跡罕至，爲什麼要在這裏開展科考工作?青藏高原的大氣環境變化，和我們有什麼關係?”朱彤認爲，人類生活在一個互相連通、影響的地球生態系統中，珠峯看似與我們相距甚遠，其實息息相關。氣候環境變化是整個地球生態系統的變化，而青藏高原是對這一變化反應最強烈的地區之一。
“第二次青藏科考的背景是快速變化的全球生態環境，而探祕第三極的一個深層意義，正是認識人與自然的關係。”朱彤說。
值班主任：顏甲
