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攀上地球之巅 探寻自然奥秘

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攀上地球之巅 探寻自然奥秘

攀上地球之巅 探寻自然奥秘

在地球漫长的演化历史长河(lìshǐchánghé)中(zhōng),曾经发生过多次大洋关闭以及大陆碰撞,而印度板块和欧亚板块碰撞所引起的地表隆起最为显著(xiǎnzhù),塑造了高耸而广阔的喜马拉雅山脉。其中,海拔8848.86米的世界第一高峰——珠穆朗玛峰,就(jiù)耸立在喜马拉雅山脉中段的中尼边境上。

2005年珠峰高程(gāochéng)测量中测量登山队员攀登北坳冰壁。

古往今来,无数登山爱好者和科研工作者探寻于此。在时光之中,世界“第三极”的(de)神秘面纱被缓缓(huǎnhuǎn)揭开——不只是珠峰的“身高(shēngāo)”,还有人们对地球演化、生态变迁与人类发展的新认知。



高程测量:揭秘地壳运动(dìqiàoyùndòng)



从1975年用(niányòng)金属测量觇(chān)标首次测得8848.13米,到2005年用传统大地测量与(yǔ)卫星测量结合测得8844.43米,再到2020年依托(yītuō)北斗卫星、雪深雷达与重力测量等技术锁定“新身高”8848.86米,随着测绘技术的进步,我国自主完成珠峰高程测量的科学性、可靠性、创新性都在(zài)不断提升。

为何要反复测量珠峰(zhūfēng)的(de)高度?2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院首席研究员党亚民解释,珠峰是印度板块和(hé)欧亚板块发生碰撞导致喜马拉雅山脉和青藏高原隆升(lóngshēng)的产物。虽然这种隆升趋势现已变缓,但仍在持续。定期测量是为了确保准确,同时为科研提供长期地学变化数据(shùjù)。

党亚民介绍,珠峰高程测量,看起来是珠峰峰顶的(de)(de)高程测量,实际是各类测绘技术综合的大会战(dàhuìzhàn)。以2020珠峰高程测量为例,既包括珠峰及其周边地区全球导航卫星(wèixīng)系统(GNSS)监测点(jiāncèdiǎn)的测量,也包括卫星重力、航空重力、地面(dìmiàn)重力等各类重力数据,还包括各类气象观测(guāncè)数据。这些多源立体观测数据,对于研究青藏地区板块运动和地震活动规律、区域和全球气候变化,以及生态监测等,具有重要的科学意义和实用价值。

2020年测量队员(duìyuán)在海拔6000米的东绒3交会测量点进行GNSS仪器调试(tiáoshì)。

2020珠峰高程(gāochéng)测量结果显示,珠峰整体向(xiàng)东北方向每年移动约3厘米;在垂直方向,珠峰地区每年隆升约4毫米。这(zhè)说明,珠峰造山运动仍在持续。

2020珠峰高程(gāochéng)测量在珠峰及其周边地区布设了(le)高精度的 GNSS形变监测网(jiāncèwǎng),收集了1999~2020年跨喜马拉雅山脉的32个连续(liánxù)运行参考站(CORS)的 GNSS连续观测数据。党亚民研究团队利用 GNSS数据监测了珠峰周边地区地壳三维(sānwéi)形变特征(tèzhēng),定量获取了2015年尼泊尔(nípōěr)强震对珠峰周边 CORS同震位移数据,研究分析了地震对区域地壳三维形变长期趋势的影响,特别是对该地区垂直形变的影响。

分析结果显示,喜马拉雅山脉北侧(běicè)青藏高原各站点全部呈上升趋势。从长期来看,青藏高原保持(bǎochí)着整体隆升的趋势,总体(zǒngtǐ)隆升趋势为每年3毫米~5毫米。

党亚民表示,对比2020珠峰高程(gāochéng)测量与(yǔ)2005年珠峰高程测量形变监测网 GNSS重合点解算结果,再次证明珠峰地区地壳整体隆升是该(gāi)区域地壳长期垂直形变趋势。



冰川探测:解译全球气候变化(qìhòubiànhuà)



在青藏高原辽阔的土地上,冰川是(shì)最为壮丽和神秘的奇观之一。

在高海拔营造的低温条件下(xià),西风和季风源源不断输送来丰沛(fēngpèi)的降水,促使青藏高原成为(chéngwéi)全球中低纬度冰川最发育的地区之一。这里是地球上重要的淡水资源宝库,同时也是气候环境变化的敏感地区。

2020珠峰高程测量,测量登山队员登顶(dēngdǐng)途中。

在全球气候变化的背景下,珠峰地区的冰川发生了哪些变化、会带来(dàilái)哪些影响,成为中国科学家们近年来关注(guānzhù)的焦点。

2020珠峰(zhūfēng)高程测量利用航空遥感(yáogǎn)、激光雷达开展峰顶高精度三维地形测量,联合光学与合成孔径雷达(SAR)遥感数据,精确获取了珠峰地区(dìqū)近30年冰川流速场模型及时空变化规律。

在中(zhōng)国第二次青藏高原科考中,中国科学家在普若岗日冰原(bīngyuán)钻取了全球中低纬度冰川最长的(de)冰芯。这根324米长的冰芯,为人们提供了一个前所未有的窗口:通过它可以(kěyǐ)窥探青藏高原乃至全球中低纬度地区的气候环境历史。

冰川(bīngchuān)蕴藏着丰富的水资源,不仅是众多大江大河(dàhé)的源头,更是维系生态系统平衡的重要基石。

为了摸清冰川(bīngchuān)水资源家底,按照中国地质调查局总体工作部署,中国自然资源航空物探遥感中心依托承担的全国(quánguó)冰川水资源调查项目,自2024年起,在西昆仑、藏东南、西天山等典型冰川集中(jízhōng)分布区(fēnbùqū)部署调查,旨在掌握不同(bùtóng)地区、不同类型(lèixíng)的冰川发育规律、运动特征和消融变化状况,同时建立具有自然资源特色的全国冰川调查监测技术体系。

继2024年在西昆仑地区成功实施我国(wǒguó)首次区域性极大陆冰川厚度航空探测(tàncè)之后,2025年5月,中国自然资源航空物探遥感中心在西藏昌都(chāngdōu)实施了我国首次海洋性冰川航空探测,以掌握海洋性冰川发育规律和消融变化,为自然资源管理提供基础数据支撑(zhīchēng)。

中国自然资源航空物探遥感中心(zhōngxīn)首席科学家熊盛青介绍,海洋性冰川对全球气候变化非常敏感,更是全球水循环和气候调节(qìhòutiáojié)的重要参与者。通过(tōngguò)探测海洋性冰川,可以更好地分析全球气候变化的过程和趋势,为(wèi)应对气候变化提供科学依据。



综合(zōnghé)科考:探寻“自然密码”



在科学家们看来,青藏高原地区(dìqū),尤其(yóuqí)是珠峰地区,是研究地球科学和生物演化的绝佳天然实验室。

珠峰高程测量得到的(de)数据不仅用于高度计算,还帮助分析青藏地区地球运动及生态环境变化趋势。珠峰高程测量过程中获取的精确的峰顶雪深、气象、风速和(hé)冰川(bīngchuān)监测等数据,也为(wèi)珠峰及其周边地区(zhōubiāndìqū)的自然资源监测和生态环境保护提供了宝贵的第一手资料。科学家们通过研究珠峰的生态环境、植被分布的变化,冰川形态、规模和储量变化,为全球生态和气候变化(qìhòubiànhuà)研究提供重要参考。

近60年(nián)来(niánlái),中国科学家以“登峰探极”的执着,从20世纪70年代启动第一次青藏科考(kēkǎo),到2017年启动第二次青藏科考,科考内容也从“摸家底”向“看变化”转变。其间,针对(zhēnduì)珠峰地区开展的6次大型综合科考,从冰川冻土到水脉循环,从大气环流(huánliú)到岩石密码(mìmǎ),从人类活动印记到生态系统变迁,一步步探寻着珠峰的“自然密码”。

我国第一次探秘珠峰的科考,开展于1959~1960年,涉及珠峰东、北、西三面约7000平方千米,海拔(hǎibá)2500~6500米的范围。《珠穆朗玛峰地区科学考察(kēxuékǎochá)报告》系统阐述了珠峰地区的自然(zìrán)面貌(miànmào)。

二十世纪六七十年代,我国科学家先后组织了(le)两次珠峰科考,研究了喜马拉雅山的(de)隆起及其对自然界与人类活动的影响,并首次对珠峰地区大气与环境(huánjìng)本底状况作了分析。

为加深关于珠峰地区(dìqū)对全球气候变化响应的认识,2005年,我国科学家再次组织考察,重新(chóngxīn)确定了绒布冰川末端位置,发现冰川变化新趋势;探讨(tàntǎo)了植被上限与气候环境变化的关系,绘制(huìzhì)出我国第一份珠峰北坡生态与环境要素分布图。2022年,“巅峰使命”珠峰科考首次成功获取了海拔(hǎibá)6500米(mǐ)、7028米和8848米的冰雪样品,并聚焦全球气候变暖影响(yǐngxiǎng)下珠峰极高海拔环境如何变化、珠峰环境变化与西风—季风如何相互作用、珠峰地区未来(wèilái)环境如何影响“亚洲水塔”等重大科学问题开展研究。

科考发现,作为“亚洲水塔”的青藏高原正在变暖、变湿(biànshī)、变绿,青藏高原生态系统呈整体趋好态势,“亚洲水塔”整体供水能力增强。科考还发现超过3000个新物种(wùzhǒng),重新发现了一批被认为已经灭绝(mièjué)或多年未见的物种;提出(tíchū)青藏高原最早的人类活动可能(kěnéng)出现在19万年前,为研究人类活动适应青藏高原提供了新证据。

中国科学家无惧风雪,攀登不止。每一次对(duì)世界最高峰的(de)丈量(zhàngliáng)和探秘,都(dōu)是人类对自身与自然关系的再认知。从攀登珠峰,到了解珠峰、认识珠峰,人们一次又一次造访地球之巅的最终目的,都是为了能更好地守护它。而那里所蕴藏的地球生态环境的无穷奥秘,也等待着(zhe)人们持续去探寻……

来源(láiyuán):《中国自然资源报》

文字编辑:王中建(zhōngjiàn)、金昶

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