民族地区生态环境国家民委重点实验室副主任、中央民族大学生命与环境科学学院林伟立教授及其博士研究生陈熠同学于2023年7-8月再次参加“第二次青藏高原科学考察研究” 北京大学研究团队,与中国科学院青藏高原研究所、中国科学院合肥物质科学研究院、浙江工业大学等科考人员一起,在昆仑山脉西段靠近祖国最西端附近地区开展外场实验。本次实验分别在新疆喀什地区慕士塔格峰山脚下海拔3650m的河谷和山腰海拔6300m冰川面上开展。继2022年在珠穆朗玛峰北坡海拔5900m处观测后,民族地区生态环境国家民委重点实验室的旗帜再一次刷新了高度,飘扬在帕米尔高原海拔6300m的冰川之上。
慕士塔格峰位于新疆喀什地区,地处帕米尔高原上,主峰海拔7546 m,有“冰川之父”的美称,山上气象变化万千,新雪丰富,是研究冰雪表面大气化学过程的“天然实验室”。我们团队此次观测研究的主要目的是获得在强紫外辐射的作用下冰雪表面NOx、HONO和OVOCs通量,同时持续获得高海拔地区臭氧、NO2、颗粒物等污染物的变化特征。
研究团队于7月23日抵达中国科学院慕士塔格西风带环境综合观测研究站(海拔3650m),随后在站上进行仪器调试与运行,并伺机将人员和仪器运往山上海拔6300m营地。7月26日上午,直升机飞行窗口合适,经过一上午紧张的仪器、物资和人员的运输,陈熠和北大另一位同学在北京大学环境科学与工程学院叶春翔老师的带领下,顺利到达6300m营地宿营。他们都是第一次到达这么高的海拔。随后几天,他们克服严重高原反应,在缺氧的环境下布置仪器并开展观测。然而,恶劣的气候环境和低氧大气等严重影响了发电机的运行,前后多台发电机故障并趴窝导致在线观测无法进行。4天后,他们第一次下山休整。随后,重新安排发电机运行事宜,前后又进行了2次上山和下山过程。后两次,陈熠同学均主动请缨上去,全程参与了海拔6300m处的观测,在山上工作近20天。第三次终于成功解决了发电机的问题,使得观测计划得以顺利进行,获得了冰雪表面HONO和NO2释放通量和臭氧、黑碳、大气不同粒径颗粒物浓度、光解速率常数等,同时进行了冰雪样品、大气含氧挥发性有机物(OVOCs)和氧同位素样品的采集。7月26日至8月31日观测期间,林伟立教授和陈熠同学除了在3650 m营地负责地面观测仪器的运行外,还开展了直升机搭载臭氧观测仪进行臭氧的飞行(廓线)观测,并协助进行“极目一号”浮空艇搭载着颗粒物分析仪等进行NO2、颗粒物和OVOCs 的测量,获得了大量的观测数据。
观测期间,研究团队不畏艰难,团结合作,努力克服高原反应、低温冻伤及不能及时下山等绝望心境,顺利完成既定外场观测任务,体现了特别能吃苦的科研精神,不仅为后续的高原观测积累了宝贵的经验,也为将来进一步探索可持续的青藏高原的生态环境提供科学的支持。
图1. 在慕士塔格峰6300 m营地合影。
朱彤院士(右二)、徐柏青研究员(左二)与陈熠博士(右一)、张冲博士(左一)
图2. 在慕士塔格峰3650 m营地科考队员合影
图3.海拔6300 m慕士塔格峰山腰冰雪观测营地
图4. 3650 m观测营地
图5. 林伟立教授在调试“极目一号”浮空艇荷载仪器
图6. 陈熠同学在调试直升机搭载仪器(臭氧检测仪)