他们做了个试验,给冰川“盖被子”

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澎湃新闻记者 薛莎莎

跟着全球升温天气变革加剧,沉睡了数万年以至几十万年的冰川起头加速消融。减缓冰川消融速度已迫在眉睫,数年来,我国的研究者们不竭觅觅法子来庇护冰川。

在间隔人类活动区域较近的四川达古冰川、新疆的乌鲁木齐河源1号冰川等地,研究团队在冰川上盖“被子”,通过人工降雨增雪以减缓消融速度。颠末监测,效果显著,500平方米的试验场总消融量削减了34%。不外,即便目前所做的庇护试验能减缓冰川消融,但在更多的人类不成抵达的冰川上,仍无计可施。从久远来看,庇护冰川尚还有很长的路需要走,也需要更多的存眷和投进。

从2004岁首年月次登上冰川后,中国科学院西北生态情况资本研究院冰冻圈科学国度重点尝试室副主任王飞扬已经和冰川打了18年的交道。

2016年,他的研究重心从山地冰川根底研究转向冬奥会滑雪场的雪务保障工做。为了储蓄新雪,他和团队在冬全国的新雪上笼盖隔热反光的布料,为冬奥会滑雪场完成了储雪工做。

冬奥会的工做完成后,王飞扬转念一想,能否把那个法子用在冰川庇护上?

他付诸了理论。2020年8月,王飞扬带着团队登上位于四川的达古冰川和新疆的乌鲁木齐河源1号冰川(以下简称“天山1号冰川”),别离做了减缓冰川消融尝试。

达古冰川。本文图片均为受访者供给

尝试成果证明,办法是有效的。仅过往两个月,冰川就减缓消融了一米多。王飞扬给那个尝试取名喊“给冰川‘盖被子’”。

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给冰川“盖被子”。

公开材料展现,我国拥有冰川48571条,总面积约51840.1平方千米,冰储量约有4494立方千米。但自20世纪90年代以来,受全球天气变热影响,中国冰川呈现全面、加速退缩趋向。

在王飞扬看来,做冰川庇护研究,更像是医生面临一位癌症患者,医生要做的就是给患者更多保存时间。而让他担忧的是,国内更多散布在无人区的不成及冰川,庇护工做若何妥帖?目前冰川庇护投进力度还远远不敷,若何获得更多社会存眷和撑持?那些都是将来冰川庇护工做要试探的问题。

给冰川“盖被子”

王飞扬与达古冰川结缘,源于一次偶尔。

2019年,因同事原方案要往达古冰川参与一个活动,但暂时有事,让王飞扬代为参与。他到了达古冰川后慨叹“那个处所太合适做冰川庇护了!交通十分便利,离市区很近。”

达古冰川位于四川省阿坝州黑水县境内达古雪山上,冰川末端海拔5000余米,山顶常年积雪。雪山的北坡和南坡发育有厚60~200m的现代山地冰川,就是达古冰川。

它是青躲高原最东缘离大城市比来,可灵通性更好的现代山地冰川。近年来,跟着天气变热、地震灾害和报酬影响,它正在消融、变小、变形。

王飞扬至今都还记得,他来抵达古冰川后,景区的人急迫地跟他说,“王教师,我们那个冰川过几年就要消逝了,到时候我们的名字都要改了”。

权势巨子数据展现,2016年,达古仅存13条冰川,总面积仅为1. 70平方千米,比拟第二次冰川编目削减了4条冰川。1975—2017年期间,达古冰川面积削减75%(5. 094平方千米)。

“已经是迫在眉睫了。”次年,王飞扬购置好所有试验质料后,已经是夏日末期的8月。他记得很清晰,8月5日,他和团队登上达古冰川做了“盖被子”试验。

王飞扬团队监测“盖被子”试验数据。

王飞扬介绍,达古冰川面积小,根据当前的速度消融,将来5到10年,达古冰川或许会彻底消逝,急需庇护办法;同时,其可灵通性好,能较好地展开试验。

王飞扬和团队在达古冰川拔取了500平方米的试验场,笼盖单幅宽2米、长度为50米的6卷土工织物,通过在冰川外表展设隔热和反光质料,增大冰川外表反照率,在冰面阻挠太阳辐射和冰川的热交换。

土工织物,也就是王飞扬口中的白色“土工布”,它具有较强的抗拉性,能够使冰川受荷载才能加强,成本较低,合适较大范畴性利用。且因达古冰川区域地势险峻,常有泥石流、暴雨、滑坡等天然灾害,综合考虑导热系数、厚度、热容、成本等,王飞扬决定利用土工织物做为隔热质料。

王飞扬团队监测“盖被子”试验数据。

为了丈量试验数据,笼盖好土工布后,王飞扬团队每周就停止一次冰川物量平衡看测,两周停止一次数据汇总。同年10月17日,他们移除土工布,试验完毕。

“其时往看的时候,均匀就减薄了1米摆布,”让王飞扬和团队欣慰的是,数据展现,土工织物笼盖区域物量平衡消融速度明显低于未笼盖区域;500平方米的土工织物使总消融量削减了34%。

他称,因为购置质料耽搁了时间,招致试验到8月才停止,假设试验在夏日初期停止,效果则会更好。

那一试验引发媒体纷繁报导,“盖被子”试验屡次登上社交平台的热搜榜。王飞扬坦言,也恰是在那个时候,庇护冰川的概念较为普遍地走进公家视野。

“纳米质料”的引进

欣喜的同时,王飞扬及团队也看到了试验的局限性。

他透露,试验所用的土工布,是由6名工人构成的小组,破费1天时间笼盖在冰川上。出于情况因素考虑,夏日完毕时,要从冰川外表移走土工布,无法再次操纵;土工织物的外表会因天然尘埃堆积变黑,削减反照率,即便仍无缺无损,也需要改换。那无形中就加大了庇护成本。

另一个维度上,王飞扬介绍,整体来看土工布的反照率仅能到达80%,疏水性也较差。比拟之下,“纳米质料”在反照率和疏水性都较好。

给冰川盖被子的比照试验,此中a是纳米质料,b是土工织物。

什么是“纳米质料”?据四川日报2021年10月报导,南京大学光热调控中心在研究面向冰川庇护的辐射造冷手艺过程中,研造出一款新质料“聚合物纳米纤维薄膜”,可以实现低于情况温度5℃至7℃的造冷效果。

2021年,南京大学墨嘉传授团队带着纳米质料找到王飞扬,两个团队一拍即合,在达古冰川2020年“盖被子”试验区域旁从头展设两个500平方米摆布的试验场停止比照尝试。一块试验场展设土工布,一块展设“纳米质料”。

两个月后,王飞扬团队发现,往年施行的土工布区域减缓冰川消融厚度达29%;而运用纳米质料展设的区域,试验效果更为显著,冰川熔化量削减了56%。

利用纳米质料的试验,7月1日(a)、9日(b)、25日(c)和8月15日(d)。

固然试验效果显著,但是总结两次试验,王飞扬仍然表达了他的担忧。

在试验的妥帖利用方面,王飞扬称,因达古冰川间隔市区较近,且属于人类可及型冰川,所以能够停止“盖被子”试验,但国内48571条冰川,仅有四五十条是人类能够抵达的冰川,“连千分之一都不到”。关于无法抵达的冰川,该若何停止庇护呢?王飞扬经常试探那个问题。

此外,综合两种笼盖质料,土工织物成本较低,购置便利,但反照率和疏水性相对较差;“纳米质料”固然在反照率和疏水性能上表示更好,但一平米几百块钱的成本,也招致该试验很难更大范畴地妥帖。

王飞扬慨叹,“盖被子”冰川庇护试验,固然为以后停止工程类减缓冰川消融的试验奠基了根底,但还处于初步研究阶段。

降雨和降雪试验

我国对冰川的研究始于1958年。

那年,我国闻名天文学家、“中国现代冰川学之父”施雅风先生组建了中国科学院高山冰雪操纵研究队,共120多人,分红6个考察队,以查明祁连山冰川数量为目标,历时4个多月,步行2500千米,爬山渡水、冒险攀登,考察了60多条冰川,连同部门山区航空像片判读,粗略注销了941条冰川。

1978年,我国系统地开展了中国冰川目次的体例工做,使中国冰川资本研究走上了一条正规、合理和有效的道路。2006年,操纵现代远感和天文信息系统手艺,停止了第二次冰川编目标体例。

近年来,冰川庇护也逐步进进科研人员的研究中。在做给冰川“盖被子”试验之前,王飞扬团队还曾和气象部分合做,在新疆阿勒泰地域萨吾尔山脉木斯岛冰川开展降雨和降雪的比照试验。

王飞扬介绍,良多人都认为降雨和降雪对冰川消融的影响是不异的,那是一个误区;另一个误区是,认为在冰川长进行的降雨必然会酿成降雪。

现实上,他称,冰川区的均匀气温低于-2度时,降雪的概率会十分高,如果高于负-2度,有80%的概率会降雨。

2018年8月,他和团队结合气象部分,别离在木斯岛冰川停止了两次人工降水试验。

试验成果展现,在冰川上降雪的效果好于降雨,大要减缓冰川接近50%摆布的消融量。

王飞扬告诉澎湃新闻,降雪会使冰川变白,增加冰川的物量量,同时也会进步冰川的反照率,反照率增高,消融则减慢,而降雨则会降低反照率,加速消融。

能否还有其他的法子减缓冰川消融?王飞扬不断在试探那一问题。目前,他和团队想测验考试把在冰川融水构成的冰湖上“做文章”。

“把造雪机拉到冰川上,用造雪机把湖水间接形成雪(返回冰川)。”王飞扬称,他已经联络好造雪机厂家,时机成熟时就在达古冰川展开试验。之所以抉择达古冰川,仍然是出于交通便当考虑,那一试验很难在远不成及的无人区冰川展开。

“我们就像是医生,给冰川开了药方。”王飞扬称,即使如斯,仍是阻断不了冰川消亡,“那个病人本来能活到80岁,颠末我们的治疗后,如今能活到85岁或90岁”。

冷学科

那是一门“冷”学科,与冰川打了18年交道的王飞扬总结。

他初度接触冰川是在2004年。那时,他刚考上中国科学院的研究生,误打误碰进进了冰川学标的目的。昔时8月,导师就带着他们几个学生曲奔新疆天山冰川看测站。

“见到天山,才晓得什么喊做丘陵,”王飞扬说,天山山高谷深,落差十分大,越接近冰川气温越低,一天之内,感触感染到了一年四时的变革。

实正学起来冰川常识,光是成冰过程就学了两三年。在山地冰川,500g的新雪,最末保留在冰川中的可能只要20g至30g。那个过程就要3年。他们先是在冰川上挖一个雪坑,每层做标记,每个礼拜上一趟冰川,看察记录。

“成天看察那个成冰过程有啥用呀?”那时,王飞扬对此充满了猜疑。他认为那与经济社会、人类活动挂不上钩。曲到几年后,他来到新疆阿勒泰地域的吉木乃县。该县位于阿勒泰地域西南部,辖7个乡(镇),全县总生齿3.87万人,水资本次要来自于冰川融水。其时的县委书记向王飞扬抱怨,“吉木乃县是一方水土不克不及养活一方人”。他那才意识到,本来冰川对经济社会有如斯重要的感化。

冬奥会的筹备期间,他又运用了新雪酿成冰川冰的常识,而冬奥会滑雪场的筹备工做又给日后开展给冰川“盖被子”庇护试验奠基了根底。

近些年,跟着全球气温变热、冰川消融速度加快,冰川庇护也逐渐被重视。

结合国官网信息展现,为应对天气变革,197个国度于2015年12月12日在巴黎召开的缔约方会议第二十一届会议上通过了《巴黎协定》。协定旨在大幅削减全球温室气体排放,将本世纪全球气温升幅限造在2℃以内,同时逃求将气温升幅进一步限造在1.5℃以内的办法。

公开材料展现,2016年4月23日报导,我国签订了《巴黎协定》。为应对天气变革,2020年9月,我国提出将摘取愈加有力的政策和办法,二氧化碳排放力争于2030年前到达峰值,勤奋争取2060年前实现碳中和,简称“双碳目标”。

近几年,我国设立多个冰川类的国度地量公园、庇护区,也旨在对冰川做出庇护。

而着眼于冰川庇护的研究层面,王飞扬又表达了他的担忧。即便目前所做的庇护试验能减缓冰川消融,但在更多人类不成抵达的冰川上,仍无计可施。

除此之外,贫乏科研人员也是冰川庇护面对的一大难点。他称,目前国内以冰川研究为职业的人,也就二三十人。每年招生时,报考那一标的目的的学生也不多,在仅有的学生中,结业后把冰川研究当做职业的更是屈指可数。“良多人听冰川那个名字就吓跑了。”他慨叹,那回根结底仍是对冰川不领会。

与此同时,贫乏做试验的经费,也让王飞扬头疼。2020年,在达古冰川做“盖被子”试验时,购置质料的费用是其他科研项目剩下的经费。针对试验成果,他组织了一场专家研讨会,而邀请专家的费用也是他自掏腰包。2021年,有公司存眷到他们在冰川庇护方面的科研工做,赐与了一些经费撑持,解了燃眉之急。

王飞扬慨叹,做冰川庇护研究,需要更多的存眷和投进。

海报设想 白浪

本期资深编纂 邢潭

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