《百科知识》：珠穆朗玛——科学的制高点

　　- 康世昌 (中科院青藏高原研究所)

　　屹立于喜马拉雅山脉中段的世界最高峰——珠穆朗玛峰，因其独特的自然地理条件、复杂的地质构造和举世无双的高度，有着极为重要的科学意义。自1959年我国已先后对珠峰地区进行了3次较为系统的多学科综合考察和多次的单项考察。然而，在近20年来全球增温背景下，珠峰地区的环境变化仍是目前亟需研究的课题之一。所以今年开展的对珠峰高度的测

　　量以及对珠峰地区大气物理、大气化学成分、冰川变化、生物多样性、生态与环境变化及地质等方面的观测研究，将是对以往历次考察资料和成果的补充和升华，有助于认识该地区大气环境的基本特征以及在全球气候变化中的作用；评估全球升温对冰川变化的影响以及未来冰川变化的趋势；研究全球变化条件下该地区30年来生态与环境变化过程以及生物多样性特征；解释生态与环境对气候变化产生的响应；了解珠峰高度变化的过程，进而综合评估珠峰地区对全球变化的响应。

　　更为重要的是，珠峰科考将以点带面，全面提升对整个青藏高原的科学研究水平。青藏高原被称为除北极、南极之外的地球“第三极”，面积达250万平方千米，平均海拔近5000米，是全球海拔最高也极其独特的一个地域单元。其隆升是印度和欧亚板块在大约5000万年前碰撞的结果，并且伴随着地壳的增厚和缩短，平均厚度是正常地壳厚度的两倍，最大厚度达80千米，缩短量在1500千米～2500千米。上述这些地质作用目前仍在进行，并且伴随着频繁的地震和岩浆活动。此外，青藏高原的隆起对亚洲乃至全球的气候变化造成很大的影响：改变了行星风系，引发了季风，大气降水发生了重组，使得亚洲的中央地域变干，而东部地域变得温暖湿润，否则我国的华中地区应与非洲的撒哈拉沙漠一样干燥。从某种角度来看，整个亚洲的气候、环境和生态与青藏高原的演化息息相关，因此，青藏高原形成演化研究具有极大的科学意义。

　　北半球大气环境最佳监测点

　　珠峰地区正是青藏高原特殊大气过程集中表现的典型区域。喜马拉雅山区的高海拔导致该地区与自由对流层大气最为接近，使得该地区成为地面大气与自由大气间物质能量交换的理想区域，同时也是监测北半球大气环境的最佳地点。平均海拔6000～7000米的山体通过山谷风等多种大气环流系统将青藏高原地面的大气与其上空的自由大气相联系，对污染物质的交换有重要的作用。因此，研究珠峰地区的局地环流系统对正确认识喜马拉雅山体在污染物分布、交换、迁移中的作用有非常重要的理论意义。

　　温室气体的增加已成为导致全球气候变暖的主要原因。对大气中各种温室气体的连续监测已持续了近20年，但长期以来全球取样网站注重于海气交换界面，而陆地系统一直被忽视。喜马拉雅山复杂的地形和强烈的太阳辐射形成了该地区独特的大气环流系统以及气候和环境特征。由于大气环流的作用，该地区的温室气体及大气气溶胶含量也在不断地发生变化。此外，这一特殊的地理单元对于全球碳循环的贡献及响应如何，目前我们知之甚少，这也正是全球相关领域科学家关注的焦点。

　　近年来，大气中碳黑气溶胶备受关注，主要是由于其具有重要的气候、环境及生理学负面效应。碳黑是大气颗粒物中吸收太阳辐射的主要成分，因此具有重要的直接辐射效应。近地层大气碳黑气溶胶可以将直接吸收到的太阳辐射能量，通过加热周围的空气而转化为空气分子的内能，增加地-气系统对太阳辐射能量的吸收，从而对大气起增温作用。由于碳黑气溶胶与硫酸盐气溶胶的排放具有同源性，而且在大气中以混合方式存在，通常在气溶胶的辐射强迫作用研究中同时考虑这两种气溶胶。碳黑气溶胶与硫酸盐气溶胶有外部混合和内部混合两种方式：当以外部混合方式存在时，两者的辐射强迫作用相反，并相互抵消；如以内部混合方式存在，两者物理化学形态相互影响，光学性质变得更为复杂，并使得碳黑气溶胶的光学吸收作用得到加强，从而在更大程度上削弱硫酸盐气溶胶的负辐射强迫作用。青藏高原发育有大量的冰川，又位于人类活动的地理中心，那么，对冰芯及表层雪样中碳黑提取分析及大气的同步观测，对碳黑与气候变化的关系研究无疑具有积极的作用。

　　上世纪90年代，意大利科学家在珠峰南坡启动“金字塔”(Pyramid)计划，已经进行了近10年的大气和环境过程监测研究。由于珠峰南北坡存在巨大的地理和环境特征差异，在珠峰北坡进行大气和环境过程观测可以与“金字塔”计划进行对比研究，从而进一步认识珠峰地区在全球变化中的作用。因此，在珠峰地区进行大气与地表过程及温室气体和大气气溶胶含量综合观测研究，对于全面准确的认识青藏高原在全球变化中的作用及其对全球变化的响应具有重要科学意义，同时也可以促进人们正确认识该地区的气候和天气灾害，提高气候和天气预报水平，为区域可持续发展做出贡献。

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