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登顶珠峰!探索第三极黑碳气溶胶如何影响全球气候环境
发布时间:2021-05-29 浏览量: 扫(sao)码(ma)访问

2020年(nian)5月27日(ri)11点整,八名中国珠峰高程测量登山(shan)队队员成(cheng)功(gong)登顶“世(shi)界(jie)之巅”--珠穆朗玛峰!时隔(ge)15年(nian)将以中国力量重新定义世(shi)界(jie)海拔最高点。
今年(nian)是人(ren)类首次从(cong)北坡成功(gong)登顶珠(zhu)峰60周年(nian),也是中国首次精确测定并公布(bu)珠(zhu)峰高程45周年(nian),值(zhi)此之际,我们向登山(shan)勇士们表示(shi)热烈祝贺并致以崇高的敬意!
真人游戏网 人将学习中国(guo)攀(pan)登者征(zheng)服珠峰的(de)精神,勇攀(pan)大气(qi)监测高峰,用专业技术(shu)和(he)赤诚服务的(de)态(tai)度助力蓝天(tian)保卫战,以不(bu)言放弃和(he)矢志不(bu)渝的(de)姿态(tai)挑战极限,探索未知!

登(deng)顶(ding)成功!引自[人民日报新媒体]

作(zuo)为世(shi)界海拔(ba)最(zui)高的(de)(de)(de)(de)珠穆朗(lang)玛峰(feng),位(wei)于(yu)被(bei)誉为“世(shi)界屋脊”和(he)(he)“第(di)三极”的(de)(de)(de)(de)青藏(zang)高原南(nan)巅边缘(yuan),青藏(zang)高原具有平(ping)(ping)均海拔(ba)4000米以上的(de)(de)(de)(de)高度,250万平(ping)(ping)方公里的(de)(de)(de)(de)辽阔面积(ji),拥有世(shi)界上最(zui)多、最(zui)壮丽(li)的(de)(de)(de)(de)雪山和(he)(he)冰川;它是(shi)地球(qiu)上一个独特的(de)(de)(de)(de)地理单元,也是(shi)黄(huang)河(he)、长(zhang)江(jiang)、澜沧(cang)江(jiang)、雅鲁藏(zang)布(bu)-布(bu)拉马普特拉河(he)、恒(heng)河(he)和(he)(he)印度河(he)等大(da)河(he)的(de)(de)(de)(de)发(fa)源地;它居于(yu)大(da)气对流(liu)层最(zui)活跃(yue)处,以自身强大(da)的(de)(de)(de)(de)热力和(he)(he)地形动力作(zuo)用,深刻影响着东亚大(da)陆、南(nan)亚次大(da)陆、中(zhong)亚与西伯利亚广大(da)范围内的(de)(de)(de)(de)气候(hou)和(he)(he)环境。
由(you)于(yu)毗邻南亚(ya)和东亚(ya)两(liang)个全球最大的(de)(de)(de)碳(tan)质气(qi)溶胶(jiao)(jiao)排放区(qu),其中是南亚(ya)大气(qi)棕色云的(de)(de)(de)北侧(ce),以青藏(zang)高原为主体的(de)(de)(de)第三极被认为是世(shi)界上最容易受碳(tan)质气(qi)溶胶(jiao)(jiao)影响(xiang)的(de)(de)(de)区(qu)域之一(yi),这里的(de)(de)(de)冰(bing)川消融和气(qi)候变化对(dui)世(shi)界有着(zhe)重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)影响(xiang),所以对(dui)青藏(zang)高原气(qi)候和冰(bing)川的(de)(de)(de)监测研究(jiu)一(yi)直是中国(guo)科学家的(de)(de)(de)研究(jiu)重(zhong)(zhong)点,也吸引着(zhe)全球的(de)(de)(de)关注。近(jin)年来,青藏(zang)高原的(de)(de)(de)黑(hei)碳(tan)气(qi)溶胶(jiao)(jiao)影响(xiang)已(yi)成(cheng)为新的(de)(de)(de)研究(jiu)热点。
科考队行进路上,仁龙巴冰川末端表层雪较脏,消融强烈,引自文章《翻越世界屋脊——黑碳气溶胶对气候的影响(康世昌,张玉兰)》

黑碳气(qi)溶(rong)胶是大气(qi)气(qi)溶(rong)胶的重要(yao)组成部(bu)分,主要(yao)由化石(shi)原料(煤(mei)、石(shi)油)和生(sheng)物质(zhi)燃料(秸秆焚烧、森林火灾)等(deng)富含(han)碳的物质(zhi)不完全燃烧产生(sheng)。
黑碳(tan)气溶(rong)胶(jiao)对气候的(de)(de)影(ying)(ying)响体(ti)现在多方面:首先,黑碳(tan)气溶(rong)胶(jiao)具有吸光性,可强烈吸收太(tai)阳短波辐(fu)射,同时(shi)释放红外辐(fu)射,加热周边大(da)气,因(yin)而(er)具有显著(zhu)的(de)(de)温室效(xiao)应作(zuo)用;其次,黑碳(tan)对太(tai)阳辐(fu)射的(de)(de)吸收也可进一步降(jiang)(jiang)低云的(de)(de)相对湿度、加速云滴蒸发、降(jiang)(jiang)低云的(de)(de)反照率,从而(er)影(ying)(ying)响气候变化(hua);第三,黑碳(tan)气溶(rong)胶(jiao)经由大(da)气进行长距离传输,并通过降(jiang)(jiang)雨、降(jiang)(jiang)雪(xue)等方式沉降(jiang)(jiang)至地(di)表(biao),沉降(jiang)(jiang)到冰冻圈表(biao)面的(de)(de)黑碳(tan)可显著(zhu)降(jiang)(jiang)低冰雪(xue)反照率,从而(er)导致雪(xue)冰加速消融,进而(er)影(ying)(ying)响气候。
黑碳在气候系统中的循环作用

除了(le)丈量珠(zhu)(zhu)峰(feng)新高(gao)度外,考察(cha)(cha)珠(zhu)(zhu)峰(feng)地区(qu)生态环(huan)境(jing)(jing)变化也(ye)是(shi)人类(lei)科(ke)(ke)学(xue)认识(shi)珠(zhu)(zhu)峰(feng)的任务之一,自1959年以来,我国先后对(dui)珠(zhu)(zhu)峰(feng)地区(qu)进行了(le)六(liu)次较为系统的考察(cha)(cha)研究。其中的第六(liu)次是(shi)在(zai)2018-2019年,第二次青(qing)藏科(ke)(ke)考队组织(zhi)了(le)珠(zhu)(zhu)峰(feng)地区(qu)综合科(ke)(ke)学(xue)考察(cha)(cha)。由于南支西风(feng)和季风(feng)是(shi)将南亚黑(hei)碳(tan)气溶胶传(chuan)入青(qing)藏高(gao)原(yuan)的重要途径,队伍在(zai)珠(zhu)(zhu)峰(feng)地区(qu)开展了(le)大气黑(hei)碳(tan)含量垂直分布观测(ce)(ce)。除此(ci)(ci)之外,此(ci)(ci)次科(ke)(ke)考同时在(zai)不(bu)同海拔架设温度计,气象站,黑(hei)碳(tan)仪(yi),水汽稳(wen)定同位素分析仪(yi),进行大气环(huan)境(jing)(jing)海拔梯度观测(ce)(ce),并(bing)利用探地雷达对(dui)珠(zhu)(zhu)峰(feng)冰川进行测(ce)(ce)厚。
本次考察行动中值(zhi)得关注的(de)是,科考队首次使用系留气艇观测水汽稳定同位(wei)素(su)和(he)(he)黑(hei)碳浓度,研究珠(zhu)峰地区(qu)水汽稳定同位(wei)素(su)和(he)(he)黑(hei)碳含量的(de)垂直变化,从(cong)而揭示西风-季风影响下,水汽和(he)(he)南亚污染物如(ru)何(he)传输到青藏(zang)高(gao)原。

科学家在珠峰(feng)地(di)区使用系留气艇进行观(guan)测,引自《让我(wo)们一起(qi)看看珠峰(feng)新变化(公众号:第三极大本营)》

随降雪等(deng)过(guo)程沉降到冰(bing)(bing)川的(de)黑(hei)碳(tan)为多(duo)种化学反应(ying)提供了合(he)适的(de)界(jie)面,但是(shi)因为化学性(xing)质(zhi)稳(wen)(wen)定(ding),黑(hei)碳(tan)本身并不参与(yu)(yu)反应(ying),其含量等(deng)可(ke)以保持数千年稳(wen)(wen)定(ding)。基(ji)于这(zhei)一(yi)特点,科学家依(yi)据雪冰(bing)(bing)中保存的(de)黑(hei)碳(tan),可(ke)以分析推测气(qi)候与(yu)(yu)环境(jing)(jing)变化的(de)重要(yao)信(xin)息。过(guo)去数十年来,中国科学院西北生态环境(jing)(jing)资源研究院的(de)康世昌副院长团队对(dui)青藏高原不同(tong)区域的(de)冰(bing)(bing)川进行了考察,采集了表层(ceng)雪冰(bing)(bing)以及冰(bing)(bing)芯(xin)样品(pin),为认识该地区的(de)黑(hei)碳(tan)气(qi)溶胶现状积累(lei)了重要(yao)资料。
中科院珠穆朗玛大(da)气(qi)与环(huan)境综合观(guan)测研究站(zhan)上布设的大(da)气(qi)环(huan)境观(guan)测仪器,引(yin)自《让我(wo)们一起(qi)看(kan)看(kan)珠峰新变化(公众号:第三极大(da)本营)》

进(jin)入(ru)工业时(shi)代以来(lai),大(da)(da)量(liang)化石(shi)燃料的使用产(chan)生了(le)大(da)(da)量(liang)黑(hei)碳气(qi)溶胶(jiao),它们进(jin)入(ru)大(da)(da)气(qi)后,最终通(tong)过降(jiang)雨和(he)降(jiang)雪等过程(cheng)进(jin)入(ru)雪冰中并(bing)保存下来(lai)。因此,冰芯(xin)中的黑(hei)碳含量(liang)变化很大(da)(da)程(cheng)度(du)上(shang)反映了(le)人类(lei)活(huo)动强度(du)的变化。通(tong)过对青藏高(gao)原大(da)(da)范围冰芯(xin)的提(ti)取和(he)分析,可(ke)以进(jin)一步认识过去数百年来(lai)青藏高(gao)原雪冰中黑(hei)碳含量(liang)的时(shi)空(kong)变化特征。
OT21光学吸收黑碳仪的应用案例

采集(ji)的(de)珠峰(feng)(feng)冰(bing)芯(xin)记录(lu)显示,珠峰(feng)(feng)地区(qu)大气(qi)中人类(lei)来源的(de)重金属和持久性(xing)有机污染物等自(zi)工(gong)业革命以(yi)(yi)来呈(cheng)增加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)趋势,过去60年更是显著(zhu)(zhu)增加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia),源自(zi)人类(lei)活动(dong)释放的(de)黑(hei)碳(tan)在1970年以(yi)(yi)来显著(zhu)(zhu)增加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)近(jin)2倍!这与南亚地区(qu)增强的(de)工(gong)农(nong)业活动(dong)密(mi)不可分。黑(hei)碳(tan)是不完全燃烧(shao)产生(sheng)的(de)吸光性(xing)物质,进入(ru)大气(qi)后会(hui)吸收(shou)太阳辐射加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)热(re)大气(qi),沉降到冰(bing)川(chuan)表面(mian),会(hui)降低反照率而吸收(shou)热(re)量,是一(yi)种促(cu)进冰(bing)川(chuan)消融的(de)加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)速剂,导致(zhi)珠峰(feng)(feng)地区(qu)冰(bing)川(chuan)进一(yi)步加(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)速消融。
研究人员正在观察刚钻取出的冰芯,引自《让我们一起看看珠峰新变化(公众号:第三极大本营)》

康院长曾发表文(wen)章(zhang)表明,沉降到雪冰(bing)中的(de)(de)黑碳(tan)的(de)(de)气(qi)(qi)(qi)候(hou)(hou)效(xiao)(xiao)应目(mu)前也存在很大(da)不确定性,亟需将大(da)气(qi)(qi)(qi)圈与(yu)冰(bing)雪圈列(lie)入到大(da)气(qi)(qi)(qi)辐射平(ping)(ping)衡计算中,从(cong)而更(geng)好地揭(jie)示黑碳(tan)在雪冰(bing)中的(de)(de)一系列(lie)气(qi)(qi)(qi)候(hou)(hou)与(yu)环境效(xiao)(xiao)应。准(zhun)确模拟与(yu)预测黑碳(tan)气(qi)(qi)(qi)溶胶对(dui)冰(bing)川(chuan)(chuan)消融过程的(de)(de)影响(xiang),对(dui)提升冰(bing)川(chuan)(chuan)对(dui)气(qi)(qi)(qi)候(hou)(hou)变(bian)化的(de)(de)响(xiang)应以及水(shui)资源(yuan)效(xiao)(xiao)应的(de)(de)认知水(shui)平(ping)(ping)具有重(zhong)要(yao)的(de)(de)现实和(he)科学意(yi)义。
附(fu)着大(da)量黑(hei)碳污染(ran)物的冰川表(biao)面正在(zai)消融,引自文章《翻(fan)越世界(jie)屋脊——黑(hei)碳气溶胶对气候的影响(康世昌,张玉兰)》

北京真人(ren)游戏网 环(huan)保(bao)仪器有限公司(以下简称,真人(ren)游戏网 )一直致力(li)于环(huan)境空气碳(tan)(tan)气溶(rong)胶(jiao)监(jian)测领域,系统(tong)提(ti)供(gong)专业的(de)解(jie)决方(fang)案和(he)先进的(de)分(fen)(fen)析(xi)仪器,采用热(re)光(guang)反(fan)射法(fa)、光(guang)学(xue)(xue)吸(xi)收(shou)法(fa)、热(re)氧(yang)化-光(guang)吸(xi)收(shou)法(fa)和(he)智能扫描电镜分(fen)(fen)析(xi)法(fa)等(deng)(deng)(deng)多种技术方(fang)法(fa),科(ke)学(xue)(xue)组合气溶(rong)胶(jiao)采集、实(shi)(shi)(shi)验室离(li)线分(fen)(fen)析(xi)、现(xian)(xian)场分(fen)(fen)析(xi)等(deng)(deng)(deng)监(jian)测分(fen)(fen)析(xi)方(fang)式,实(shi)(shi)(shi)现(xian)(xian)碳(tan)(tan)气溶(rong)胶(jiao)来源解(jie)析(xi)、走航观(guan)测、垂直监(jian)测、生物(wu)(wu)质(包括(kuo)农作物(wu)(wu))燃烧、冰雪(xue)表(biao)面及(ji)冰芯中碳(tan)(tan)气溶(rong)胶(jiao)分(fen)(fen)析(xi)等(deng)(deng)(deng)各类研究应用,为广大相关(guan)科(ke)研工作者提(ti)供(gong)坚实(shi)(shi)(shi)的(de)支持(chi)和(he)便利的(de)服务。


文章中内容节选自
  • 期刊(kan)《大自然》2016年第1期,《翻(fan)越世(shi)界(jie)屋脊——黑碳气溶胶对气候(hou)的影响(康(kang)世(shi)昌,张玉兰)》
  • 公(gong)众号“第三极大本营”原创文(wen)章(zhang),《让我(wo)们一起看看珠峰新变化(康(kang)世昌,姚檀栋等)》