“雅魯藏布大峽谷水汽通道”科學(xué)考察

受全球變暖影響，正在融化的來古冰川。

近30年來，氣候變暖極大地改變了高原河流的水汽供應(yīng)，已威脅到高原河流下游數(shù)億人口的水供給，這些問題引起了國家有關(guān)方面的高度重視。2017年8月19日，第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究在拉薩啟動。中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平發(fā)來賀信，向參加科學(xué)考察的全體科研人員表示熱烈的祝賀和誠摯的問候。

第一次青藏高原科考歷史回顧

第一次青藏高原科考在沿雅魯藏布大峽谷的地區(qū)取得了豐碩的科學(xué)研究成果，主要活動有：

1981年，中科院南迦巴瓦地區(qū)登山和綜合科學(xué)考察，對南迦巴瓦峰地區(qū)天氣氣候規(guī)律進行了研究。

1983年，中科院南迦巴瓦地區(qū)登山和綜合科學(xué)考察沿雅魯藏布江及其支流的河谷中選點建立氣象站，進行高空和地面氣象觀測，計算沿江的水汽輸送通量，研究了雅魯藏布江下游南北向水汽通道作用，論證了水汽通道以及對于自然資源和人類活動的影響。

1983年，中科院科學(xué)考察隊證實雅魯藏布大峽谷是我國最大水汽通道。

1998年10月～12月，由高登義等人組成的“98中國天年雅魯藏布大峽谷科學(xué)考察探險隊”調(diào)查了大峽谷地區(qū)的水汽源，為該地區(qū)合理開發(fā)和利用水資源增添了科學(xué)依據(jù)，發(fā)現(xiàn)并確認了四組大瀑布群。

從1981年中科院南迦巴瓦地區(qū)登山和綜合科學(xué)考察開始，科學(xué)家先后在南迦巴瓦峰、雅魯藏布江河谷中建立了氣象站，進行高空和地面氣象觀測。例如高登義等人發(fā)現(xiàn)沿布拉馬普特拉河一雅魯藏布江通道方向水汽輸送強度達到500～1000克/（平方厘米·秒），是青藏高原四周向高原水汽輸送的最大地區(qū)之一。

由于受當時條件限制，科考隊一直沒有進入雅魯藏布大峽谷內(nèi)部進行水汽輸送強度的觀測，而且自第一次科考結(jié)束以來水汽通道內(nèi)氣象觀測信息也嚴重缺乏。墨脫大拐彎地區(qū)地勢偏遠，環(huán)境惡劣，氣象資料極其匱乏，而該區(qū)域的氣候、天氣特征是認識藏東南水汽輸送強弱交替所必需的;因此，為了提高藏東南氣候變化過程及其對由南向北的水汽輸送影響的認識，需要對該地區(qū)的天氣氣象要素系統(tǒng)地開展科學(xué)考察觀測。

第二次青藏高原科學(xué)考察

在第二次青藏高原綜合科考隊長姚檀棟院士的大力支持下，中國科學(xué)院青藏高原研究所、中國氣象科學(xué)院等多家單位聯(lián)合組織了“雅魯藏布大峽谷水汽通道科學(xué)考察隊”，在該地區(qū)開展了綜合性山谷水汽輸送的氣象科學(xué)考察活動。希望能借助考察的觀測資料研究雅魯藏布大峽谷水汽輸送的年際變化，水汽輸送的變化對該地區(qū)海洋性冰川進退，對青藏高原東南部降水年際變化等的影響，希望為青藏高原的可持續(xù)發(fā)展、推動國家生態(tài)文明建設(shè)提供戰(zhàn)略性建議。

2018年10月8～14日，由中國氣象科學(xué)研究院徐祥德院士（科考隊長）帶領(lǐng)“雅魯藏布大峽谷水汽通道科學(xué)考察隊”的研究骨干首先對藏東南的雅魯藏布、帕隆藏布大峽谷進行了實地考察，確定了各類觀測設(shè)備布設(shè)位置。

2018年10月29日至11月15日，由中國科學(xué)院青藏高原研究所陳學(xué)龍研究員帶隊，來自墨脫氣象局、成都信息工程大學(xué)、中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院等單位的20多名隊員參與了本次科考，進行了為期近一個月的氣象儀器安裝及野外考察?？疾炻肪€為林芝地區(qū)一排龍一波密一墨脫一背崩一西讓水汽通道沿線。

為什么要在這里建立觀測站？

藏東南的雅魯藏布大峽谷是世界上最深的峽谷，來自印度洋的大量水汽通過該峽谷源源不斷地向高原內(nèi)部輸送。青藏高原第一次綜合科學(xué)考察活動證實了雅魯藏布江大峽谷為青藏高原的重要水汽通道，受水汽通道的影響使得該地區(qū)成為青藏高原乃至我國最大的降水帶;水汽通道的水汽輸送調(diào)和了喜馬拉雅山南北自然地理垂直帶和自然景觀，改變了高原東部雨季的位置和時間分布。

大峽谷地區(qū)是青藏高原最濕潤的地區(qū)，是青藏高原最大的水汽通道，區(qū)域內(nèi)水資源豐富。但雅魯藏布大峽谷地區(qū)自然災(zāi)害頻發(fā)，經(jīng)常造成道路阻斷，因而沿扎墨公路沿線一直沒有建立連續(xù)的氣象、氣候觀測站。

近年來從國外GRACE衛(wèi)星的數(shù)據(jù)探測出該地區(qū)的地表和地下水（包含冰川和積雪）資源持續(xù)減少，一部分原因是由于冰川的快速融化和消失，另外也與這個地區(qū)的降水減少有關(guān)。藏東南地區(qū)的水汽輸送是否能夠解釋該地區(qū)的降水變化是當前急需回答的問題，分析該地區(qū)降水和水汽輸送對于未來雅魯藏布江流域的水資源開發(fā)具有重要的意義。該地區(qū)的水汽輸送主要受印度季風的控制，如果印度季風減弱，那么該地區(qū)的降水和水資源會更進一步減少，如何制定有效的氣候變化適應(yīng)對策以適應(yīng)這種不利的變化顯得非常重要。

水汽通道新的科學(xué)考察對于青藏高原——“亞洲水塔”的保護具有重要意義。近年來關(guān)于水汽如何輸送到青藏高原國內(nèi)外科學(xué)家分別從不同角度給出了不同的解釋，但對于水汽如何翻越高原南部的喜馬拉雅山脈進入高原腹地還有很多認識尚不清楚的地方。

科研人員在安裝監(jiān)測設(shè)備。

先進的科研手段

本次科考提升了科考研究手段。重點在墨脫縣城布設(shè)了多種大型觀測設(shè)備：安裝在墨脫氣象站的云雷達將全天候?qū)崟r對水汽通道上空的云結(jié)構(gòu)進行解析;微雨雷達將實時觀測空中雨滴結(jié)構(gòu)，結(jié)合云雷達研究該地區(qū)的云降水物理過程;沿峽谷自南向北的不同海拔梯度架設(shè)了渦動相關(guān)地表能量平衡和輻射平衡觀測系統(tǒng)、GPS水汽探測儀、多通道微波輻射計溫濕廓線儀、雨量筒、自動氣象站等設(shè)備，為研究水汽通道上的山谷地氣能量交換、山谷風、云降水、地表熱力結(jié)構(gòu)對對流云和降水（降雪）影響的機理提供寶貴的觀測數(shù)據(jù)。這些觀測設(shè)備近一步填補了第一次雅魯藏布大峽谷科考的空缺，為今后該地區(qū)水資源的合理規(guī)劃提供科學(xué)數(shù)據(jù)與科技服務(wù)。

本次科考隊的科考目標是：通過對雅魯藏布江下游缺測區(qū)河谷地帶進行系統(tǒng)觀測（包括地表一大氣能量交換、大氣垂直風、溫、濕的變化等），結(jié)合中國氣象局已有的地面觀測數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，揭示近年來雅魯藏布江區(qū)域水汽從南向北輸送的演變規(guī)律;通過在墨脫大拐彎公路沿線和不同海拔布設(shè)大氣邊界層梯度觀測，形成不同海拔觀測網(wǎng)，研究引起降水變化的大氣水含量的時間、空間規(guī)律，提高水汽輸送的模擬精度。

微雨雷達。

相控陣云雷達。

多通道微波輻射計。

本次科考布設(shè)的所有觀測設(shè)備已經(jīng)持續(xù)進行了一年的觀測，科考隊還定期安排技術(shù)人員對設(shè)備進行維護和數(shù)據(jù)下載，并分別于2019年1月、4月、7月、10月對整個觀測網(wǎng)絡(luò)進行了檢查和維護，保障一年以來獲得了高質(zhì)量的觀測數(shù)據(jù)。比如從大峽谷的西讓站觀測點測得了年降水量達到8426毫米，這是目前已知的我國大陸上最大的年降水量。2019年10月22～29日，第一次科考氣象分隊隊長高登義研究員還應(yīng)邀參加了本次科學(xué)考察，這也是科考分隊首次由第一次和第二次青藏高原科學(xué)考察隊員共同組成的科學(xué)考察。