南京信息工程大學學子講述科研故事
“高原荒途,凜風飛雪。無人跡處通車轍,堅冰凍處尋生機。于險峻見勇毅,于深邃覓幽微。昆侖群嶺蒼雪色,別有浮云襯旭日……”
近日,由南京信息工程大學地科院趙林教授承擔的第二次青藏高原綜合科學考察研究子專題--“多年凍土對亞洲水塔的影響”子課題,完成相關科考任務。35天的時間內,來自趙林團隊的地科院學子李祥飛、張鈺鑫、劉世博、李智斌、儲曉煜、陳威和其他科考成員一起,成功完成對青藏高原西部羌塘高原腹地無人區的科學考察。
本次南信大科研團隊主要通過鉆探獲取了18個不同深度(15m~40m)的土壤樣品,并運用無人機、探地雷達和瞬變電磁等方法,獲取了研究區大量的多年凍土本底特征資料,并初步建成了全國首個縱穿羌塘高原腹地的凍土監測網絡,彌補了該地區多年凍土監測的空白。
羌塘高原約占青藏高原總面積1/5,是世界上海拔最高、氣候條件最惡劣的高原之一,由于其地理位置的特殊性,該區域還存在大片的凍土和氣象觀測空白,“在我們科考的區域,由于冬季氣候環境惡劣,基本上不存在固定居住的人。”科考隊員說。
高反、缺氧、寒凍、斷聯……他們都是戰士
從南京起飛到格爾木,沿著109國道和317國道,再到改則縣,“前往科考地的路途花了四天。”團隊中的博士后劉世博說,“辦理進入保護區的手續要在各地區和所屬縣鄉的相關部門辦理,在這個海拔接近5000米的地方每天在各個辦公樓爬上爬下十余次。因為高反,爬到兩層,得歇一會兒,再上兩層。”
早六點起床,晚十點回營,披星戴月是工作日常;5000米以上的海拔,零下20℃的氣溫,無止境的風雪是工作背景;睡袋掛冰,牙刷結冰,這都是生活常態。
“這些苦,一咬牙就過去了,‘缺氧’才是整趟旅行驅之不散的‘噩夢’。”即使前期已經通過鍛煉增強體質,但實際的缺氧情況仍然超越了想象,陳威感嘆道:“連吃飯都費勁,吃到一半還得歇一下。”行動不便、頭暈想吐,甚至連入睡都成困難。“最難熬的是晚上睡覺時缺氧憋醒,醒了之后四周一片漆黑、一片寂靜,那一瞬間你會懷疑自己是否還活著……”張鈺鑫分享。
聯合野外調查隊工作主要圍繞地球物理勘探組、無人機組、鉆探組三個工作小組展開,南信大小組主要在鉆探組和無人機組。
地球物理勘探組主要通過探地雷達方法(GPR)和瞬變電磁法(TEM)來獲取調查區淺地層的沉積結構、活動層厚度等特征和深部的地電特征、多年凍土可能的下限信息等。無人機組則運用無人機觀測地表環境,進行大范圍觀察選取典型區域、劃定工作點,記錄工作地表的環境。鉆探組主要用鉆機獲取不同深度的土壤樣品,查明或確認多年凍土是否存在,獲取沉積物類型和多年凍土的基本特征,如埋藏深度、厚度、地下冰分布狀況等信息。
古里雅冰川鉆孔是此次野外工作的重點,也是最為艱難的任務。為完成該孔鉆探任務,野外隊在零下二十幾攝氏度的氣溫下頂著凜冽寒風,五次進出古里雅,歷時三天終于完成了任務。
“臉對著風都呼不到氣,只能背著風走”,在這樣惡劣的環境中開展工作,不僅鉆機的鉆頭容易出故障,而且鉆出來的土壤樣品常常會凍在鉆桿上,難以取樣,不得不使用噴燈加熱以便順利取樣。據鉆探組成員儲曉煜回憶,“有一次我們甚至鉆斷了鉆桿。”凍土質地堅硬且難以連續獲取,只能對凍土一截一截地取樣,“想向下取四十米的土壤樣本,最后打出來的是幾十截小段土壤。同一個點位,要重復幾十遍相同的鉆探操作。幾次鉆探作業下來,腳就完全凍僵了,我幾乎感覺不到大拇指的存在,回到車里暖和了一個小時才找回知覺。”
從第一個工作區域到最后一個工作區域,團隊橫跨了800公里,車輛所耗費的汽油柴油就超過了4噸,在這片人跡罕至的廣袤土地上,大部分區域是沒有任何通信信號的。晚間收工返回營地后,如果發現其他小組還沒回來,大家都會十分緊張擔心。
“有一次深夜,等了很久也不見鉆孔組的隊員回來,我們開了三輛車出發救援,結果在路途中與返程的他們相遇。”李祥飛說,“我們曾經連續11天處于沒有任何信號的環境。因此在無人區工作,團隊一般采取兩臺車兩小隊協同工作,相互照應。”
一段奇妙的科考之旅驚喜是野生動物、美景
“沒有氧氣、沒有信號、沒有電,但有不少野生動物陪我們,這是一段寂靜不寂寞的時光。”儲曉煜在一次夜間工作時,看到一匹狼就躺在身旁不遠的車下,“離我就幾米,我們對視很久。”回憶當時的情景,他仍是心有余悸。
“對人來說,高原上最危險的可能是牦牛。野生動物一般很少去追車,但野牦牛有時會沖向我們,甚至可以將越野車頂翻。除了狼,我們還在這里看到過藏羚羊、小狐貍。”陳威笑著說,這算一段奇妙的體驗。
李祥飛熱情地分享黑石山的壯美,“所有的石頭都是灰色的,遠處的山也是灰色的,再加上山上的白雪和山下的冰湖,我想每個見過的人都會被震撼。”
“這么大的地方,只有我們幾人,我們都相互信任、互相幫助。”條件越艱苦的地區,人心越簡單越靠近,大家也越是團結,“結束了一天工作,晚上回營條件比較艱苦,我們就會聊聊天。”坦率得就像蒼茫的雪原,短短一個月使我們的感情更加深厚了。
張鈺鑫說:“過去對青藏高原多年凍土變化的研究,大多利用的是G109公路(青藏公路)沿線的數據,也就是東部的數據,西側的數據基本上是一個空白。”而這次科考團隊不僅獲得了西側大量的土壤樣本和多年凍土數據,更在無人區域初步建立了全國首個縱穿羌塘高原腹地的凍土監測網絡,為今后對高原地區的科學研究提供了極為關鍵的基礎資料。
科研的接力棒代代相傳
“在大自然面前,我們每個人都是渺小的。”無人機組的劉世博深有感慨,“我們的工作現場在古里雅冰川前就是一個小黑點。但人的求知與探索的精神意志無疑又是偉大的,支撐著我們臥冰踏雪翻山越嶺,在這片廣闊天地克服一個又一個看似不可能解決的困難。”
“我常常聯想到老一輩科學家做事的情景,他們不只關注發表一篇文章、承擔一個課題,更重要的是會腳踏實地到環境最為艱苦的地方認真工作,努力將每件事情落到實處。我覺得這個精神品質,非常值得我們這些年輕人去學習。”張鈺鑫說。
回憶起缺氧的場景,陳威和儲曉煜還是一陣后怕,但被問及是否還愿意繼續參與科考活動,兩人還是一致點頭:“會!以后只要有科考機會,一定還會去!現在由團隊里的老師和師兄帶我們出野外,等積累了足夠的經驗,我們也會帶著師弟師妹去。”科學研究是一種精神,這種精神會一直傳承下去。
來源: 江蘇科技報