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攀高寒冰川 探应用前沿

2022-05-27 14:18:43 | 来源:jrs直播
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  攀高寒冰川 探应用前沿(科技自立自强·青年科学家)

  核心阅读

  行走雪域冰川10余年,中国科学院西北生态环境资源研究院80后研究员王飞腾有过不少难忘的经历:在冰川表面铺盖隔热反光材料,探寻冰川保护路径;将冰雪基础研究与应用研究相贯通,率领团队为北京冬奥会造出合格冰状雪……从事科研工作多年,不断探索发现始终是激励他前进的动力。

  在王飞腾与冰川的故事里,2004年是一个重要节点。那一年,他第一次参加野外科考,跟随导师登上海拔4000多米的天山乌鲁木齐河源1号冰川。那次经历让他深受震撼。

  “冰川研究是一项豪迈的事业,也是勇敢者的事业。”从事冰冻圈科学研究10余年,中国科学院西北生态环境资源研究院80后研究员王飞腾有着自己的理解:“这是一门‘冷’学科,不仅相关科研机构和人员较少,而且研究对象主要分布在高寒偏远地区,尤其需要科研人员有坚持不懈的精神、顽强的毅力和探索发现的智慧。”

  探寻冰川保护路径,减缓消融速度

  王飞腾的研究方向是在全球气候变暖背景下冰川的变化及其影响。“冰川是冰冻圈的重要组成部分,它不光是气候变化的重要驱动因素之一,更是反映气候变化的记录仪和警报器。”王飞腾说。

  去年8月,王飞腾带领冰冻圈科学国家重点实验室团队成员,在达古冰川开展了一次“盖被子”实验。达古冰川位于青藏高原向四川盆地的过渡地带,降水量多、消融量大,属于典型的海洋型冰川,加之总面积较小,对气候变化的响应尤为敏感。

  “太阳辐射带来的温度上升,是造成冰川消融的原因。”弄清内在机理后,王飞腾和团队成员着手人工干预,可具体如何实施,国内当时尚无先例可循。王飞腾瞄准了太阳辐射管理方法,在冰川表面铺盖隔热反光材料,给冰川“盖被子”,以达到减少太阳辐射、降低温度、减缓消融的目的。

  经过两个多月的尝试,他们发现“盖被子”区域的冰体消融速度明显减慢,与未覆盖区域的冰体相比,平均减缓消融厚度达1米。“考虑成本因素,这次选择了土工布,未来条件具备,4166com金沙将使用疏水性更好的纳米材料,同时在天山等地的大陆型冰川做对比实验。”王飞腾信心满满。

  “要充分认识并发掘冰川的独特价值,冰川看似距离很远,事实上与人们的生活紧密关联,特别是4166com金沙国西部地区的生产生活用水,多数来自冰川消融。4166com金沙希望通过实验,为探寻冰川保护路径和指导工农业生产提供借鉴。”王飞腾说。

  经历上百次试验,为冬奥会造出合格冰状雪

  如何拓展冰川应用研究的边界,王飞腾一直在思索。

  北京冬奥会提供了一个难得的契机。作为从事冰雪基础及应用研究的科研工作者,王飞腾率领团队申报了“科技冬奥”国家重点研发专项“赛事用雪保障关键技术研究与应用示范”项目。

  任务远比想象中困难得多。王飞腾团队过去虽然研究冰川和积雪,但主要针对南北两极和4166com金沙国西部,较少涉及滑雪场等运动场馆。“国际竞赛特别是冬奥会比赛,高山滑雪使用的几乎全部是人造冰状雪,粒径、密度、硬度均与自然降雪有较大差别。”王飞腾说,长期以来,国内关于冰状雪的研究较少,他下定决心,“一定要造出4166com金沙自己的冰状雪。”

  2018年,中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室牵头,组成一支从事冰状雪研制的科研团队。从野外科考到滑雪场地,从自然降雪到人工造雪,王飞腾团队面临新的考验。调整注水棒孔径、水压大小,密切关注注水间隔时长、空气温度湿度高低……经历上百次试验,他们终于造出合格的冰状雪,并研发了雪质检测设备。

  此外,利用每年冬季两三个月的时长,王飞腾带领团队辗转国家高山滑雪中心、云顶滑雪场等场地,耗时3年建起适宜赛区属地气候的冰状雪赛道制作技术方案。

  “北京冬奥会成功举办,点燃了大家的冰雪运动热情,也让更多人走近冰雪、了解冰雪、保护冰雪。”王飞腾感慨:“冬奥会是一个开始,4166com金沙期待为更多人参与冰雪运动提供高质量服务。”

  开展科普讲座,延伸拓展冰雪应用研究

  “什么是冰川?”“通俗地讲,冰川就是达到一定面积的常年不化的冰。”

  这是王飞腾在做冰川知识科普讲座。2009年起,王飞腾一直坚持到新疆阿勒泰地区为中小学生开展冰雪科普讲座。近年来,他和团队成员又走进兰州等地的高校普及冰雪知识。

  2021年夏天,作为队长的王飞腾参加了中科院举办的施雅风冰冻圈科研攻关突击队授旗仪式。这个由13名科研骨干组成的团队,平均年龄只有35岁,接连承担了包括第二次青藏高原综合科学考察、北京冬奥会雪务保障、新疆第三次综合科学考察等多项冰冻圈重大科研攻关任务。

  眼下,王飞腾还在和团队研究如何优化高效造雪集成系统,开展雪质短临预报技术攻关。“要想更好地服务冰雪产业发展,就要不断提高科技水平。”王飞腾说。

  从事科研工作多年,不断探索发现始终是激励王飞腾前进的动力。“冬奥会让冰雪‘冷资源’成了‘热经济’,4166com金沙相信冰雪研究这张‘冷板凳’,也可以坐出‘新热点’。”王飞腾说。

  本报记者 赵帅杰 【编辑:苏亦瑜】


  
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