科研动态:参观科考站,问鼎八一冰川,祁连山科考圆满收官
参观科考站
10月3日,科考队先后参观了冰沟站和祁连站。
冰沟站
当天上午,科考队抵达冰沟站。冰沟站位于北纬38.017°,东经100.233°,设于青海祁连县南部黑河上游大冬树山垭口(海拔4120m)东侧高地之上,周围地势相对平坦且开阔,自东南向西北地形略有倾斜下降。植被主要为高寒草甸,秋、冬、春三季存在积雪覆盖。冰沟站的观测项目包括大气风温湿垂直廓线(2 m – 10 m)、气压、降雨/雪量、积雪深度、辐射四分量、多层土壤温湿度以及土壤热通量等。

冰沟站
惠凤鸣副院长与中国科学院西北生态环境资源研究院车涛研究员进行连线,邀请车老师为科考队介绍冰沟站上的各个观测设备。

双栅式对比标准器(DFIR)降水/雪测量仪
(外面的白色栅栏可以避免湍流、减小风速对观测的影响)

宇宙射线土壤水分测量仪
(通过测量宇宙中子测量土壤水分)
降雪速度测量仪
(通过激光来测量降雪下降速度。基于一分钟内风吹雪粒子数量计算风吹雪的强度)

科考队冰沟站合影
祁连站
在参观完冰沟站后,科考队驱车沿八宝河前行,进入黑河峡谷,于下午抵达黑河上游生态-水文试验研究站(祁连站)。祁连站是中科院西北院的所级野外台站,承袭1958-1968年祁连山冰川水文观测站及1984-1994年祁连山冰沟冻土水文站研究和观测积累,2004年兴建寒旱所水文与水土资源研究室野牛沟寒区水文过程定位观测站,2008年1月正式成为中科院西北院的重点野外观测研究站。

祁连站
祁连站位于北纬38°15′,东经99° 52′,海拔3040米,属大陆性高寒山区气候,年降水量400-600mm。植被类型以高寒灌丛、高寒草甸及高寒草原为主,其次为荒漠和山地草原,而森林植被则较少。土壤主要包括高山寒漠土、高山灌丛草甸土、高山草甸土、高山草原土等。
祁连站研究的总体目标是探讨寒区流域水文生态过程机理及其对全球变化的响应,最终目标是在全球变暖大背景下高精度预测出山径流。研究方向主要有:寒区水文学、寒区生态水文学、寒区恢复生态与生态经济学。

地表温度测量仪器
三根温度计,一根测量最高温度,一根测量最低温度,一根测量瞬时温度

冻土器
导管上标有刻度,插入空心圆柱铁管中,可用于测量土壤冻结深度。

湿度、日照时间与四分量(上行长波辐射、下行长波辐射、上行短波辐射、下行短波辐射)测量仪
科考队祁连站合影
八一冰川科考
10月4日清晨,中大-兰大科考队驱车前往本次祁连山科考的最高点,海拔超过4800米的八一冰川。本站的科考任务有三个,一是对冰川进行无人机航测;二是光谱测量;三是攀登冰川。

八一冰川
八一冰川位于青海省海北藏族自治州祁连县野牛沟乡,祁连山中段走廊南山的南坡,是我国第二大内陆河黑河流域的源头。灰黑色的砾石上,长卧着巨大的冰体,给人一种旷古的宁静感。“千万注意不要兴奋!要悠着点。有任何问题及时汇报。”科考队一下车,惠凤鸣老师便再次提醒大家要注意安全。这是非常重要的,因为在海拔4800米的严寒、大风区域,背着仪器行走,攀登冰川很容易出现高反,必须要时刻小心,避免兴奋和活动过于剧烈。“八一冰川是冰帽冰川,发育于平缓的山顶,就像顶帽子一样盖在山上,比较平坦。二尕公路两侧的很多悬冰川可以进一步发育成冰斗冰川,再发育成山谷冰川。”郑雷老师向学生们解释道。
祁连站无人机冰川航测
使用无人机对冰川进行航测可以获取冰川的大范围、高空间分辨率影像,用于冰川形态、空间分布的研究。多时间段的航测资料能对冰川的动态变化进行分析。因此,无人机冰川航测对当地的气候、水文和生态等方面的研究具有重大价值。
经过机翼组装、磁场校准和航线规划等操作后,操作员启动飞机,精灵4-RTK无人机飞向蓝天,开始了它的冰川航测。在寒冷大风的环境下操作无人机,需要时刻注意风速和电池电量。一方面,精灵4-RTK的飞行安全风速上限是6m/s,超过这个风速后不建议飞行;另一方面,飞机电池在寒冷环境中电量流失很快,一般当电量在40-50%时需要召回飞机,并且需要多准备备用电池。“使用无人机对冰川进行航测的时候,要考虑冰川高反射率导致影像过曝的问题,最好把冰川边缘的非冰川区域也拍摄下来,有利于后期的识别”李刚老师说道。


使用无人机对冰川进行航测
冰雪光谱采集与BNU-1卫星辐射定标
科考队在八一冰川进行典型冰冻圈地貌的光谱信息采集,实现冰雪背景下冰路卫星BNU-1太阳反射通道的在轨辐射定标并对其数据进行真实性检验。在看似一片雪白纯洁通透的积雪之下,也会存在多种类别的地物,积雪、脏雪、薄冰、冻结冰、沙石……沿着冰川前缘行进,这些地貌的形成与发展好似画卷般在眼前展开的。科考队员们用光谱仪测量每一类地貌,完成了八一冰川冰冻圈地貌光谱信息采集,加深了对冰冻圈的认知,实现对目标遥感器在冰川背景下的在轨辐射定标。

科考队队员在采集八一冰川冰冻圈地貌光谱信息
攀登冰川

科考队员攀登冰川
在科考队向八一冰川攀登的过程中,寒冷的大风不断吹来。科考队员根据各自的身体状态,时不时停下休息和调整,再继续向上前进。兰大资环院的彭小清老师也提醒科考队员,“垃圾要随身携带,不能留在冰川上,要保护冰川的环境。”冰川的生态要素较少,生态系统结构相对简单,抗逆性低,容易受到外界影响。因此,在对冰川科考的时候,需要时刻注意保护冰川的生态环境,这也是科考队的责任。
在一番努力后,科考队顺利登上八一冰川,并合影留念,宣告着本次科考中探索海拔最高站的圆满成功。

科考队合影
传承测绘精神,砥砺报国志向
本次科考,队员们在寒冷大风的天气下走过俄博岭,攀登八一冰川,近距离地接触并认识了冰冻圈的典型要素。多变和严峻的天气给本次科考带来了挑战,但科考队依然直面困难,团结一致并高效地完成了科考任务,收获颇丰。本次科考的成功,离不开细致的路线规划;离不开充分的安全培训、仪器操作培训和物资准备;离不开领队临场高效的指导;更离不开兰大资环院与西北院的鼎力支持!
中大-兰大的联合科考,在美如画的十月祁连,留下了测绘人热爱自然、坚毅奋进、探索求真的动人身姿;在祖国的大好河山,留下了散发着测绘人独特魅力的印记。这次经历,也鼓舞着年轻的队员们,用青春书写华彩篇章,挥汗于神州大地,为人民的幸福和祖国的繁荣作出自己的贡献!