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儀器網(wǎng) 時事聚焦】第二次青藏科考標(biāo)志性科考活動守護(hù)水塔“一原兩湖三江”科考自今年8月18日開始在青藏高原高海拔地區(qū)展開，有6個科考分隊15個科考小組400多名科考隊員參與。到9月30日，主體任務(wù)已基本完成，科考取得多項重要成果。
“一原兩湖三江”是亞洲水塔的關(guān)鍵核心區(qū)，“一原”是世界上中低緯度地區(qū)面積最大的普若崗日冰原，“兩湖”是西藏的第一大湖色林錯和第二大湖納木錯，“三江”主要是長江、怒江、雅魯藏布江。
第二次青藏科考隊隊長、中國科學(xué)院院士姚檀棟表示，冰芯鉆取隊通過雷達(dá)測厚在普若崗日冰原發(fā)現(xiàn)了目前青藏高原最厚的冰川，厚度接近400米。根據(jù)冰芯鉆取記錄，此前最厚的是在位于西藏阿里地區(qū)西昆侖山脈的古里雅冰川發(fā)現(xiàn)的，厚度為309米。此次發(fā)現(xiàn)如此厚的冰層，對于研究青藏高原氣候環(huán)境變化具有重要意義。目前，科考隊員正在在普若崗日10號冰川的兩個冰芯鉆取點鉆取深冰芯，希望能獲取接觸到基巖的“透底冰芯”。
在雙湖縣科考營地，科考隊員們首次對普若崗日冰原區(qū)冰川消融的區(qū)域影響進(jìn)行了系統(tǒng)觀測。科考隊利用我國自主研發(fā)的“極目一號”浮空艇開展了普若崗日冰原區(qū)從地表至海拔6300米的大氣水汽氫氧穩(wěn)定同位素、黑碳、
粉塵、二氧化碳、
甲烷、
臭氧、氮氧化物以及有機揮發(fā)物等多種關(guān)鍵指標(biāo)的連續(xù)觀測。此次科考觀測到了季風(fēng)傳輸向西風(fēng)傳輸轉(zhuǎn)換過程中的大氣物理和大氣化學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)變，以及近地表與冰川所在海拔高度間的各種關(guān)鍵指標(biāo)的轉(zhuǎn)變。雖然觀測期間雷電、暴雨、冰雹和大雪等天氣過程密集出現(xiàn)，科考隊員們依然取得了10次寶貴的升空觀測數(shù)據(jù)。
科考隊員還在普若崗日冰原10號冰川的海拔5500米和5800米處建立了觀測站，進(jìn)行了為期一個月的冰面水汽穩(wěn)定同位素比率、臭氧含量和氣象要素的連續(xù)觀測，并成功采集了冰川降水、積雪、融水等樣品超過6000瓶。這些珍貴的數(shù)據(jù)和樣品將為科學(xué)家深入理解普若崗日冰原周邊區(qū)域在季風(fēng)期向西風(fēng)期過渡期間的大氣傳輸變化和冰川消融對區(qū)域大氣、水體的影響提供重要的科學(xué)依據(jù)。
由中國工程院院士、中國水利水電科學(xué)研究院教授級高工王浩牽頭的科考小組對色林錯流域的河湖水系及水循環(huán)演變特征進(jìn)行了科考，并基于多源監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)解析了色林錯的擴張機理?？瓶夹〗M發(fā)現(xiàn)，流域降水量增加是色林錯擴張的主要原因，增溫導(dǎo)致的冰川融水增加是色林錯擴張的重要因素，湖泊擴張過程呈現(xiàn)出明顯的階段性特征。最近10年，色林錯平均每年增加4.6億立方米水量和6平方千米的水面面積，水位平均每年上升20厘米?？紤]到未來湖水位繼續(xù)上漲的概率較大，科考小組基于視頻AI技術(shù)建立了色林錯水位實時觀測站，提出應(yīng)加強流域水循環(huán)全過程監(jiān)測，預(yù)估湖泊的水量平衡點和水位上漲幅度，防范因湖泊出水口斷面沖刷造成的水文風(fēng)險，科學(xué)分析適應(yīng)氣候變化影響的調(diào)控策略。
由中國工程院院士、中國氣象科學(xué)研究院研究員徐祥德牽頭的科考小組首次在西藏境內(nèi)開展了無人駕駛垂直探測平臺野外試驗，在青藏高原對流活動源地的大氣垂直探測盲區(qū)實現(xiàn)了大氣三維垂直結(jié)構(gòu)動態(tài)氣象監(jiān)測，解決了對流活動旺盛期大氣垂直結(jié)構(gòu)強信號獲取的難題，并在高原惡劣環(huán)境條件下對大氣溫、濕廓線等垂直結(jié)構(gòu)進(jìn)行了24小時連續(xù)觀測，有效彌補了大氣三維高空探測空間不連續(xù)、時間跨度大等不足，為災(zāi)害性天氣發(fā)生發(fā)展過程高原低渦源地研究提供了重要科學(xué)依據(jù)。
由中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所研究員吳福元牽頭的科考小組深入考察了納木錯附近的念青唐古拉山及其周邊地區(qū)的稀有金屬資源，并對樣品成因和成礦能力進(jìn)行了現(xiàn)狀分析與遠(yuǎn)景評估。科考小組在念青唐古拉山主峰附近的高海拔地帶(5200至5600米)，發(fā)現(xiàn)了富含稀有金屬鈹?shù)牡V物——綠柱石偉晶巖的大量存在。該發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著青藏高原核心區(qū)域稀有金屬礦床勘查取得重要進(jìn)展，進(jìn)一步提升了我國稀有金屬資源的戰(zhàn)略儲備。
由中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授朱彤牽頭的科考小組開展了針對高原常駐和短居人群的環(huán)境流行病學(xué)研究，系統(tǒng)揭示了高原特殊環(huán)境暴露對常駐和短居人群心肺功能的影響機制，發(fā)現(xiàn)高原大氣臭氧暴露顯著增強常駐人群的機體缺氧狀態(tài)，且顯著影響人體的紅細(xì)胞代償功能與心血管功能；解析了極高海拔急進(jìn)人群的生理適應(yīng)和回到平原后恢復(fù)的生物學(xué)機制，發(fā)現(xiàn)血流動力學(xué)及相關(guān)通路的代償性改變是急進(jìn)高原人群適應(yīng)高原環(huán)境的重要機制。
由中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院昆明植物研究所研究員孫航牽頭的科考小組采集了9000余份植物標(biāo)本，初步鑒定出普若崗日冰原地區(qū)100余種植物，包括2個疑似新種和20多個區(qū)域新記錄種；發(fā)現(xiàn)墊狀物種如囊種草、蘚狀雪靈芝是冰緣生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵物種，能改良局部微環(huán)境，形成“肥島效應(yīng)”，進(jìn)而能聚集其它物種生長在一起，形成微群落，使得茫茫冰緣極端環(huán)境呈現(xiàn)小的“綠島”，這對維持冰緣生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定以及增加物種多樣性有重要作用；調(diào)查也發(fā)現(xiàn)隨著冰川的快速退去，物種也在沿冰川退縮而向上擴散等。下一步科考小組將解析冰緣植物適應(yīng)極端環(huán)境的分子機制，揭開冰緣植物進(jìn)化和生存的奧秘，并探索冰緣植物對全球變暖的響應(yīng)。
由中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院青藏高原研究所研究員方小敏牽頭的科考小組，首次在青藏高原腹地倫坡拉盆地開展超千米鉆探計劃，截至9月29日，鉆探深度達(dá)915米，刷新了我國青藏高原環(huán)境科學(xué)鉆探紀(jì)錄。本次鉆探計劃將首次獲取青藏高原腹地晚始新世約4000萬年以來連續(xù)高分辨率、高質(zhì)量巖芯記錄，揭示約4000萬年以來亞洲水塔形成演化歷史以及青藏高原腹地構(gòu)造、氣候、環(huán)境和生物多樣性協(xié)同演化過程與規(guī)律。
今年9月是青藏高原生態(tài)保護(hù)法實施一周年。國慶期間，許多科考隊員依然堅守在普若崗日冰原、冬克瑪?shù)妆?、廓瓊崗日冰川、怒江源頭等海拔5000米到6000多米的極高海拔科考一線，用自己的行動和科考成果向新中國成立75周年獻(xiàn)禮。科考成果將推動全球氣候環(huán)境變化的研究，為實現(xiàn)青藏高原高水平保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展作出貢獻(xiàn)。
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