守护水塔“一原两湖三江”科考活动取得重要成果
- 2024/10/8 11:04:57 17103
- 来源：青藏高原研究所
【仪表网 研发快讯】第二次青藏科考标志性科考活动守护水塔“一原两湖三江”科考自今年8月18日开始在青藏高原高海拔地区展开，有6个科考分队15个科考小组400多名科考队员参与。到9月30日，主体任务已基本完成，科考取得多项重要成果。
“一原两湖三江”是亚洲水塔的关键核心区，“一原”是世界上中低纬度地区面积最大的普若岗日冰原，“两湖”是西藏的第一大湖色林错和第二大湖纳木错，“三江”主要是长江、怒江、雅鲁藏布江。
第二次青藏科考队队长、中国科学院院士姚檀栋表示，冰芯钻取队通过雷达测厚在普若岗日冰原发现了目前青藏高原最厚的冰川，厚度接近400米。根据冰芯钻取记录，此前最厚的是在位于西藏阿里地区西昆仑山脉的古里雅冰川发现的，厚度为309米。此次发现如此厚的冰层，对于研究青藏高原气候环境变化具有重要意义。目前，科考队员正在在普若岗日10号冰川的两个冰芯钻取点钻取深冰芯，希望能获取接触到基岩的“透底冰芯”。
在双湖县科考营地，科考队员们首次对普若岗日冰原区冰川消融的区域影响进行了系统观测。科考队利用我国自主研发的“极目一号”浮空艇开展了普若岗日冰原区从地表至海拔6300米的大气水汽氢氧稳定同位素、黑碳、粉尘、二氧化碳、甲烷、臭氧、氮氧化物以及有机挥发物等多种关键指标的连续观测。此次科考观测到了季风传输向西风传输转换过程中的大气物理和大气化学性质转变，以及近地表与冰川所在海拔高度间的各种关键指标的转变。虽然观测期间雷电、暴雨、冰雹和大雪等天气过程密集出现，科考队员们依然取得了10次宝贵的升空观测数据。
科考队员还在普若岗日冰原10号冰川的海拔5500米和5800米处建立了观测站，进行了为期一个月的冰面水汽稳定同位素比率、臭氧含量和气象要素的连续观测，并成功采集了冰川降水、积雪、融水等样品超过6000瓶。这些珍贵的数据和样品将为科学家深入理解普若岗日冰原周边区域在季风期向西风期过渡期间的大气传输变化和冰川消融对区域大气、水体的影响提供重要的科学依据。
由中国工程院院士、中国水利水电科学研究院教授级高工王浩牵头的科考小组对色林错流域的河湖水系及水循环演变特征进行了科考，并基于多源监测数据系统解析了色林错的扩张机理。科考小组发现，流域降水量增加是色林错扩张的主要原因，增温导致的冰川融水增加是色林错扩张的重要因素，湖泊扩张过程呈现出明显的阶段性特征。最近10年，色林错平均每年增加4.6亿立方米水量和6平方千米的水面面积，水位平均每年上升20厘米。考虑到未来湖水位继续上涨的概率较大，科考小组基于视频AI技术建立了色林错水位实时观测站，提出应加强流域水循环全过程监测，预估湖泊的水量平衡点和水位上涨幅度，防范因湖泊出水口断面冲刷造成的水文风险，科学分析适应气候变化影响的调控策略。
由中国工程院院士、中国气象科学研究院研究员徐祥德牵头的科考小组首次在西藏境内开展了无人驾驶垂直探测平台野外试验，在青藏高原对流活动源地的大气垂直探测盲区实现了大气三维垂直结构动态气象监测，解决了对流活动旺盛期大气垂直结构强信号获取的难题，并在高原恶劣环境条件下对大气温、湿廓线等垂直结构进行了24小时连续观测，有效弥补了大气三维高空探测空间不连续、时间跨度大等不足，为灾害性天气发生发展过程高原低涡源地研究提供了重要科学依据。
由中国科学院院士、中国科学院地质与地球物理研究所研究员吴福元牵头的科考小组深入考察了纳木错附近的念青唐古拉山及其周边地区的稀有金属资源，并对样品成因和成矿能力进行了现状分析与远景评估。科考小组在念青唐古拉山主峰附近的高海拔地带(5200至5600米)，发现了富含稀有金属铍的矿物——绿柱石伟晶岩的大量存在。该发现标志着青藏高原核心区域稀有金属矿床勘查取得重要进展，进一步提升了我国稀有金属资源的战略储备。
由中国科学院院士、北京大学环境科学与工程学院教授朱彤牵头的科考小组开展了针对高原常驻和短居人群的环境流行病学研究，系统揭示了高原特殊环境暴露对常驻和短居人群心肺功能的影响机制，发现高原大气臭氧暴露显著增强常驻人群的机体缺氧状态，且显著影响人体的红细胞代偿功能与心血管功能；解析了极高海拔急进人群的生理适应和回到平原后恢复的生物学机制，发现血流动力学及相关通路的代偿性改变是急进高原人群适应高原环境的重要机制。
由中国科学院院士、中国科学院昆明植物研究所研究员孙航牵头的科考小组采集了9000余份植物标本，初步鉴定出普若岗日冰原地区100余种植物，包括2个疑似新种和20多个区域新记录种；发现垫状物种如囊种草、藓状雪灵芝是冰缘生态系统中的关键物种，能改良局部微环境，形成“肥岛效应”，进而能聚集其它物种生长在一起，形成微群落，使得茫茫冰缘极端环境呈现小的“绿岛”，这对维持冰缘生态系统结构的稳定以及增加物种多样性有重要作用；调查也发现随着冰川的快速退去，物种也在沿冰川退缩而向上扩散等。下一步科考小组将解析冰缘植物适应极端环境的分子机制，揭开冰缘植物进化和生存的奥秘，并探索冰缘植物对全球变暖的响应。
由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员方小敏牵头的科考小组，首次在青藏高原腹地伦坡拉盆地开展超千米钻探计划，截至9月29日，钻探深度达915米，刷新了我国青藏高原环境科学钻探纪录。本次钻探计划将首次获取青藏高原腹地晚始新世约4000万年以来连续高分辨率、高质量岩芯记录，揭示约4000万年以来亚洲水塔形成演化历史以及青藏高原腹地构造、气候、环境和生物多样性协同演化过程与规律。
今年9月是青藏高原生态保护法实施一周年。国庆期间，许多科考队员依然坚守在普若岗日冰原、冬克玛底冰川、廓琼岗日冰川、怒江源头等海拔5000米到6000多米的极高海拔科考一线，用自己的行动和科考成果向新中国成立75周年献礼。科考成果将推动全球气候环境变化的研究，为实现青藏高原高水平保护和高质量发展作出贡献。
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