“雅鲁藏布大峡谷水汽通道”科学考察

受全球变暖影响,正在融化的来古冰川。

近30年来,气候变暖极大地改变了高原河流的水汽供应,已威胁到高原河流下游数亿人口的水供给,这些问题引起了国家有关方面的高度重视。2017年8月19日,第二次青藏高原综合科学考察研究在拉萨启动。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平发来贺信,向参加科学考察的全体科研人员表示热烈的祝贺和诚挚的问候。

第一次青藏高原科考历史回顾

第一次青藏高原科考在沿雅鲁藏布大峡谷的地区取得了丰硕的科学研究成果,主要活动有:

1981年,中科院南迦巴瓦地区登山和综合科学考察,对南迦巴瓦峰地区天气气候规律进行了研究。

1983年,中科院南迦巴瓦地区登山和综合科学考察沿雅鲁藏布江及其支流的河谷中选点建立气象站,进行高空和地面气象观测,计算沿江的水汽输送通量,研究了雅鲁藏布江下游南北向水汽通道作用,论证了水汽通道以及对于自然资源和人类活动的影响。

1983年,中科院科学考察队证实雅鲁藏布大峡谷是我国最大水汽通道。

1998年10月~12月,由高登义等人组成的“98中国天年雅鲁藏布大峡谷科学考察探险队”调查了大峡谷地区的水汽源,为该地区合理开发和利用水资源增添了科学依据,发现并确认了四组大瀑布群。

从1981年中科院南迦巴瓦地区登山和综合科学考察开始,科学家先后在南迦巴瓦峰、雅鲁藏布江河谷中建立了气象站,进行高空和地面气象观测。例如高登义等人发现沿布拉马普特拉河一雅鲁藏布江通道方向水汽输送强度达到500~1000克/(平方厘米·秒),是青藏高原四周向高原水汽输送的最大地区之一。

由于受当时条件限制,科考队一直没有进入雅鲁藏布大峡谷内部进行水汽输送强度的观测,而且自第一次科考结束以来水汽通道内气象观测信息也严重缺乏。墨脱大拐弯地区地势偏远,环境恶劣,气象资料极其匮乏,而该区域的气候、天气特征是认识藏东南水汽输送强弱交替所必需的;因此,为了提高藏东南气候变化过程及其对由南向北的水汽输送影响的认识,需要对该地区的天气气象要素系统地开展科学考察观测。

第二次青藏高原科学考察

在第二次青藏高原综合科考队长姚檀栋院士的大力支持下,中国科学院青藏高原研究所、中国气象科学院等多家单位联合组织了“雅鲁藏布大峡谷水汽通道科学考察队”,在该地区开展了综合性山谷水汽输送的气象科学考察活动。希望能借助考察的观测资料研究雅鲁藏布大峡谷水汽输送的年际变化,水汽输送的变化对该地区海洋性冰川进退,对青藏高原东南部降水年际变化等的影响,希望为青藏高原的可持续发展、推动国家生态文明建设提供战略性建议。

2018年10月8~14日,由中国气象科学研究院徐祥德院士(科考队长)带领“雅鲁藏布大峡谷水汽通道科学考察队”的研究骨干首先对藏东南的雅鲁藏布、帕隆藏布大峡谷进行了实地考察,确定了各类观测设备布设位置。

2018年10月29日至11月15日,由中国科学院青藏高原研究所陈学龙研究员带队,来自墨脱气象局、成都信息工程大学、中国科学院西北生态环境资源研究院等单位的20多名队员参与了本次科考,进行了为期近一个月的气象仪器安装及野外考察。考察路线为林芝地区一排龙一波密一墨脱一背崩一西让水汽通道沿线。

为什么要在这里建立观测站?

藏东南的雅鲁藏布大峡谷是世界上最深的峡谷,来自印度洋的大量水汽通过该峡谷源源不斷地向高原内部输送。青藏高原第一次综合科学考察活动证实了雅鲁藏布江大峡谷为青藏高原的重要水汽通道,受水汽通道的影响使得该地区成为青藏高原乃至我国最大的降水带;水汽通道的水汽输送调和了喜马拉雅山南北自然地理垂直带和自然景观,改变了高原东部雨季的位置和时间分布。

大峡谷地区是青藏高原最湿润的地区,是青藏高原最大的水汽通道,区域内水资源丰富。但雅鲁藏布大峡谷地区自然灾害频发,经常造成道路阻断,因而沿扎墨公路沿线一直没有建立连续的气象、气候观测站。

近年来从国外GRACE卫星的数据探测出该地区的地表和地下水(包含冰川和积雪)资源持续减少,一部分原因是由于冰川的快速融化和消失,另外也与这个地区的降水减少有关。藏东南地区的水汽输送是否能够解释该地区的降水变化是当前急需回答的问题,分析该地区降水和水汽输送对于未来雅鲁藏布江流域的水资源开发具有重要的意义。该地区的水汽输送主要受印度季风的控制,如果印度季风减弱,那么该地区的降水和水资源会更进一步减少,如何制定有效的气候变化适应对策以适应这种不利的变化显得非常重要。

水汽通道新的科学考察对于青藏高原——“亚洲水塔”的保护具有重要意义。近年来关于水汽如何输送到青藏高原国内外科学家分别从不同角度给出了不同的解释,但对于水汽如何翻越高原南部的喜马拉雅山脉进入高原腹地还有很多认识尚不清楚的地方。

科研人员在安装监测设备。

先进的科研手段

本次科考提升了科考研究手段。重点在墨脱县城布设了多种大型观测设备:安装在墨脱气象站的云雷达将全天候实时对水汽通道上空的云结构进行解析;微雨雷达将实时观测空中雨滴结构,结合云雷达研究该地区的云降水物理过程;沿峡谷自南向北的不同海拔梯度架设了涡动相关地表能量平衡和辐射平衡观测系统、GPS水汽探测仪、多通道微波辐射计温湿廓线仪、雨量筒、自动气象站等设备,为研究水汽通道上的山谷地气能量交换、山谷风、云降水、地表热力结构对对流云和降水(降雪)影响的机理提供宝贵的观测数据。这些观测设备近一步填补了第一次雅鲁藏布大峡谷科考的空缺,为今后该地区水资源的合理规划提供科学数据与科技服务。

本次科考队的科考目标是:通过对雅鲁藏布江下游缺测区河谷地带进行系统观测(包括地表一大气能量交换、大气垂直风、温、湿的变化等),结合中国气象局已有的地面观测数据和卫星遥感数据,揭示近年来雅鲁藏布江区域水汽从南向北输送的演变规律;通过在墨脱大拐弯公路沿线和不同海拔布设大气边界层梯度观测,形成不同海拔观测网,研究引起降水变化的大气水含量的时间、空间规律,提高水汽输送的模拟精度。

微雨雷达。相控陣云雷达。多通道微波辐射计。

本次科考布设的所有观测设备已经持续进行了一年的观测,科考队还定期安排技术人员对设备进行维护和数据下载,并分别于2019年1月、4月、7月、10月对整个观测网络进行了检查和维护,保障一年以来获得了高质量的观测数据。比如从大峡谷的西让站观测点测得了年降水量达到8426毫米,这是目前已知的我国大陆上最大的年降水量。2019年10月22~29日,第一次科考气象分队队长高登义研究员还应邀参加了本次科学考察,这也是科考分队首次由第一次和第二次青藏高原科学考察队员共同组成的科学考察。

版权声明:三分钟阅读 发表于 2021年10月31日 下午11:30。
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