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　　1998年蘭州采訪，正值“九五”攀登進(jìn)行中，正擬納入“973”國(guó)家重大基礎(chǔ)科學(xué)研究計(jì)劃，重視程度和扶持力度加大，蘭州大氣所仍為青藏項(xiàng)目中大氣科學(xué)研究主力，正在走向該所鼎盛期：前輩學(xué)者健在，尚未離崗；野外觀測(cè)有五道梁站，由老將季國(guó)良負(fù)責(zé)；計(jì)算機(jī)模擬有高原氣候研究中心，由35歲的劉曉東博士掌管。該所與日本合作的亞洲季風(fēng)實(shí)驗(yàn)課題得以擴(kuò)大規(guī)模，4個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)部署在泰國(guó)、蒙古、中國(guó)青藏高原和淮河流域。進(jìn)行長(zhǎng)年觀測(cè)，其中貫穿夏季風(fēng)始末的5個(gè)月期間，屬?gòu)?qiáng)化觀測(cè)。劉博士介紹說，日本學(xué)者關(guān)注青藏高原，是因日本與中國(guó)同屬夏季風(fēng)影響的東亞地區(qū)，他們尤其注意高原積雪狀況及其變化，以此作為季風(fēng)降水預(yù)報(bào)的參考依據(jù)。我們重視積雪，事關(guān)高原冷熱源效應(yīng)：積雪蓋度大小、融化程度如何，通過影響反射率，進(jìn)而影響到季風(fēng)強(qiáng)弱和東部降水程度。美國(guó)學(xué)者對(duì)此也感興趣，用來研究厄爾尼諾現(xiàn)象（因關(guān)乎颶風(fēng)和美國(guó)境內(nèi)旱澇），以至于高原積雪狀況成為眾目所向。

　　不過當(dāng)時(shí)條件不比現(xiàn)在，衛(wèi)星遙感圖片尚需美國(guó)方面提供，并非實(shí)時(shí)，而是按季度寄送。即使后來我們自己有了高分辨率的衛(wèi)星圖像可資遙感了，二維的平面仍不足以提示積雪厚度、地表溫度，仍需結(jié)合地面觀察。幸有五道梁站提供忠實(shí)記錄，使得積雪研究得以逐步深化，層層推進(jìn)——定點(diǎn)的、長(zhǎng)期的野外觀測(cè)功不可沒。

　　穿越昆侖山，有個(gè)五道梁，局地小氣候很不好，不僅草木不生，相比同一海拔高度其他地方，高山反應(yīng)也是加了碼的。青藏線上過路人調(diào)侃說：到了五道梁，喊爹又叫娘。五道梁只有6月是好過的天氣，7月份變化無常，進(jìn)入8月即感寒意，典型體現(xiàn)了藏北高原氣候特征。中科院蘭州大氣所設(shè)在五道梁海拔4700米處的地面能量收支觀測(cè)站，自1993年8月20日起，不間斷提供連續(xù)觀測(cè)資料，有關(guān)大氣物理中太陽(yáng)輻射、地表反射與長(zhǎng)波輻射、土壤熱通量等等一系列相關(guān)數(shù)據(jù)，國(guó)際同行共享，五道梁也因此聞名全球大氣物理學(xué)界。

　　五道梁站首任站長(zhǎng)季國(guó)良，早在1979年上高原，直奔阿里獅泉河，一住半年，進(jìn)行熱源連續(xù)觀測(cè)，取得了精度較高的地面輻射觀測(cè)資料，夏季高原地面輻射和熱量平衡的一些新事實(shí)及高原的加熱作用等，都是本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的。這是一項(xiàng)大行動(dòng)，由國(guó)家氣象局和中科院聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)，配合世界氣象組織進(jìn)行南亞夏季風(fēng)試驗(yàn)（MONEX）的“青藏高原氣候科學(xué)實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目；1982—1983年，旨在對(duì)上次僅限于夏季熱源強(qiáng)度觀察的補(bǔ)充，又在高原面上進(jìn)行了一整年的觀測(cè)考察，包括冬季熱源狀況和季節(jié)變化。初步證實(shí)藏北那曲以南全年為熱源而以北，只在地表積雪面積既大又厚時(shí)才為冷源。這一點(diǎn)在五道梁站多年監(jiān)測(cè)中得以印證：如果地表積雪過多經(jīng)久不化，地表反射率增大，同時(shí)抑制土壤熱量向大氣釋放，勢(shì)必導(dǎo)致地表加熱場(chǎng)弱化，甚至出現(xiàn)冷源。因此冬季地面積雪時(shí)間長(zhǎng)短，是高原地面出現(xiàn)冷熱源的關(guān)鍵因素。

　　土壤熱通量觀測(cè)則表明，五道梁一帶春夏６個(gè)月里，熱量從地表進(jìn)入土壤，而秋冬６個(gè)月里，土壤非但未能吸熱，相反卻要向大氣釋放熱量。隨著氣候暖化進(jìn)程，已見土壤中熱量存儲(chǔ)逐年增大趨勢(shì)。較高的土壤熱通量對(duì)凍土退化起到促進(jìn)和加速作用，是全球變暖作用于青藏高原的表征。統(tǒng)計(jì)規(guī)律同時(shí)表明，高原地面熱源異常，甚至積雪面積變化，都將影響到來年中國(guó)東部、日本列島、東南亞乃至北半球的氣候和降水，這一關(guān)聯(lián)好比“銅山西崩，洛水東應(yīng)”。例如對(duì)于長(zhǎng)江中下游地區(qū)而言，如果青藏高原冬季積雪面積增加，夏季風(fēng)就將推遲，梅雨過程就將加長(zhǎng)，水汽北上就將受阻，北部就將干旱。案例之一：1994年冬季出現(xiàn)較強(qiáng)冷源，附近青海地區(qū)15個(gè)氣象站點(diǎn)所記錄氣溫普遍下降0.5℃；而次年夏季，華北、西北地區(qū)大面積干旱，長(zhǎng)江中下游地區(qū)也在梅雨之后出現(xiàn)伏旱。案例之二：1997年秋冬之際，藏北高原遭逢特大雪災(zāi)，次年即1998年，長(zhǎng)江一線大洪水暴發(fā)。

　　吳國(guó)雄院士的團(tuán)隊(duì)通過數(shù)值模擬，初步予以證實(shí)：青藏高原早春積雪多（少），可以導(dǎo)致華南早汛期降水偏多（少），并導(dǎo)致隨后的亞洲季風(fēng)推遲（提前）爆發(fā)。加上同時(shí)發(fā)現(xiàn)的夏季青藏高原東部存在一個(gè)上升運(yùn)動(dòng)中心和高濕中心等，有專家據(jù)此評(píng)論說：“這對(duì)深入認(rèn)識(shí)高原在冬、夏季及轉(zhuǎn)換季節(jié)中對(duì)東亞及全球大氣環(huán)流的影響做出了重要貢獻(xiàn)?！?/p>

　　然而隨著研究進(jìn)展，積雪研究得出的上述論點(diǎn)卻又變得不確定，或者說，中國(guó)東部降水趨勢(shì)與高原感熱通量的強(qiáng)弱相關(guān)度更高，與積雪面積變化的關(guān)聯(lián)則不夠穩(wěn)定。提出這一新見解的，是吳國(guó)雄團(tuán)隊(duì)段安民課題組、青藏所陽(yáng)坤課題組。兩個(gè)團(tuán)隊(duì)取得共識(shí)：積雪面積只是其中一個(gè)因素，影響到感熱通量減弱的原因，有溫度、濕度增高導(dǎo)致的水汽量增大，太陽(yáng)輻射減弱和風(fēng)速減小等等一系列復(fù)雜物理過程。

　　氣候變化，本就是天地間多種因素及其變量的產(chǎn)物。感熱通量減弱，涉及好幾個(gè)科學(xué)問題。段安民整理分析了青藏高原73個(gè)氣象臺(tái)站資料，發(fā)現(xiàn)在全球變暖背景下，盡管高原地—?dú)鉁夭钤谠黾樱欢鴱?980年到2008年，大部地區(qū)的感熱之所以呈現(xiàn)減弱趨勢(shì)，主要是由于印度洋和北部的寒冷地區(qū)升溫快于中緯度大陸，導(dǎo)致西風(fēng)減弱所致。另一方面，熱力作用減弱使得高原的氣泵效應(yīng)受到抑制，導(dǎo)致高原東南緣降水減少，而印度東北部和孟加拉灣降水增多。這一成果于2011年發(fā)表。

　　針對(duì)以往用經(jīng)驗(yàn)方法難以反映青藏高原感熱加熱的變化趨勢(shì)問題，陽(yáng)坤課題組提出新的計(jì)算方案，用基于微氣象基本理論和野外觀測(cè)資料發(fā)展起來的物理方法，估算出高原年均感熱通量以每10年2%的速率在減弱；同時(shí)針對(duì)學(xué)界關(guān)于太陽(yáng)輻射變化的討論，提出了獨(dú)家之論。太陽(yáng)輻射是氣候變化的標(biāo)志性指標(biāo)之一，國(guó)內(nèi)外一般認(rèn)為全球太陽(yáng)輻射自1960年代以來持續(xù)減弱，但在1990年代初期開始了“由暗變亮”的改變。陽(yáng)坤課題組通過帕隆藏布4號(hào)冰川湍流站、阿里湍流站、慕士塔格湍流站，以及由56個(gè)臺(tái)站構(gòu)成的那曲多尺度土壤溫濕度觀測(cè)網(wǎng)，進(jìn)行綜合觀測(cè)研究，提出了不同看法：太陽(yáng)輻射變化在青藏高原地區(qū)的變化與全國(guó)平均截然不同，1960年代逐步增強(qiáng)，1970年代末開始持續(xù)減弱至今，且輻射減弱趨勢(shì)遠(yuǎn)大于全國(guó)平均，更不存在所謂“由暗變亮”的轉(zhuǎn)變。

　　像段安民、陽(yáng)坤這樣的“70后”，如今成為活躍在青藏研究大氣科學(xué)領(lǐng)域野外一線的學(xué)科帶頭人。馬耀明研究員比他們資質(zhì)略深一些，本科畢業(yè)于蘭州大學(xué)氣象學(xué)專業(yè)，在蘭州大氣所讀碩期間，參與五道梁站建設(shè)，當(dāng)是最好的實(shí)踐課。后在日本和荷蘭分獲大氣物理、環(huán)境學(xué)雙博士學(xué)位。當(dāng)年從五道梁站走出的年輕人，現(xiàn)任中科院青藏高原研究所副所長(zhǎng)，珠峰野外觀測(cè)站就是他于2005年親自選址、主持創(chuàng)建的，并且擔(dān)任了首任站長(zhǎng)。

　　珠峰站全稱為“中國(guó)科學(xué)院珠穆朗瑪大氣與環(huán)境綜合觀測(cè)研究站”，站址就在定日縣扎西宗鄉(xiāng)，海拔4300米，距離珠峰登山大本營(yíng)尚有40多公里路程。南望珠峰，近處有小山遮擋了主體，唯見地球制高點(diǎn)的頭肩部在湛藍(lán)天幕下閃現(xiàn)銀白一角。山叢河谷地帶，戈壁礫石灘上，現(xiàn)代化觀測(cè)場(chǎng)平地而起，在自然物象的環(huán)抱中正可謂“異質(zhì)同構(gòu)”。場(chǎng)地上高高低低的儀器看起來靜默冰冷，其實(shí)工作熱情高極了，連續(xù)自動(dòng)記錄不舍晝夜，存儲(chǔ)起海量的信息和數(shù)據(jù)。

　　我是在2012年7月間到訪該站的。站長(zhǎng)馬耀明一一指點(diǎn)，40米高的金屬架塔名叫大氣邊界層塔，用于近地面大氣層結(jié)構(gòu)和能量物質(zhì)交換的觀測(cè)，包括地下土壤層的溫濕度。何為大氣邊界層？大氣與地面接界的氣層，因空氣運(yùn)動(dòng)受地面摩擦作用明顯，又稱“近地面層”或“摩擦層”。邊界層之上，就是自由大氣了。按教科書定義，大氣邊界層海拔高度千米上下，然而高原本身即高地面，馬耀明說，高原上的大氣邊界層位于海拔五六千米以上，最高可達(dá)9000米。所以說，每當(dāng)涉及高原，很多定義失效，需要“另當(dāng)別論”。

　　再看這一組設(shè)備，名叫風(fēng)溫廓線儀，可以精確測(cè)量地面以上5000米低層大氣中的風(fēng)向、風(fēng)速和氣溫，屬于大氣物理范疇。大氣環(huán)境方面，有監(jiān)測(cè)降水化學(xué)、氣溶膠的——大氣氣溶膠微粒包括塵埃、鹽粒、孢子、花粉和冰質(zhì)粒之類。兼及地球物理，觀測(cè)區(qū)內(nèi)相應(yīng)配備地震監(jiān)測(cè)、GPS定位等設(shè)施。觀測(cè)場(chǎng)之外，沿冰川融水絨布河，布點(diǎn)水文觀測(cè)，山野中專設(shè)物候觀測(cè)區(qū)。沿珠穆朗瑪山體直到6500米一線，則是固定的或移動(dòng)的冰川變化觀測(cè)點(diǎn)——不消說，近幾十年來隨著氣溫升高，消融大于補(bǔ)給，珠峰冰川總體處于持續(xù)退縮中。

　　馬耀明特別提到，南來季風(fēng)在輸送水汽的同時(shí)，將工業(yè)污染物一并舶來。美國(guó)能源情報(bào)署（EIA）曾提供過一組數(shù)據(jù)：以印度為主的南亞地區(qū)能源消耗，于1993—2003年間增長(zhǎng)52%，造成嚴(yán)重空氣污染，以致形成“亞洲棕色云”；僅2000年南亞排放的黑碳和有機(jī)碳，即占全球當(dāng)年排放總量12%和16%之多。其黑碳?xì)馊苣z不僅引起區(qū)域大氣增溫、冰川消融加速，借助夏季風(fēng)越過喜馬拉雅，還可徑達(dá)青藏腹地。珠峰東絨布冰川埡口的淺冰芯記錄表明，上世紀(jì)90年代以來黑碳濃度明顯增加，與南坡“金字塔觀測(cè)站”的同期觀測(cè)高值基本相當(dāng)。沉積物中源自南亞的污染物有農(nóng)藥，有硫酸鹽和汞等等，殃及迄無工業(yè)污染的西藏潔凈之地。

　　喜馬拉雅是北半球地表與對(duì)流層大氣物質(zhì)交換的重要通道，盡管有現(xiàn)代“黑雪”污染，珠峰地區(qū)仍作為良好的大氣環(huán)境觀測(cè)的本底區(qū)域，被國(guó)際地學(xué)界看好，視為“監(jiān)測(cè)北半球大氣環(huán)境的最佳地點(diǎn)”。與珠峰登山大本營(yíng)相對(duì)應(yīng)，這個(gè)觀測(cè)臺(tái)站就成為名副其實(shí)的科學(xué)大本營(yíng)，吸引國(guó)內(nèi)外多學(xué)科專家紛至沓來做課題，本站也在源源不斷地提供各類數(shù)據(jù)，信息共享。馬耀明說，珠峰南坡的“金字塔觀測(cè)站”是意大利科學(xué)家于1990年建立的。但南坡北坡環(huán)境氣候差異相當(dāng)大，現(xiàn)在遙相互補(bǔ)，高海拔、大地形對(duì)于大氣環(huán)流的作用和影響，就將完整體現(xiàn)。

　　在珠峰站，這位小馬老師還就他的專業(yè)對(duì)我進(jìn)行啟蒙式教育，畫一簡(jiǎn)圖，用箭頭標(biāo)示來自四面八方的風(fēng)。科普內(nèi)容還包括觀測(cè)數(shù)據(jù)的重要性，如何為數(shù)值模擬提供可靠依據(jù)。舉例說明之：2006年，在他主持的有關(guān)氣候變化的國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)上，有位美國(guó)學(xué)者憑借在其他地區(qū)積累的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)建模，錯(cuò)得有些離譜，極其干旱的西藏阿里地區(qū)居然被推導(dǎo)為濕潤(rùn)區(qū)，當(dāng)場(chǎng)有日本學(xué)者站出來詰問，報(bào)告人好不尷尬。這說明在數(shù)值模擬已成科研主流的當(dāng)下，神奇的計(jì)算機(jī)模型不僅可以反演過去氣候環(huán)境時(shí)空格局、演化特征，還可以預(yù)測(cè)近期乃至未來變化趨勢(shì)的今天，地面觀測(cè)數(shù)據(jù)在模式輸入及對(duì)模式性能的驗(yàn)證方面，有多么重要。

　　還講到老一輩大氣物理學(xué)家的“道具”幾大件：手持的風(fēng)杯，測(cè)風(fēng)速；手持的溫度計(jì)、濕度計(jì)、氣壓計(jì)……是啊，回想大半個(gè)世紀(jì)以來的青藏科考多么不易，就說珠峰地區(qū)吧，頗具規(guī)模的考察共有4次，1959—1960、1966—1968、1975年和2005年，相伴登山活動(dòng)，并3次測(cè)高。難忘前輩科學(xué)家的珠峰故事：1958年，南京大學(xué)的王富葆教授為次年的登山科考打前站，肩挑兩箱銀圓來到老定日，請(qǐng)宗本（縣長(zhǎng)）組織民工，趕修通往絨布寺的山道；“文革”動(dòng)亂中，野外工作一度中斷，從計(jì)劃制訂者施雅風(fēng)到參與者謝自楚等專家，無不受到?jīng)_擊，被迫下山再上山，逆境中完成了考察資料的整理；1975年規(guī)模最大最壯觀，登山+科考，300余人參加，登頂成功的同時(shí)，環(huán)境科學(xué)方面也完成了寶貴的本底調(diào)查，主持大氣物理和天氣預(yù)報(bào)的高登義，憑觀測(cè)憑經(jīng)驗(yàn)察知風(fēng)云變幻端倪。而30年后的2005年，再一次大規(guī)模珠峰登山科考中，出動(dòng)了20多個(gè)專業(yè)50多位專家，隊(duì)伍已然更新?lián)Q代，少壯派領(lǐng)銜，時(shí)年36歲的冰川學(xué)家康世昌擔(dān)綱隊(duì)長(zhǎng)，馬耀明任大氣物理組組長(zhǎng)，則以諸多現(xiàn)代設(shè)備和手段監(jiān)測(cè)運(yùn)算，為登頂天氣預(yù)報(bào)提供參照。到2010年，當(dāng)他擔(dān)任首席科學(xué)家主持“青藏高原氣候系統(tǒng)變化及其對(duì)東亞區(qū)域的影響與機(jī)制研究”國(guó)家“973”課題時(shí)，則把當(dāng)今高端水平的一應(yīng)手段用到極致。

　　該課題旨在研究全球變化背景下青藏高原氣候系統(tǒng)變化特征、對(duì)東亞區(qū)域的影響及機(jī)理，高原生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)氣候變化。課題組集結(jié)起中科院青藏所、大氣所、地理所、寒旱所和山地所等6個(gè)研究所的少壯派精銳力量，多專業(yè)總動(dòng)員、多手段齊上陣，2011年7—8月間展開了一次規(guī)模空前的綜合立體大行動(dòng)：衛(wèi)星遙感，航空遙感，低空雷達(dá)，無線電探空氣球，地面觀測(cè)——僅這一項(xiàng)，就動(dòng)用了7個(gè)多圈層站、19個(gè)太陽(yáng)輻射站、16個(gè)熱能量站、29個(gè)自動(dòng)氣象站——大兵團(tuán)作戰(zhàn)，天上地下同步進(jìn)行。前述多個(gè)新見解，諸如太陽(yáng)輻射、夏季風(fēng)、感熱通量等強(qiáng)度變化，包括大氣邊界層高度確認(rèn)，都是該課題給出的最新成果。

　　那一晚在珠峰站二樓客房就寢，一覺醒來，頓覺神清氣爽。愉悅感何來？雖有避開內(nèi)地同一時(shí)段暑熱煎熬的愜意，更有以“老青藏”情懷撫今追昔之后的欣欣然——自從十幾年前采訪過許多青藏隊(duì)老隊(duì)員，不由得就以前輩科考者“老青藏”自居了。這天上午9時(shí)，馬耀明回辦公樓參加青藏所的視頻會(huì)議，主會(huì)場(chǎng)在北京，所長(zhǎng)姚檀棟院士主持。不消說，該所設(shè)在林芝的、阿里的、納木錯(cuò)的各野外站負(fù)責(zé)人均在崗與會(huì)，這一工作形式也是當(dāng)今青藏研究新氣象之一。不意間，本人以訪談和文字記錄形式，見證了半個(gè)多世紀(jì)里青藏研究進(jìn)展的一系列變化，見證了幾代科學(xué)家的努力和成長(zhǎng)——20年前的藏北五道梁站是最初的課堂，小小研究生如今已成高原大氣科學(xué)界領(lǐng)軍人物：馬耀明團(tuán)隊(duì)30余位骨干成員，專業(yè)背景涉及大氣、水文、遙感等多個(gè)學(xué)科，充分實(shí)現(xiàn)了大氣與相關(guān)學(xué)科交叉特點(diǎn)。這個(gè)平均年齡40歲的創(chuàng)新群體將長(zhǎng)期活躍在青藏高原野外一線。這位領(lǐng)軍人先后負(fù)責(zé)的國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金的重點(diǎn)、國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、面上項(xiàng)目和重大國(guó)際合作項(xiàng)目以及中科院等部委委托項(xiàng)目多達(dá)15項(xiàng)，同時(shí)擔(dān)任重大國(guó)際合作研究計(jì)劃“全球能量水循環(huán)亞洲季風(fēng)青藏高原試驗(yàn)研究”（GAME-Tibet）和“全球協(xié)調(diào)加強(qiáng)計(jì)劃之亞澳季風(fēng)青藏高原試驗(yàn)研究”（CAMP-Tibet）的兩位中方總協(xié)調(diào)人之一。在青藏高原復(fù)雜地表能量與水循環(huán)研究領(lǐng)域做出了系統(tǒng)性的突出貢獻(xiàn)，得到國(guó)內(nèi)外同行的充分認(rèn)可。