攀高寒冰川 探應用前沿(科技自立自強·青年科學家)
圖為(wei) 王飛騰在天山烏(wu) 魯木齊河源1號冰川觀測。
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行走雪域冰川10餘(yu) 年,中國科學院西北生態環境資源研究院80後研究員王飛騰有過不少難忘的經曆:在冰川表麵鋪蓋隔熱反光材料,探尋冰川保護路徑;將冰雪基礎研究與(yu) 應用研究相貫通,率領團隊為(wei) 北京冬奧會(hui) 造出合格冰狀雪……從(cong) 事科研工作多年,不斷探索發現始終是激勵他前進的動力。
在王飛騰與(yu) 冰川的故事裏,2004年是一個(ge) 重要節點。那一年,他第一次參加野外科考,跟隨導師登上海拔4000多米的天山烏(wu) 魯木齊河源1號冰川。那次經曆讓他深受震撼。
“冰川研究是一項豪邁的事業(ye) ,也是勇敢者的事業(ye) 。”從(cong) 事冰凍圈科學研究10餘(yu) 年,中國科學院西北生態環境資源研究院80後研究員王飛騰有著自己的理解:“這是一門‘冷’學科,不僅(jin) 相關(guan) 科研機構和人員較少,而且研究對象主要分布在高寒偏遠地區,尤其需要科研人員有堅持不懈的精神、頑強的毅力和探索發現的智慧。”
探尋冰川保護路徑,減緩消融速度
王飛騰的研究方向是在全球氣候變暖背景下冰川的變化及其影響。“冰川是冰凍圈的重要組成部分,它不光是氣候變化的重要驅動因素之一,更是反映氣候變化的記錄儀(yi) 和警報器。”王飛騰說。
去年8月,王飛騰帶領冰凍圈科學國家重點實驗室團隊成員,在達古冰川開展了一次“蓋被子”實驗。達古冰川位於(yu) 青藏高原向四川盆地的過渡地帶,降水量多、消融量大,屬於(yu) 典型的海洋型冰川,加之總麵積較小,對氣候變化的響應尤為(wei) 敏感。
“太陽輻射帶來的溫度上升,是造成冰川消融的原因。”弄清內(nei) 在機理後,王飛騰和團隊成員著手人工幹預,可具體(ti) 如何實施,國內(nei) 當時尚無先例可循。王飛騰瞄準了太陽輻射管理方法,在冰川表麵鋪蓋隔熱反光材料,給冰川“蓋被子”,以達到減少太陽輻射、降低溫度、減緩消融的目的。
經過兩(liang) 個(ge) 多月的嚐試,他們(men) 發現“蓋被子”區域的冰體(ti) 消融速度明顯減慢,與(yu) 未覆蓋區域的冰體(ti) 相比,平均減緩消融厚度達1米。“考慮成本因素,這次選擇了土工布,未來條件具備,我們(men) 將使用疏水性更好的納米材料,同時在天山等地的大陸型冰川做對比實驗。”王飛騰信心滿滿。
“要充分認識並發掘冰川的獨特價(jia) 值,冰川看似距離很遠,事實上與(yu) 人們(men) 的生活緊密關(guan) 聯,特別是我國西部地區的生產(chan) 生活用水,多數來自冰川消融。我們(men) 希望通過實驗,為(wei) 探尋冰川保護路徑和指導工農(nong) 業(ye) 生產(chan) 提供借鑒。”王飛騰說。
經曆上百次試驗,為(wei) 冬奧會(hui) 造出合格冰狀雪
如何拓展冰川應用研究的邊界,王飛騰一直在思索。
北京冬奧會(hui) 提供了一個(ge) 難得的契機。作為(wei) 從(cong) 事冰雪基礎及應用研究的科研工作者,王飛騰率領團隊申報了“科技冬奧”國家重點研發專(zhuan) 項“賽事用雪保障關(guan) 鍵技術研究與(yu) 應用示範”項目。
任務遠比想象中困難得多。王飛騰團隊過去雖然研究冰川和積雪,但主要針對南北兩(liang) 極和我國西部,較少涉及滑雪場等運動場館。“國際競賽特別是冬奧會(hui) 比賽,高山滑雪使用的幾乎全部是人造冰狀雪,粒徑、密度、硬度均與(yu) 自然降雪有較大差別。”王飛騰說,長期以來,國內(nei) 關(guan) 於(yu) 冰狀雪的研究較少,他下定決(jue) 心,“一定要造出我們(men) 自己的冰狀雪。”
2018年,中國科學院冰凍圈科學國家重點實驗室牽頭,組成一支從(cong) 事冰狀雪研製的科研團隊。從(cong) 野外科考到滑雪場地,從(cong) 自然降雪到人工造雪,王飛騰團隊麵臨(lin) 新的考驗。調整注水棒孔徑、水壓大小,密切關(guan) 注注水間隔時長、空氣溫度濕度高低……經曆上百次試驗,他們(men) 終於(yu) 造出合格的冰狀雪,並研發了雪質檢測設備。
此外,利用每年冬季兩(liang) 三個(ge) 月的時長,王飛騰帶領團隊輾轉國家高山滑雪中心、雲(yun) 頂滑雪場等場地,耗時3年建起適宜賽區屬地氣候的冰狀雪賽道製作技術方案。
“北京冬奧會(hui) 成功舉(ju) 辦,點燃了大家的冰雪運動熱情,也讓更多人走近冰雪、了解冰雪、保護冰雪。”王飛騰感慨:“冬奧會(hui) 是一個(ge) 開始,我期待為(wei) 更多人參與(yu) 冰雪運動提供高質量服務。”
開展科普講座,延伸拓展冰雪應用研究
“什麽(me) 是冰川?”“通俗地講,冰川就是達到一定麵積的常年不化的冰。”
這是王飛騰在做冰川知識科普講座。2009年起,王飛騰一直堅持到新疆阿勒泰地區為(wei) 中小學生開展冰雪科普講座。近年來,他和團隊成員又走進蘭(lan) 州等地的高校普及冰雪知識。
2021年夏天,作為(wei) 隊長的王飛騰參加了中科院舉(ju) 辦的施雅風冰凍圈科研攻關(guan) 突擊隊授旗儀(yi) 式。這個(ge) 由13名科研骨幹組成的團隊,平均年齡隻有35歲,接連承擔了包括第二次青藏高原綜合科學考察、北京冬奧會(hui) 雪務保障、新疆第三次綜合科學考察等多項冰凍圈重大科研攻關(guan) 任務。
眼下,王飛騰還在和團隊研究如何優(you) 化高效造雪集成係統,開展雪質短臨(lin) 預報技術攻關(guan) 。“要想更好地服務冰雪產(chan) 業(ye) 發展,就要不斷提高科技水平。”王飛騰說。
從(cong) 事科研工作多年,不斷探索發現始終是激勵王飛騰前進的動力。“冬奧會(hui) 讓冰雪‘冷資源’成了‘熱經濟’,我相信冰雪研究這張‘冷板凳’,也可以坐出‘新熱點’。”王飛騰說。
《 人民日報 》( 2022年05月27日 11 版)
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