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在海拔3816米的瓦里關(guān)山頂,矗立著世界上最高的中國(guó)大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái)

27年,“瓦里關(guān)曲線”描繪溫室氣體變遷(深度觀察)

本報(bào)記者 劉 毅
2021年09月19日09:23 | 來(lái)源:人民網(wǎng)-人民日?qǐng)?bào)
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擦著峭壁,車(chē)子在砂石山路上盤(pán)旋,一個(gè)彎接著一個(gè)彎……終于,山頂?shù)搅恕?/p>

海拔3816米。天空湛藍(lán),云朵雪白,山巒壯闊。這里是青海省海南藏族自治州共和縣瓦里關(guān)山,山頂矗立著世界上海拔最高的大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái),也是歐亞大陸內(nèi)陸腹地唯一的大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái)。

1994年9月,世界氣象組織宣布:目前世界海拔最高而且是第一座建在大陸上的大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái),將在中國(guó)青海省瓦里關(guān)山開(kāi)始運(yùn)行。中國(guó)大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái)作為世界氣象組織1989年開(kāi)始建立的全球大氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)的組成部分,將主要用于監(jiān)測(cè)大氣中溫室氣體和臭氧等化學(xué)成分的變化。當(dāng)年9月17日,瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái))正式掛牌成立。

這里被稱(chēng)為“云頂?shù)挠^象臺(tái)”。在星空和白云仿佛觸手可及的地方,氣象觀測(cè)員們已經(jīng)堅(jiān)守了整整27年。這27年間,他們向全世界提供準(zhǔn)確、連續(xù)、具有全球代表性的溫室氣體觀測(cè)資料,從未間斷。根據(jù)瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)觀測(cè)資料繪制的二氧化碳濃度變化曲線,成為國(guó)際氣象界赫赫有名的“瓦里關(guān)曲線”。

精準(zhǔn)測(cè)量——

一年365天值守,每天產(chǎn)生6萬(wàn)多個(gè)數(shù)據(jù),一直按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)控制,確保每個(gè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠

這個(gè)中秋節(jié),觀測(cè)員黃建青和李明將在山上值班。“記不清這是在站里過(guò)的第幾個(gè)節(jié)日了。一年365天、一天24小時(shí)都不能離開(kāi)人,輪到誰(shuí),誰(shuí)就上!1991年建臺(tái)前期論證時(shí)就來(lái)這兒工作,黃建青說(shuō),“我們習(xí)慣了,家里人也習(xí)慣了!

早上7點(diǎn)43分,黃建青抬起手腕看了看表,隨即拿起一旁的記錄本,轉(zhuǎn)身推門(mén)上樓。兩分鐘后,他準(zhǔn)時(shí)出現(xiàn)在頂樓天臺(tái),眺望四周,觀測(cè)云量、能見(jiàn)度和天氣現(xiàn)象。

像這樣的人工觀測(cè),每天早中晚共3次,每一次都需要掐著點(diǎn)按時(shí)觀測(cè)和記錄。57歲的黃建青養(yǎng)成了格外守時(shí)的習(xí)慣:“氣象是瞬息萬(wàn)變的,晚1分鐘、早1分鐘,氣象要素可能就有變化!

人工觀測(cè)主要看傳統(tǒng)氣象要素,而監(jiān)測(cè)大氣狀況主要依靠各類(lèi)先進(jìn)儀器。“這是溫室氣體在線監(jiān)測(cè)分析儀”“這是氣相色譜溫室氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”“這是臭氧光譜儀”“這是大氣黑碳?xì)馊苣z觀測(cè)系統(tǒng)”……走進(jìn)瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái),世界最先進(jìn)的現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)儀器,讓人眼花繚亂。

“大氣本底觀測(cè),是為了獲取沒(méi)有人為因素干擾的全球大氣中各要素的濃度數(shù)據(jù)。為了滿足世界氣象組織的嚴(yán)格要求,專(zhuān)家經(jīng)過(guò)多年選址論證,最終于1992年確定在瓦里關(guān)山建設(shè)中國(guó)的第一個(gè)全球大氣本底臺(tái)!蓖呃镪P(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)臺(tái)長(zhǎng)張國(guó)慶說(shuō),目前,瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)擔(dān)負(fù)著對(duì)溫室氣體、氣溶膠、反應(yīng)性氣體、太陽(yáng)輻射、降水化學(xué)、常規(guī)氣象要素等的觀測(cè)任務(wù)。

精益求精,這是大氣本底觀測(cè)的顯著特點(diǎn),也是基本要求。有人來(lái)訪,幾輛車(chē)、幾個(gè)人都會(huì)一一登記,如果當(dāng)天的觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯異常,人為因素的影響就需要剔除掉。室外有一座89米高的氣象梯度觀測(cè)塔,塔頂設(shè)置有引氣口,空氣從密閉管道被引入機(jī)房中的各種監(jiān)測(cè)儀器。這一切,都是為了將人為因素導(dǎo)致的誤差降到最低。

怎樣確保監(jiān)測(cè)儀器沒(méi)有偏差,測(cè)量出的結(jié)果和實(shí)際情況相符?

“我們會(huì)配置標(biāo)準(zhǔn)氣,用高壓泵把干凈的空氣壓到鋼瓶里,配置出不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣,作為衡量?jī)x器測(cè)量結(jié)果是否精準(zhǔn)無(wú)誤的一把‘尺子’!睆垏(guó)慶介紹,每隔三五個(gè)小時(shí),儀器就需要自動(dòng)測(cè)量“標(biāo)準(zhǔn)氣”,看測(cè)量結(jié)果是否和標(biāo)準(zhǔn)氣的實(shí)際濃度相符。如果相符就證明儀器在正常運(yùn)轉(zhuǎn),否則就是有了偏差,必須及時(shí)校準(zhǔn)。

高壓配氣是一項(xiàng)有幾分危險(xiǎn)的工作。黃建青曾將高壓泵拆了裝、裝了拆,把內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理琢磨透徹,不過(guò),有時(shí)還是難免發(fā)生意外。一次,黃建青在外地一個(gè)區(qū)域大氣本底臺(tái)指導(dǎo)配氣時(shí),泵的接口突然炸開(kāi),飛出去的活塞打穿前方水泥墻體。這使他至今心有余悸。

黃建青是臺(tái)里的多面手,平時(shí)喜歡琢磨,他不僅是很多儀器的操作好手,還從零開(kāi)始學(xué)習(xí)電工知識(shí),成了站里的“電工師傅”!斑@都是環(huán)境逼出來(lái)的。”黃建青笑稱(chēng)。

“現(xiàn)在,我們實(shí)現(xiàn)了30多個(gè)項(xiàng)目、60多個(gè)要素的全天候、高密度觀測(cè),每天產(chǎn)生溫室氣體等6萬(wàn)多個(gè)數(shù)據(jù)!睆垏(guó)慶如數(shù)家珍。

所有數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制都采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行!笆澜鐨庀蠼M織每?jī)赡杲M織一次國(guó)際巡回標(biāo)定和比對(duì),用嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量我們測(cè)出的數(shù)據(jù)是否符合要求。比如,給我們一瓶氣來(lái)‘盲測(cè)’,測(cè)完后告訴他們濃度是多少!睆垏(guó)慶說(shuō),“建站20多年來(lái),我們每一次檢查都是達(dá)到質(zhì)量管理要求的。這一點(diǎn)支撐了我們數(shù)據(jù)的可靠性!

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員周秀驥,曾于1991年帶領(lǐng)科研工作者對(duì)瓦里關(guān)山進(jìn)行選址考察,見(jiàn)證了瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)的從無(wú)到有。

“溫室氣體等大氣本底觀測(cè)是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的工作,容不得一點(diǎn)馬虎。所以從一開(kāi)始我們就主動(dòng)把國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)來(lái),為的就是確保數(shù)據(jù)的精確,這樣才有可比性和實(shí)際參考意義。”周秀驥說(shuō)。

執(zhí)著堅(jiān)守——

為避免影響監(jiān)測(cè)結(jié)果,山上不允許生火炒菜。高原反應(yīng)、生活不便成為家常便飯

“雖然條件艱苦了些,但付出總有回報(bào)!苯衲4月退休的趙玉成,一說(shuō)起瓦里關(guān)就興奮不已。1990年7月,他開(kāi)始從事瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)前期論證相關(guān)數(shù)據(jù)觀測(cè)及采樣,此后一直在臺(tái)里工作。

瓦里關(guān)山是一個(gè)孤立山體,當(dāng)年選擇在這里建臺(tái)的一個(gè)重要因素,就是周?chē)淮笃瑓^(qū)域?qū)儆跓o(wú)人區(qū)、遠(yuǎn)離污染源。然而,這也給觀測(cè)員們的生活帶來(lái)了許多挑戰(zhàn)。

“剛開(kāi)始的幾年,山上沒(méi)有電視、冰箱,20天一換班。我們每次上山值班前,要先去農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)大采購(gòu),買(mǎi)上至少可吃20天的東西,拉上山后用竹筐和繩子把菜吊在水窖里保存!壁w玉成說(shuō),那個(gè)時(shí)候觀測(cè)員值班,前幾天先吃不能放太久的菜,到了最后幾天則幾乎全是蘿卜、土豆和大白菜。

建臺(tái)之初,從山腳到山頂修了7公里的盤(pán)山公路,要繞24個(gè)彎才能盤(pán)上去,路不好走。

“當(dāng)時(shí)一年得有五六次大雪封山!壁w玉成回憶道,冬天積雪或春天融雪時(shí),車(chē)常常開(kāi)到半山腰就無(wú)法繼續(xù)前進(jìn)。接班的觀測(cè)員需要背上食品、采樣容器,徒步上山,走上十幾步就得緩口氣。完成交接班后,再由交班的觀測(cè)員把采樣瓶抬下山、搬上車(chē)。

“現(xiàn)在的路比以前好多了,還修了護(hù)坡。不過(guò),在這樣的高海拔地區(qū),還是會(huì)發(fā)生大雪封山的情況!壁w玉成說(shuō)。

記者來(lái)到瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)時(shí),這里正緊鑼密鼓地開(kāi)展基建。新的業(yè)務(wù)樓已經(jīng)蓋好,正在蓋生活樓。現(xiàn)在,觀測(cè)員們不再需要定期攀爬上那座89米高的鐵塔維護(hù)設(shè)備,改由專(zhuān)業(yè)塔工高空作業(yè)。工作和生活條件在持續(xù)改善,可仍有許多困難需要觀測(cè)員們?nèi)タ朔?/p>

對(duì)不少觀測(cè)員來(lái)說(shuō),睡眠是道難關(guān)。影響睡眠的往往并不是戶外此起彼伏的野狼嚎叫,而是高原反應(yīng)。盡管大多數(shù)觀測(cè)員來(lái)自海拔2000米左右的西寧市,但很多人每次換班來(lái)到這兒,仍然免不了會(huì)有高原反應(yīng)。

“高原反應(yīng)晚上更厲害,而且工作區(qū)和生活區(qū)緊挨著,24小時(shí)運(yùn)行的十幾臺(tái)采樣泵噪音很大。有時(shí)晚上實(shí)在睡不著,就把床換個(gè)方向睡上幾天;過(guò)幾天,再換個(gè)方向。即便好不容易睡著了,經(jīng)常兩三個(gè)小時(shí)就會(huì)醒過(guò)來(lái)。”趙玉成回憶說(shuō),高原反應(yīng)最嚴(yán)重時(shí),整天頭疼,嘴唇發(fā)紫,指甲發(fā)青。

隨著年齡的增長(zhǎng),高原反應(yīng)往往更強(qiáng)烈。黃建青說(shuō):“現(xiàn)在睡覺(jué)時(shí)常常做夢(mèng),夢(mèng)到儀器停了、標(biāo)準(zhǔn)氣用完了或者標(biāo)準(zhǔn)氣沒(méi)打開(kāi),然后一下子從夢(mèng)中驚醒!

山上不允許生火,不能炒菜,否則會(huì)產(chǎn)生氣體污染,影響監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。觀測(cè)員們只能用電炊具來(lái)煮面條、下餃子、蒸饃饃等,吃的多為半加工食品,常常一包方便面對(duì)付一頓。

中午時(shí)分,走進(jìn)休息區(qū),一大箱泡面旁,是正亮燈運(yùn)轉(zhuǎn)的微波爐。山上海拔高,沸點(diǎn)不足90攝氏度。在山下開(kāi)水泡方便面稀松平常,到了山上,還得向微波爐求助。

中國(guó)貢獻(xiàn)——

“瓦里關(guān)曲線”推動(dòng)國(guó)際社會(huì)在氣候變化問(wèn)題上形成共識(shí),對(duì)世界減少溫室氣體排放具有重要意義

“建大氣本底臺(tái)會(huì)不會(huì)影響當(dāng)?shù)匕l(fā)展?”建臺(tái)之初,當(dāng)?shù)厝嗽?jīng)有過(guò)這樣的擔(dān)心。

“大氣本底臺(tái)周邊50公里以內(nèi)不能有較大污染源,主要居住區(qū)、工業(yè)區(qū)和主要道路、機(jī)場(chǎng)及航線要遠(yuǎn)離瓦里關(guān)山基地”,這樣嚴(yán)格的要求,當(dāng)時(shí)一度讓當(dāng)?shù)厝烁械綁毫Σ恍。踔猎噲D說(shuō)服有關(guān)部門(mén)取消在瓦里關(guān)山建大氣本底臺(tái)。

如今,大家感到,27年前世界氣象組織和國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)選址瓦里關(guān)山,促使當(dāng)?shù)卦谏鷳B(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展之路上“先行了一步,占得了先機(jī)”。

共和縣副縣長(zhǎng)韓福龍感慨地說(shuō),正是當(dāng)初瓦里關(guān)站的建設(shè),使得共和縣更加自覺(jué)地將保護(hù)生態(tài)環(huán)境放在首位,走上了一條可持續(xù)發(fā)展之路。如今,全縣1/3的面積被劃入生態(tài)保護(hù)紅線內(nèi),生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的意識(shí)貫徹到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中。

保護(hù)生態(tài)給共和縣帶來(lái)了綠色紅利。全縣大力發(fā)展清潔能源,以風(fēng)電、光電、水電為三大產(chǎn)業(yè),致力于打造成為國(guó)家級(jí)清潔能源示范地。2020年,共和縣在青海全省縣域生態(tài)考核中位列第一。“我們最大的責(zé)任在生態(tài),最大的潛力在生態(tài),最大的價(jià)值也在生態(tài)!表n福龍說(shuō)。

為確保瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,海南州也在產(chǎn)業(yè)布局、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、資源開(kāi)發(fā)利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面,嚴(yán)格按照相關(guān)要求來(lái)統(tǒng)籌安排。

張國(guó)慶告訴記者:“為了將人類(lèi)活動(dòng)的影響降到最低,確保瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)的良好觀測(cè)環(huán)境,青海省正在推進(jìn)相關(guān)立法,隨著‘綠水青山就是金山銀山’的理念越來(lái)越深入人心,立法進(jìn)展比較順利!

在中國(guó)工程院院士、中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員張小曳等專(zhuān)家看來(lái),瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)的建設(shè),不僅促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐木G色低碳發(fā)展,更重要的是,通過(guò)長(zhǎng)期科學(xué)監(jiān)測(cè)得到的“瓦里關(guān)曲線”,為國(guó)際社會(huì)在氣候變化問(wèn)題上形成共識(shí)做出了貢獻(xiàn),對(duì)促進(jìn)全世界減少溫室氣體排放、積極應(yīng)對(duì)氣候變化,具有非常重要的意義。

瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底臺(tái)建設(shè)前夕,全球二氧化碳濃度不斷升高的趨勢(shì)已越來(lái)越不容忽視,南北兩極等地紛紛建立起大氣本底觀象臺(tái),但歐亞大陸腹地還沒(méi)有大氣本底觀象臺(tái),從已有觀測(cè)臺(tái)站獲得的數(shù)據(jù)不能代表全球氣候變化的真實(shí)狀況。歐亞大陸腹地二氧化碳濃度變化到底是怎樣的?中國(guó)在瓦里關(guān)山建設(shè)與運(yùn)行大氣本底臺(tái),填補(bǔ)了空白,給出了答案。

張小曳說(shuō):“作為位于歐亞大陸內(nèi)陸腹地唯一的大氣本底觀測(cè)站,中國(guó)瓦里關(guān)全球大氣本底站觀測(cè)到的二氧化碳濃度變化,與相距數(shù)千公里的美國(guó)夏威夷冒納羅亞全球大氣本底站觀測(cè)的結(jié)果幾乎一致,這表明瓦里關(guān)全球大氣本底站的觀測(cè)結(jié)果,包含了北半球中緯度充分混合的大氣溫室氣體濃度及其變化信息,有力證明了全球溫室氣體濃度持續(xù)上升的趨勢(shì)!

青海瓦里關(guān)站和夏威夷冒納羅亞站的觀測(cè)結(jié)果表明,近些年來(lái)這兩個(gè)觀測(cè)站的大氣中二氧化碳濃度基本相當(dāng),每年均增加約2ppm(ppm為濃度單位,即每百萬(wàn)個(gè)干空氣氣體分子中所含該種氣體分子數(shù))到3ppm。2019年,瓦里關(guān)站觀測(cè)到的二氧化碳濃度為411.4ppm,讓人欣喜的是,2016年后二氧化碳濃度增幅放緩。

“我們的使命就是確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、長(zhǎng)期性和連續(xù)性,持續(xù)繪好‘瓦里關(guān)曲線’!睆垏(guó)慶說(shuō),“只要世界各國(guó)齊心協(xié)力應(yīng)對(duì)氣候變化,減少溫室氣體排放,我相信未來(lái)‘瓦里關(guān)曲線’會(huì)逐漸停止上升,甚至掉頭向下!

(楊萌、金泉才參與采寫(xiě))

■記者手記

共同構(gòu)建人與自然生命共同體

上世紀(jì)90年代,我國(guó)在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較為薄弱、科技水平遠(yuǎn)不如今天的時(shí)候,下決心攻堅(jiān)克難,加入國(guó)際溫室氣體監(jiān)測(cè)計(jì)劃,建設(shè)瓦里關(guān)中國(guó)大氣本底基準(zhǔn)觀象臺(tái)。通過(guò)27年的日夜堅(jiān)守、精益求精的連續(xù)監(jiān)測(cè),獲得了反映歐亞大陸腹地溫室氣體濃度變化的“瓦里關(guān)曲線”,為全球大氣環(huán)境觀測(cè)作出了中國(guó)貢獻(xiàn)。這是中國(guó)作為負(fù)責(zé)任大國(guó),積極參與和引領(lǐng)全球生態(tài)環(huán)境治理的又一個(gè)生動(dòng)范例。

今年4月22日“世界地球日”,習(xí)近平主席在領(lǐng)導(dǎo)人氣候峰會(huì)上發(fā)表重要講話時(shí)指出,氣候變化給人類(lèi)生存和發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。面對(duì)全球環(huán)境治理前所未有的困難,國(guó)際社會(huì)要以前所未有的雄心和行動(dòng),共商應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn)之策,共謀人與自然和諧共生之道,勇于擔(dān)當(dāng),勠力同心,共同構(gòu)建人與自然生命共同體。

從開(kāi)展精密監(jiān)測(cè)與科學(xué)研究,到在歷次聯(lián)合國(guó)氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)評(píng)估報(bào)告撰寫(xiě)中發(fā)揮重要作用;從實(shí)施積極應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家戰(zhàn)略,到堅(jiān)持推動(dòng)綠色發(fā)展和低碳轉(zhuǎn)型;從積極履行應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》,到統(tǒng)籌有序落實(shí)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)……應(yīng)對(duì)全球氣候變化,中國(guó)有雄心更有行動(dòng),不斷貢獻(xiàn)中國(guó)智慧、中國(guó)力量。中國(guó)堅(jiān)持人與自然和諧共生,協(xié)同推進(jìn)人民富裕、國(guó)家強(qiáng)盛、中國(guó)美麗,是當(dāng)之無(wú)愧的全球生態(tài)文明建設(shè)的重要參與者、貢獻(xiàn)者、引領(lǐng)者。

大氣沒(méi)有國(guó)界,環(huán)球同此涼熱。地球是人類(lèi)共同的、唯一的家園。同舟共濟(jì)、守望相助,共同構(gòu)建人與自然生命共同體,人類(lèi)才能匯聚可持續(xù)發(fā)展合力,有效應(yīng)對(duì)全球氣候環(huán)境挑戰(zhàn),把一個(gè)清潔美麗的世界留給子孫后代。

版式設(shè)計(jì):蔡華偉

(責(zé)編:馬建輝、張莉萍)

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