2022年5月4日中午,13名珠峰科考队员成功登顶珠穆朗玛峰。这是我国珠峰科考首次突破8000米以上海拔高度,在青藏高原科学考察研究历史上具有划时代意义。来自中科院合肥物质科学研究院安光所的一名博士生也参与了此次“巅峰使命2022”珠峰科考。在海拔6000米高的雪域高原做实验是什么感受?他们的观测如何去印证大气领域的猜想?日前,新安晚报、安徽网、大皖新闻记者进行了采访。
去青藏高原验证一个猜想
五年前,为揭示环境变化机理,优化生态安全屏障体系,第二次青藏高原综合科学考察研究启动。
今年4月,“巅峰使命”珠峰科考拉开序幕,全国5支科考分队的16个科考小组、共270余名科考队员参加了这次珠峰极高海拔地区综合科学考察研究,锚定青藏高原的“地标”。
来自安光所基础科学中心的周家成也受邀参加了由北京大学组织的“珠峰大气与人体健康科考分队”科学考察。而他的目标,则是带着由安光所自主研发的国际先进大气监测设备,去验证青藏高原上一个猜想。
“一般来说,氮氧化物都是由工业污染产生。人们会好奇,为什么青藏高原这样远离工业区的地方,也会产生氮氧化物。”周家成告诉记者,他们此行就是为了验证冰雪光化学反应同样可以生成氮氧化物的机制。
4月中旬,由安光所基础科学中心研发的宽带腔增强氮氧化物分析仪和腔增强反照率光谱仪等国际先进大气监测设备,以及用于测量黑碳、粒径谱分布、臭氧等大气要素的专业仪器先一步抵达珠峰大本营。4月24日,周家成在日喀则市定日县白坝村(海拔4393米)短暂休整后,前往珠峰大本营(海拔5200米),开始往极限进发。
由于这次测量的仪器比较珍贵,从海拔5200米向6000米进发,只能靠人工把核心仪器背上去。“我们在当地找了四五个人,他们轮流背着走了四个多小时。”而周家成自己也走了六个多小时才抵达终点。
获得了高质量观测数据
对于长期生活在低海拔地区的科研人员来说,在高海拔地区开展科研,至少要啃下两块“硬骨头”——首先是身体,其次是仪器。
从珠峰大本营出发,周家成的目标是海拔近6000米的过渡营地附近的冰川。“在高海拔地区,哪怕只有100米的差别,人的身体都会产生强烈的反应。”此前,他只在海拔4700米左右的地区工作过,高原的缺氧反应让头疼和无法入睡伴随了整个科考周期。可用他的话来说,“就需要撑着。”
不仅是人缺氧,机器也差点因为缺氧“罢工”。周家成告诉记者,实验点在茫茫的冰川上,为了给测量仪器供电,他们还专门携带了一个汽油发电机,但是到达实验点后发电机却始终无法工作。经过营地人员的指点,他们才发现,发电机前面有个过滤网,正常情况下是起到过滤作用的,到了高海拔地区,它就成了阻碍空气进入的“拦路虎”。于是他们把过滤网拆除,发电机这才开始了工作。
4月26日,宽带腔增强氮氧化物分析仪、腔增强反照率光谱仪等仪器被安装在珠峰大本营站点,通过调试后开展常规大气污染物观测。4月29日,另一台宽带腔增强氮氧化物分析仪作为关键探测设备,被安置至海拔近6000米的冰川地区,用于测量冰雪表面释放的氮氧化物通量。
“第一天中午我们就获得了不错的结果。”周家成和同行科研人员在海拔近6000米的区域,发现了一处人迹罕至的冰川,并迅速开展了观测实验。他们很快获得了高质量观测数据,该数据对研究冰雪光化学反应生成氮氧化物的机制具有重要意义,这也是科研人员首次在高海拔环境里对冰雪表面释放的氮氧化物进行测量。
突破极限才能有新发现
经过7天6夜的驻守观测,周家成于5月5日晚返回珠峰大本营站点。5月8日,他圆满完成本次科考之行并返程。这是中国自2017年启动第二次青藏高原综合科学考察研究以来,学科覆盖面最广、参加科考队员最多、采用的仪器设备最先进的综合性科考。
这段难忘的经历给这位26岁的年轻科研人员留下诸多难忘体会。对珠峰开展科学考察研究,凝聚了一代代科学家的使命与情怀。21年前,中国科学院院士、北京大学环境科学与工程学院院长朱彤第一次到珠峰。这次周家成也亲眼看到,年近六旬的朱院士还在不知疲倦地身体力行向上攀登,寻找关于低氧加高浓度臭氧如何影响我们健康等问题的终极答案。
珠峰地区高寒缺氧、生活艰苦,对于年轻的科研人员来说,突破极限,愿意吃苦,才能有新的发现。在雪域高原开展实验,周家成和同行科研人员每天一早起床后,就穿着厚厚的登山服走一个小时山路,过冰河向上攀登。在野外开展实验,他们把帐篷让给了仪器,观测之余自己坐在石头上,饿了就啃一口面包。周家成偶尔也会抬头看着那蔚蓝的天空。珠峰的巍峨壮丽,让每一个身处其中的人都感到震撼。
还有很多难忘的故事。比如从珠峰大本营的帐篷里睡醒,周家成发现原来睡袋的外面也可以裹上一层冰。由于洗漱用品没有运上来,他在观测的一周时间里都没有洗漱。不过他笑称,在-20℃到0℃的环境里,这并不是什么大不了的事情。
如今,即将博士毕业的周家成将继续留所开展工作。他很庆幸自己参与了这次“巅峰使命”珠峰科考,而这次搜集回来的数据,也将在科研人员攻关下继续深挖,为揭开珠峰的神秘面纱贡献力量。
新安晚报安徽网大皖新闻记者陈牧