由凤凰网和金种子酒业联合推出的《2024中国力量年度人物》活动正在进行,中国力量年度人物系列专题片正式上线。活动旨在表彰把握时代脉搏,积极探索新兴科技的新领域、新应用、新价值,以新质生产力创造美好生活的各领域杰出代表,弘扬中国榜样力量。

地球历史的“时间胶囊”

如果说冰川是研究地球气候变化的密码,冰芯则被称为“记录地球历史的时间胶囊”。冰芯是从冰川中提取的圆柱形冰样,由层层叠加的雪经过长时间压实而成。每一层冰芯都代表了一个特定的年代,蕴藏着地球气候与环境变化的重要信息。通过分析冰芯的不同层面,科研工作者可以了解到过去每个时期的气候状况与环境变化,而越是高海拔或越古老的冰川冰芯,科学价值就越大,采集的难度也越大。美国科学院院士、中国科学院外籍院士汤普森自1984年起便和中国科学家开展科研合作,他说过:“冰芯穿越时空,向我们展示了地球在过去发生了什么。几十万年后,通过钻取的这些冰芯,人类可以重建地球气候的历史。”

在第二次青藏科考“一原两湖三江”重大标志性科考活动中,由中国科学院青藏高原研究所副所长徐柏青研究员率领的科考队,在普若岗日冰原海拔6100米处,采用自主研制的国产钻探设备,历时8天时间,成功在10号冰川钻取长达324米的冰芯,打破了此前由古里雅冰帽保持的308.6米的世界纪录,创下全球中低纬度冰川最长冰芯的新纪录。通过对冰芯的研究,科研团队能够更准确地重构过去的气候变化模式,这对于预测未来气候变化趋势、制定应对策略具有重要意义。这不仅是我国科考团队又一次的科研壮举,更是人类向自然奥秘发起挑战、探索和拓展人类未知边界的重大里程碑。

一片冰心在冰原

青藏高原被称为“亚洲水塔”,涵盖51条冰川、96个湖泊、13条大河,约是黄河200年的径流总量,青藏高原极地冰川对于整个亚洲地区,乃至整个世界的气候环境变化都是十分重要的。徐柏青是中国科学院青藏高原研究所副所长,长期从事青藏高原气候环境变化研究,于2011年获得国家自然科学基金委杰出青年基金,是享受国务院特殊津贴专家。在第二次青藏科考“守护水塔”系列科考活动中,他率队在青藏高原极地冰川区开展新一轮的冰芯研究。

徐柏青介绍道:青藏高原地区的冰川区是气候变化的中枢,也是全球季风的中心,它的“一喘一息”都对整个地球有着巨大的影响。而近年来,冰川损失的水量超过6000亿吨,水循环更加不稳定,河流流量、地下水位、雪水当量、土壤水分和蒸散等多方面出现全球性异常。冰原冰川,运动缓慢,冰层厚重,保存了数千年的气候信息,恰似历史的记录者,无言地记录下地球千万年来的气候变迁。中低纬度地区的冰芯,是除南北极之外研究全球气候变化的重要“自然档案”。这里的最长冰芯有独特的地理和气候特征,记录了该地区长时间的气候变化和环境信息,包括温度、降水等关键气候要素的变化历史,以及火山喷发、大气污染等环境事件,能为现代科学研究全球气候变化的模式、机制以及预测未来趋势提供了宝贵的数据和样本。

在过去,中国科考队在青藏高原钻取冰芯,主要是中美开展联合科研合作,依靠美国设备工作。科技自立自强始终是中国每一位科研人矢志不渝追求的目标,近年来徐柏青带领团队自主研发国产冰川钻探设备。他认为自主研发钻探设备的意义在于,当团队向更高海拔冰川发起挑战的时候,我们可以根据实际需求进行设备上的快速适配,如果出现故障也能第一时间发现问题、解决问题,不再依靠他国技术和装备进行冰川钻探工作。

神秘又壮丽的岗尕帽冰川位于长江源区,冰川主峰海拔近六千米,周围还有多座海拔6000米以上的雪峰和多条现代冰川,冰雪覆盖面积广袤无垠。这里常年刮八级大风,夜间温度达到零下二十摄氏度,在冰芯的钻探过程中,徐柏青团队的队员们需要身穿厚厚的防寒服,背负沉重的钻探设备,在海拔数千米的茫茫冰川上徒步行进,选取孔位进行钻探。因为白天气温升高,冰钻打出的钻孔很容易被水灌满,并且如果钻孔内外温度差异较大,容易导致冰屑冻结在钻具上,进而引起卡钻,为了避免这种情况发生,科考队通常选择在夜晚通宵进行钻探。整个过程科考队遭遇了多种意外情况,气温、冰层结构的复杂程度、钻机设备都会影响冰芯钻探进度和成功率。徐柏青总是跟着团队在风雪中通宵达旦坚守一线,通过自己对钻机机械结构的熟悉程度,时刻关注钻探进度,并根据现场情况及时调整策略。在孔位进行钻探时,由于发电机供电电压过高,极易因为超压让发电机故障,钻机发生卡顿,导致钻探工作陷入停滞。徐柏青从不气馁,立即查找问题,修理钻机设备,从头再来。他表示:“每一次的冰原科考,国家都投入了大量资源和精力,只要还有一线希望,我们都要争取打出透底冰芯,顺利完成任务。”

正是每一次科考,徐柏青都秉持着“一片冰心在冰原”的坚韧信念,从不言弃,最终,徐柏青团队在第二次青藏科考中成功打出324米的冰芯,打破了全球中低纬度冰川最长冰芯的世界纪录。

“亚洲水塔”守护者

形容起在青藏高原钻探冰芯的历程,可谓是“在最高、最冷、最危险的地方做最有意义的事。”科考队员们时刻需要面临着可能掉落冰裂缝隙、被大风吹倒的危险,面对物资缺乏补给不及时的难题,克服高反、缺氧诸多身体不适的症状,一次次爬冰卧雪在“世界屋脊”的青藏高原上,只为守护这一方净土。

钻探冰川冰芯,不仅是一次科学探索的传奇,更是人类面对气候挑战、追求可持续发展信念的象征。它提醒我们,全球气候变暖是一个不容忽视的问题,冰川的快速消融正在对我们赖以生存的地球造成深远影响。对徐柏青团队而言,他们希望通过冰芯研究上的重大科研突破,为青藏高原经济社会发展和生态环境保护提供决策依据。冰川科考人心中的中国力量就是利用自立自强的科研技术,以勇斗极寒、拼搏奉献、严谨求实的科研精神去实现我国冰川科研的一系列重要突破,建立起世界领先的冰川科考专业体系,在无垠雪冰里守护地球生态。

凤凰网联合金种子酒业打造《2024中国力量年度人物》以“科技向善”作为活动主题,也是在深入发掘科技带给人民生活的改变和各领域杰出代表身上的时代价值。后续将上线更多《2024中国力量年度人物》内容,向世界彰显中国力量,敬请关注。