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“极目一号”浮空艇挑战海拔6000米 探索“亚洲水塔”水汽来源

2019年01月24日 07:09   来源:央视新闻客户端   

  作为2019年的重要科考项目,从1月开始,由中科院青藏高原研究所联合空天信息研究院的40多名科考队员组成“藏东南水汽传输科考队”,展开大气水汽传输观测实验。简单地说,通过这项实验,可以了解青藏高原东南部水汽传输的路线、变化规律等信息。

  央视记者 陈琴:现在我们是在海拔3385米的西藏林芝鲁朗地区,现在时间是晚上的9点(1月19日晚上21点),今天晚上,中科院的科考团队将在这里做一个挑战世界极限的科学实验。

  这个挑战世界极限的科学实验,就是利用浮空艇上升到超过海拔6000米的高空,分析研究高空水汽的相关数据。

  记者:今天(19日)是你们第几次实验?

  中科院空天信息研究院浮空艇项目负责人 张泰华:今天(19日)是第五次升空,如果气球今天晚上到达(海拔)6300米的高度,这将刷新同量级系留器驻空高度的世界纪录。

  这个巨大的“浮空艇”,被命名为“极目一号”,它的体积是2300立方米,内部上层装有1400公斤氦气,中间隔开,下层是空气。因为氦气比空气轻,会产生巨大浮力。

  中科院空天信息研究院浮空艇项目负责人 张泰华:随着它的高度增加,通过排除下面部分的空气,调节整个浮空艇的压差在安全的范围内。这个浮空艇的表面积将近2000平方米,它是用复合织物材料做成的,可以耐零下70度的低温。

  那么,浮空艇升到高空后,会不会随风跑掉呢?

  中科院空天信息研究院浮空艇项目负责人 张泰华:黑色的是电缆,它是控制整个气球的升降和驻空。里面还有2根供电线,给整个载荷供电。

  1月19日晚上,随着主电缆缓缓转动,浮空器成功升空。在起飞点不远的监看室里,科学家们密切观察着传回来的实时数据。

  第二次青藏科考首席科学家 姚檀栋院士:我们这次用现在我们国家最先进的“浮空艇”技术,把我们研究的视野,从地面抬升到空中,目前这就是我们研究中新的技术突破。

  浮空艇一点点在上升。1月20日凌晨2点09分,浮空艇达到了海拔5482米的高度。可就在此时,浮空艇传回的信号显示,出现故障了。

  中科院空天信息研究院科考现场指挥 何泽青:我们这个控制有点问题,降下来先检修一下。部分执行机构失灵。

  记者:是海拔太高的原因吗?

  中科院空天信息研究院科考现场指挥 何泽青:现在不太好判断这个,需要我们开舱以后取出来再说。

  浮空艇不得不下降,第一次挑战海拔6000米,失败了。

  “浮空艇”成功挑战海拔6000米

  虽然浮空艇第一次挑战6000米失败了,但是科学家们依然没有放弃。因为要避开空中航线,主要的观测起飞都是在夜间。1月21日晚,科学家们再次向6000米发起挑战。

  央视记者 陈琴:现在时间是1月21日晚23点,第二次青藏科考队的队员们正在对设备进行最后的检修和调试。今天晚上,他们将发起第二次冲击。今天晚上的天气情况很好,风很小,现在室外温度是零下12度,我们也期待今天晚上能获得成功。

  1月22日凌晨2点19分,“极目一号”再次起飞。每一个跳动的数字,都牵动着大家的心。

  3点24分,升空1000米,海拔4385米。

  5点11分,升空2615米,海拔首次超过6000米。

  5点29分,升空2819米,抵达海拔6204米,这是bet体育365官网:科学家创造的“浮空艇”高空观测最高纪录。

  记者:我看见你超过6000米的时候,开始发抖了?

  第二次青藏科考“藏东南水汽传输科考队”执行队长 高晶:因为当时我们现场能看到观测的数据嘛,数据是非常让我们振奋的,数据实际上是我们超乎想象的结果。

  科考队员告诉记者,这次挑战试验突破了6200米的海拔高度,创造了同类试验的世界最高纪录,但是未来的目标,是要挑战更高的高度。

  第二次青藏科考首席科学家 姚檀栋院士:我们最终大气水汽的稳定同位素的观测,是要超过10公里。那就是要超过珠峰的高度。实际上我们通过垂直观测,最后要做成什么样的一个结果呢,叫三维的水汽输送图,对整个西风季风三维的变化特征就可以掌握。

  关注“亚洲水塔” 探索水汽来源

  以青藏高原为核心的第三极被称为是“亚洲水塔”,它关系到黄河、长江、湄公河、印度河等十几条亚洲重要河流。从2017年8月正式启动的第二次青藏科考,核心问题之一是研究亚洲水塔的变化。

  2018年雅鲁藏布大峡谷两次出现冰崩垮塌,并形成了堰塞湖。2018年9月,第二次青藏科考队公布了在亚洲水塔区开展的冰川、积雪、冻土、大气环境等最新科学考察成果,发现气候变暖变湿,正在引起“亚洲水塔”的加速液化,并伴生灾害频发。比如从2016年阿里地区日土县两次发生冰崩,冰崩量高达1.7亿立方米;2018年10月雅鲁藏布大峡谷加拉白垒峰色东浦沟发生冰崩,堰塞湖最高容量达到5.5亿立方米。

  第二次青藏科考首席科学家 姚檀栋院士:那么这一系列新的灾害事件发生以后,对水塔的关注不光是bet体育365官网:和周边国家,还是全球的。我们对“亚洲水塔”有三个最大的挑战性问题,一个是“亚洲水塔”每年从空中来多少水,不知道。第二个是“亚洲水塔”每年出去多少水,不知道。第三个是“亚洲水塔”储存了多少水,不知道。

  在这次青藏科考中,科学家们利用新型浮空艇搭载观测仪器,进行地表以上的垂直剖面观测,其中的一些指标,就能够为搞清楚“亚洲水塔”水汽的来源提供依据。

  第二次青藏科考“藏东南水汽传输科考队”执行队长 高晶:这两条曲线都是反映我们现在正在观测的、大气中的水汽稳定同位素变化状况,能够判断出不同来源的水汽。季风传输的水汽和西风传输的水汽,它们的稳定同位素的特征是不同,但是我们还是需要长期监测来系统地认识。

  要理清“亚洲水塔”的水汽来源,除了藏东南,科学家们今年还计划在帕米尔高原、喜马拉雅山脉和横断山脉三个地区进行三维系统观测。

  第二次青藏科考首席科学家 姚檀栋院士:等于是我把季风水汽通道的,西风水汽通道迎风面的,同时中间西风季风相互作用的过渡区,看它各自的水汽来源,谁占优势,或者是怎样的季节分配。

  雅鲁藏布大峡谷建10个地震台站

  雅鲁藏布大峡谷是青藏高原重要的水汽通道,这里也是地震多发带。第二次青藏科考队的科学家们除了在峡谷附近的鲁朗地区进行高空水汽观测外,还在大峡谷沿线设立10个地震观测台站。

  央视记者 陈琴:现在我们是在中科院青藏高原研究所藏东南综合观测研究站,在这个站有一个刚刚实现了远程传输的地震台站。

  中科院青藏高原研究所研究员 白玲:现在我们是一整套地震观测系统,包括地震仪,它的远程传输和硬件的配置。地基的下面我们采用的是钢钎,一直深入到地下十米深的基岩上。整个振动的过程呢,就会被非常清楚地记录到仪器上,我们可以通过远程登录查看实时的波形。

  从2015年开始,中科院青藏高原研究所就在雅鲁藏布大峡谷的沿线陆续建成了10个地震台站。2017年11月18日大峡谷所在的米林县发生6.9级地震,2018年震中附近的加拉白垒峰出现冰崩。频发的灾害,也引起了科考人员的高度重视。

  中科院青藏高原研究所研究员 邬光剑:我们第二次青藏高原综合考察研究把藏东南地区的冰崩灾害链作为一项重点内容来进行考察。我们的目标就是想在雅鲁藏布江的色东浦沟,建立冰崩灾害链的监测预警体系,实时地对冰崩事件进行监测。

(责任编辑:单晓冰)