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敬佩!大漠里追流沙、冰山下测雪温… 他们在边疆做气象科研

中国气象 2021-01-18


在冰川与火洲为邻、沙漠与绿洲相映、瀚海与戈壁相伴的新疆,地域广袤、天气复杂,是研究我国乃至中亚地区沙漠绿洲气象的宝地。




在国家“一带一路”倡议下,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所(以下简称沙漠所)瞄准国际前沿,以前所未有的速度和热情拥抱着中亚气象这片迷人的宽广云天。


几年下来,

沙漠所在开展树木年轮气候、沙漠大气边界层、中亚天气气候和气象灾害防御等特色领域的研究方面取得了显著成绩,以坚实的步伐搭建起了面向中亚的大气科学研究合作舞台。

 


 树木年轮研究室:“读遍”古树内芯 


高原、雪山、原始森林,

是令人生畏的“苦寒之地”,

却也是开展树木年轮研究的绝佳之所。


外出采样,除了要穿越原始森林,

滑溜索过江、攀悬崖峭壁、

越沟壑激流、战野兽毒蛇也是家常便饭。


喻树龙副研究员等在新疆伊犁地区开展雪岭云杉不同高处生长气候响应研究。

 

今年5月,在喀什地区叶城县山区开展树木年轮采样工作中的尚华明不慎从20米高的山上跌落,头上伤口在流血,身体多处骨折无法站立。


在身体受到如此伤害的情况下,他还再三嘱咐同事要保护好他刚采集的树芯样本。



经常踏入人迹罕至之地采样的范子昂更是多次与“死神”擦肩而过


在阿勒泰山区被棕熊和野猪追逐,

在西藏林芝攀爬岩石时几度晕眩,

在东北灌木区遭遇东北豹和毒蛇追击。

 

参加工作十多年的陈峰,足迹遍布全国16个省份和中亚各国的无人区,经常吃住在办公室进行科研攻关,将新疆树木年轮研究工作推向世界前沿,成为了国家“万人计划”青年拔尖人才……


尽管野外工作充满了艰苦和危险,但是树木年轮研究队员们充分发挥了沙漠所吃苦耐劳、不畏艰辛的骆驼精神,克服种种困难,取得了大量宝贵的第一手研究资料,顺利完成野外采样工作。


张同文副研究员等在塔吉克斯坦开展树芯样本采集工作。

 

利用树轮数据库资料,沙漠所重建了包括西北干旱区过去300年至500年来气温、降水的历史气候序列,证实了中国20世纪中期暖期的存在,并揭示了西北干旱区夏季温度变化与火山、太阳活动的密切关系;重建了额尔齐斯河、阿克苏河、石羊河、乌鲁木齐河等多条关键河流径流量序列,揭示了中国西北地区河流区域径流时空变化特征,为区域水资源评估提供了数据支持。 

研究所工作人员正通过显微镜观察树芯样本。

 

 沙漠边界层气象研究室:“锁定”流沙飞尘 


沙尘暴来袭,遮天蔽日。

这一天气现象,

对生活在新疆沙漠边缘的居民来说司空见惯。


近些年来,

沙漠所沙漠边界层气象研究室集众智众策,

为提高沙尘暴预报的准确率,

有效应对沙尘暴灾害天气,

减少其带来的社会经济危害作出了突出贡献。


2018年 5月28日19时30分,和田地区皮山县出现沙尘天气。


从2006年起,沙漠边界层气象研究室就集中力量在新疆地区建设观测平台,如今沙漠、冰川、绿洲、高原、城市中皆可见到铁塔、气象站等观测平台


在其基础上,新疆地区的陆气通量研究和数值模式研究改进有了长足提升和巨大突破。


杨兴华副研究员介绍,现在部分研究成果与技术方法已应用于塔克拉玛干沙漠南缘防沙护沙工程。


在和田地区策勒县建立的风沙观测场获取的风沙规律研究成果,为该地区防护林设置,防护林模型,包括建设方向,配置模式提供了重要参考,取得了良好效果。

 

买买提艾力副研究员等科研人员在开展半固定沙漠地物光谱研究。 

 

6月28日,在世界气象组织(WMO)执行理事会第70次届会上,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所杨帆(第一作者)等撰写的论文《CWHF高频新型全自动集沙仪的风洞性能测试及野外验证》,荣获第7届维拉·维萨拉博士教授仪器和观测方法开发和实施奖。


这篇论文的“主人公”——高频新型全自动集沙仪,是中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所的研究团队用8年努力换得的科研成果。


建在深入塔克拉玛干沙漠近200公里的中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外实验基地是杨帆他们这支科研团队的常年驻扎地。


杨帆副研究员对自行设计的等动力集沙仪风洞进行测试。


干旱缺水、大风沙尘频发、高温与极寒……在这样的条件下,杨帆、霍文等科研人员,时常要在沙漠中独自生活、工作一个多月的时间。


建站缺水,就靠人工把200公斤的水桶滚到施工地,没有挖掘机,就靠研究员一铲一铲地挖。


为了避免高温下工作,研究员每天凌晨四点起床,顾不上吃早饭就得开始试验,中午极热的时候,休息一两个小时,下午的工作又将持续到太阳落山时……


霍文副研究员等在塔克拉玛干沙漠开展蒸(散)发研究。


而对于霍文来说,冰川建站的辛苦程度与沙漠建站何其相似


2016年在新疆维吾尔自治区气象局的支持下,霍文代表沙漠所前往吉尔吉斯斯坦建设冰川气象站,由于气候寒冷、路途遥远且交通不便,所有的物资材料必须依靠马拉进行,从冰山下的中继站到达目的地,霍文和同行队伍在大雨下怀抱圆木爬过一道道独木桥,穿过一条条瀑布……才终于成功将能获取第一手观测资料的气象站成功建设在皑皑冰川之上


 中亚天气气候研究室:“问知”寒暑冷暖 


中亚地区是我国

甚至整个东亚地区天气上游关键区

对中国西北及东部地区的

灾害性天气发生和

区域气候变化会产生重要影响。



在中亚各国气象发展相对缓慢的情况下,我国气象科技研究更多集中在东亚季风区,针对中亚气象重大科学问题和核心技术积累严重不足。


在“一带一路”契机之下,沙漠所专门设立中亚天气气候研究室,以提升中亚干旱区防灾减灾、气象保障的科技支撑能力,为解决我国及东亚天气上游的关键核心问题提供科研支撑


沙漠所张祖熠等研究人员在伊犁开展激光雨滴谱仪安装及雨滴谱观测研究。


在团队首席的带领下,研究人员抓住中亚特有的影响系统——中亚低涡,系统开展了中亚低涡客观定义、活动规律、动热力结构、形成维持机制、中尺度系统及其对新疆天气的影响研究,提高了中亚低涡系统及其造成新疆降水成因的理论认识和预报水平。


中亚天气气候研究室的研究成员虽都是年轻力量,但他们却充满了韧性与热情。


沙漠所科研人员挺进沙漠开展工作。


2012年开始在沙漠所读硕士的姚俊强无疑是该研究室的中坚力量。


地理专业出身的他,经常自己摸索学习大气科学和高等数学方面的知识,当遇到涉及气候模式和数据处理的难题,一遍遍推翻结论、一遍遍仔细订正……使他在研究室仅仅成立两年之初就拿出了丰硕的成果:通过对新疆干湿气候变化及多时间尺度综合评估方面的努力研究,他发现21世纪以来新疆气候发生了干湿转折,区域极端气候事件强度和频率加大


此外,实施中亚天气气候研究计划、做中亚天气气候研究的“领头羊”,是新疆气象部门结合区位优势、寻求更好发展的重要选择。


目前,中亚地区天气气候研究中涌现的新方法、新发现及新的研究领域,已为中亚天气气候研究揭开了新的序幕。

 

 气象灾害防御研究室:“探秘”冬雪夏虫 


今年1月,北风夹杂着鹅毛般的雪片,

在新疆塔城大地上横扫疾行,

沙漠气象研究所的“测雪小分队”

带着铁锨和测雪仪器顶风冒雪、艰难前行。


 新疆塔城的冬天。


“不好,温度计被冻失灵了!”


正要测雪温的李帅急坏了,脱下厚厚的手套,她把冰冷的温度计紧紧攥入手中,一股冻彻骨髓的寒流瞬间蔓延至整个身体,但为了慢慢“焐热”温度计,只得咬牙坚持着。


顺利完成雪温测量之后,她又瞄准了脚下足足三十公分的积雪,用随身携带的铁锨将其剖面挖出分层,将雪密度仪的探头一一插进去……


沙漠所李帅副研究员等在北疆开展积雪资源调查。


“这样的测雪工作,我们今年一共跑了三趟,在初雪期、盛雪期、融雪期分别采集到雪的深度、密度、含水率和覆盖度等数据……”


李帅告诉记者,如此身体力行去对积雪特性和分布进行调查研究,不仅是为了开展卫星积雪遥感反演订正,也将为定量获取北疆地区积雪空间分布特征提供有效参考,为引入积雪模型、获取更加精确的雪水资源产品等提供支撑,为地区水资源估算和区域农牧业生产提供更加优质的服务。


气象灾害防御研究室的科研工作者不仅忙碌在大雪冰封的冬季,暑气蒸腾的炎夏亦有他们的身影。


每年七八月的夏日夜晚,黄健都要带着手电筒进入一片片棉花地,去寻找藏身于每一个枝条和叶子之间的棉铃虫,一夜不息。


新疆棉花。


天亮之后,棉铃虫开始渐渐蛰伏,而他的衣服也因为穿梭在露水和棉枝之间,变得又湿又脏。


来不及休息,他便把采集得来的棉铃虫送入试验站进行“雌雄分类”和产卵实验、整理数据……就这样连续采集、实验十几天。


待到来年初春,黄健又要在混杂着冰疙瘩和稀泥的田地里挖虫蛹,去调查棉铃幼虫的特性。


如此反复,黄健已经坚持了十几年之久,并发现在气候变暖的大背景下,虽然积雪量会减少,但却提高了棉铃虫的越冬存活率。



气候变暖改变了农作物和棉铃虫的物候,他研究发现二者之间物候关系的改变影响着农作物的产量……在此研究基础上,新疆气象部门和农业部门在防治棉铃虫的最佳时机和农作物播种时机有更好的参考,为减少避免作物产量损失提供了基础。



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中国气象报社 出品


文章作者:中国气象报全媒体记者吴婷、通讯员吴烨

图片来源:中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所、天山网、亚心网、塔城日报等网络

微信编辑:王亮

投稿咨询:010-68409419(张老师)


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