新闻动态
  当前位置:首页 > 新闻动态 > 综合新闻
青藏卓越中心科学家完成祁连山敦德冰帽野外科学考察和冰芯钻取
2016-12-12      

  作为全球变化最重要的研究载体之一,冰芯记录能够提供季节至年际分辨率的气候和环境变化信息。青藏高原是除南北极之外全球冰川分布最广泛的地区,青藏高原地区获取的冰芯记录能够为区域气候变化提供重要信息。1987年中美两国科学家合作在祁连山敦德冰帽完成了中国境内第一支深孔冰芯的钻取工作,在该冰川积累区海拔5325m处钻取了长度分别为139.8m、136.6m和138.4m的三支透底冰芯。关于敦德冰芯的研究成果于1989年在国际权威刊物美国《Science》杂志发表后引起了国内外学术界的极大反响。1987年的研究结果显示,敦德冰芯记录能够反映亚热带地区末次冰期以来的气候变化状况。但后续的工作中不断有学者对这个结果提出质疑。

  三十年来,随着研究工作的深入开展,一些新的科学问题逐渐产生:敦德冰帽究竟蕴藏了过去多少年的气候变化历史?在全球变暖背景下,1987年以来以敦德冰帽为代表的祁连山西部地区冰川发生了什么样的变化?在过去不同的气候阶段,敦德冰帽所在的祁连山西部古冰川是如何变化的?这一系列问题亟待冰川学家们给出科学的解答。在这些科学问题的驱动下,中国科学院青藏高原研究所、青藏高原地球科学卓越创新中心姚檀栋院士课题组于2016年10月到11月组织了对敦德冰帽的综合科学考察和冰芯钻取工作。考察队由青藏高原所、青藏卓越中心徐柏青研究员担当领队并全权负责这次野外科学考察工作,姚檀栋院士、邬光剑研究员、刘勇勤研究员、王宁练研究员、易朝路研究员、赵华标副研究员、朱美林博士、游超博士、王盛博士等人参加了本次野外工作。

  10月初,科考人员兵分两路,在拉萨和兰州准备好科考物资之后,汇集到了青海省海西蒙古族藏族自治州的首府德令哈市。几次艰险的探路之后,科考队队长徐柏青研究员确定了从德令哈进敦德冰帽的最优考察路线。10日,考察队一行25人经历了一整天长途跋涉之后到达海拔4300米的科考大本营-祁连山圣虎雪山牧场。考察队将以此为基地开展为期一个月的冰川综合科学考察和冰芯钻取工作。

  从大本营到冰川末端是长达15公里的崎岖山路,从冰川末端到冰川顶部冰芯钻取平台还有将近7公里没有探路,科考人员手上只有1987年和2002年的冰芯钻取点GPS数据。在缺少运输物资牲口的情况下,科考队员们只能通过人力向上运输科考物资。在运送物资的同时,徐柏青研究员首先带领一批科考人员到冰川上探路并选择冰芯钻取点。 18日,在科考人员们的艰辛努力下,数吨重的冰芯钻机等仪器设备、燃料、高山生活用品、食品等科考物资尽数安全运送到冰川末端海拔4920米的前进营地。21日,冰芯钻机、高山帐篷、食品和燃油等打钻物资全部送达海拔5320米的冰芯钻取点。

  十月下旬的北京秋意正浓,而此时的敦德冰帽却早已风雪交加,气温也已经到了-10度以下。尽管科考物资已经到位,但是几乎全部的考察工作都还没有开展。22日,在经历了几天风雪之后天气突然好转,徐柏青研究员意识到开展冰芯钻取的时机到了。于是果断下达当晚开钻的指令。尽管当晚冰川上罡风肆掠,但经过一夜的努力科考队获取了86米的冰芯,这给失落中的队员们带来了希望的曙光。23日,连续赶路两天到达冰川末端前进营地的姚檀栋院士一刻也没有停歇,在赵华标副研究员的陪同下直奔海拔5320米的打钻营地。当晚,尽管风雪不息,但钻取工作异常顺利,24日凌晨4点半,第一根冰芯透底,总长度132米。这让在打钻点工作的科考队员们喜出望外。24日上午姚檀栋院士回到前进营地,在科考人员的陪同下来到1986年科考时的前进营地开展冰川进退的考察工作。通过野外实地考察,姚檀栋院士认为敦德冰川在过去30年里相对稳定,并没有呈现出明显的退缩。这一考察结果对如何解释青藏高原北部冰川变化提出了新的课题。

  随着冰芯钻取工作的开展,科考人员们将精力腾挪出来开展一些其他方面的科学考察工作。高山自动气象站架设、布设冰川物质平衡测杆、采集表雪和雪坑样品、往下运输冰芯、采集岩石表层10Be样品等工作项目有条不紊的进行着。然而冰川表面的风雪一天天加大,气温也一天天降低。前往打钻点运输冰芯的科考队员们每天穿梭在风雪之中:早上从冰川末端出发还是艳阳高照,但往上走了不到一半路程天气开始变坏,乌云从冰川西北部黑压压的侵袭过来,霎时狂风肆掠,挟带着冰冷的雪粒呼啸而过,打在脸上犹如针刺。偶尔阵风袭来,能见度瞬时降低到不足10米,科考队员们只能选择蜷缩着身子一点点往前挪。到达打钻点后,所有人都冻得直打哆嗦,呼吸产生的水汽也在防护面罩上结上了一层厚厚的冰霜。在打钻点稍事休息之后,队员们用背包将冰芯包裹好,装在雪斗上向前进营地运输。运输至前进营地的冰芯用积雪覆盖储藏在冰川末端,然后再由人工往下运输至大本营冷冻保存。

  经过几个昼夜的繁忙工作,考察队在29日凌晨成功完成了第三支透底冰芯的钻取。然而天气也变得越来越差,冰川表面气温下降到了-20度以下,包括领队徐柏青研究员在内的多名冰芯钻取人员都出现了不同程度的冻伤。负责测量冰芯钻孔温度的朱美林博士左手小指严重冻伤,出现水泡并失去知觉;包括邬光剑研究员在内的多名队员手指头和脚趾头指甲冻伤,出现淤黑。考虑到上述情况,徐柏青研究员在和大家商议后作出决定,暂时搁置其他工作尽快保证将冰芯安全运送下山。在赵华标副研究员的带领下,科考队员们于11月1日顺利将所有冰芯和钻机等设备从打钻点运送到冰川末端。

  出人意料的是2日风雨消歇,天气竟奇迹般的好转。徐柏青研究员果断决定将科考队员分成两部分,一部分人员负责每天将冰芯由前进营地运往大本营冷冻保存,一部分队员继续留在冰川末端以趁好天气开展其他未完成的工作。最终,在3日下午顺利完成了冰川末端老冰样品的采集和气象站的架设调试等工作。至此,敦德冰帽冰面的科考工作全部结束。5日,在所有队员的努力下所有冰芯和科考物资全部下撤到大本营。科考队于6日撤至德令哈,稍事休整之后分批撤离。14日,徐柏青研究员和赵华标副研究员押送冰芯到达拉萨。至此,本次敦德冰帽野外综合科学考察和冰芯钻取工作圆满结束。

  本次野外科学考察工作历时40余天,获取了丰硕的考察成果。科考队在冰川积累区顶部海拔5320米的钻取点共钻取了三支透底冰芯,冰芯总长度396米;在冰川消融区海拔4950米获取了三支透底冰芯,总长度45米;获取了敦德冰帽1米分辨率的钻孔冰温数据;在冰川末端架设自动气象站一套;在冰川表面沿科考路线布设冰川物质平衡测杆15根;获取了不同海拔梯度的数百个表雪和雪坑样品;采集了冰川末端末次冰盛期以来不同阶段的冰碛垄岩石10Be样品等。这些宝贵的资料将为后续的研究工作提供保障。

科考队员徒步运输野外考察物质

科考队员们在风雪中运输冰芯

海拔5320米处的冰芯打钻点

姚檀栋院士一行在敦德冰帽前的合影

 
版权所有:中国科学院青藏高原研究所 Copyright © 2003-
通讯地址:北京市朝阳区林萃路16号院3号楼 邮政编码:100101
京ICP备05002818-1号 京公网安备110402500031号