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中國網/中國成長門戶網訊 喜馬拉雅山區分布著以珠穆朗瑪峰（以下簡稱“珠峰”）為代表的世界極平地群，是全球冰川積雪最密集的地域之一。該地域受復雜的地形、激烈的海-陸-氣多圈層彼此感化、交織分布的冰川、河道及積雪等原因的影響，構成了奇特的年夜氣環流體系及天氣和周遭的狀況特征，是青躲高原特別年夜氣經過歷程集中表示的典範區域，為高原山地復雜地形前提下的景象學和生態周遭的狀況迷信不雅測研討供給了自然試驗室。
近年來，全球變熱招致珠峰地域的天氣和周遭的狀況產生了明顯變更，氣溫疾速降低正在深入影響珠峰地域的天然地輿周遭的狀況，詳細表示為珠峰地域冰川全體萎縮，冰湖面積急劇擴大且湖泊多少數字增添，積包養網雪籠罩面積下降且雪線高度攀升，植被連續變綠，生態體系總體向好等一系列周遭的狀況要素的變更。這些變更經由過程地-氣間的能量和水分輪迴經過歷程，影響區域和全球的氣包養網 花圃候變更，以及局地年夜氣和水文輪迴經過歷程，形成極端氣象天氣事務頻發，激發山體滑坡、泥石流、冰湖潰決等天然災難，對本地群眾的性命和財富平安，以及青躲高原水資本與生態周遭的狀況均組成要挾。為了迷信地熟悉該地域天氣與周遭的狀況的變更，我國迷信家自20世紀中期開端，戰勝重重艱苦對珠峰地域展開了屢次迷信考核。但是，迷信考核的方法不雅測連續時光短，不克不及周全清楚該地域分歧季候和持久的年夜氣及周遭的狀況變更經過歷程，研討目的也存在單方面性。是以，中國迷信院珠穆朗瑪年夜氣與周遭的狀況綜合不雅測研討站（以下簡稱“珠峰站”）應運而生。在以珠峰北坡為代表的喜馬拉雅山區樹立持久的年夜氣和周遭的狀況綜合不雅測研討站，對于周全地熟悉該地域及青躲高原在全球變更中的感化和對呼應都有很是主要的迷信意義。
珠峰站于第四次珠峰地域綜合迷信考核時代（2005年3—5月）開端扶植，同年8月底完工，并于2021年10月獲批成為迷信技巧部國度野內科學不雅測研討站，國度站名為“西躲珠穆朗瑪特別年夜氣經過歷程與周遭的狀況變更國度野內科學不雅測研討站”。珠峰站本部海拔4 276 m，距珠峰爬山年夜本營約30 km，是珠峰北坡獨一的持久綜合不雅測研討站，也是“中國高冷區地表經過歷程與周遭的狀況不雅測研討收集”及“第三極周遭的狀況”（TPE）國際研討打算的主要野外臺站。珠峰站以珠峰北坡地域高冷山地復雜地形下的年夜氣經過歷程和周遭的狀況變更為焦點題目，繚繞地表多圈層地-氣彼此感化經過歷程研討，樹立并運轉年夜氣物理、年夜氣周遭的狀況、冰川、河道水文、植被生態要素等持久監測平臺，聚焦于非平均下墊面和復雜地形對青躲高原地-氣彼此感化經過歷程和年夜氣鴻溝層經過歷程的影響研討，安身于維護與扶植高原生態平安樊籬國度嚴重需求。今朝，珠峰站已展開了針對珠峰北坡年夜氣、水文、冰川、生態及地球物理等多圈層近20年的綜合持續不雅測，樹立了涵蓋該地域典範下墊面特征的多時空、多手腕、高精度、多要素一體化的綜合不雅測系統，為深刻熟悉青躲高原地-氣耦合體系變更及對全球能量、水分輪迴的影響和機制供給了第一手迷信數據和實際根據，辦事于青躲高原地球體系迷信模仿研討和區域可連續成長，推進了青躲高原生態文明扶植和國度治躲方略的實行。
構建了珠峰地域多圈層地-氣彼此感化經過歷程平面綜合不雅測收集
復雜下墊面地-氣彼此感化及其氣象天氣效應研討是以後國際熱門迷信題目之一。為了深刻熟悉高原復雜地形和地表特征下的地-氣間能量水分交流特征和年夜氣鴻溝層構造特征，針對珠峰地域分歧下墊面地表水熱狀態差別，沿絨布河谷樹立了分歧海拔梯度帶涵蓋冰川、高冷礫石、高冷灌叢、高冷濕地、高冷荒涼草原等重要地輿生態單位的景象梯度不雅測系統（圖1），完成了該地域多要素-多標準-精緻化的年夜氣經過歷程和周遭的狀況變更梯度監測。樹立要害帶不雅測研討區，從站點-樣帶、流域、區域等標準，展開了包含年夜氣物理、年夜氣周遭的狀況、植被生態、水文經過歷程、地球物理等在內的各類不雅測項目。此中針對年夜氣物理的不雅測重要包含鴻溝層梯度不雅測體系、渦動協方差年夜氣湍流不雅測體系、風廓線不雅測體系、無線電探空不雅測體系、泥土水熱不雅測體系和地基多通道微波輻射計等。綜合不雅測體系可以或許以從10 Hz到30 min不等的不雅測頻率對年夜氣湍流經過歷程、近空中（0—40 m）和低層年夜氣（80—5 000 m）的鴻溝層構造變更（風速、風向、氣溫、絕對濕度等）、地表輻射出入經過歷程、泥土水熱傳輸經過歷程等各項景象要素停止及時持續的定位監測。這些多要素不雅測用于研討該區域鴻溝層湍流特征、鴻溝層水汽、二氧化碳、感熱、潛熱通量的湍流保送、鴻溝層垂直構造特征及隨時光的變更紀律、地表輻射和能量均衡特征、泥土水熱特徵等，進而熟悉珠峰及周邊地域的水汽保送和水輪迴，以及降水的時空分布與中標準氣象體系的影響。
在擴展并完美珠峰地域地-氣彼此感化綜合不雅測收集的同時，珠峰站還進一個步驟強化和規范了不雅測方式和數據東西的品質把持流程，加大力度與國度科技資本共享辦事平臺等國度科技立異基地的連接，制訂野外臺站不雅測數據開放共享任務規范，有序開放不雅測數據并供給共享辦事。開放共享了珠峰站自建站以來的地-氣彼此感化經過歷程綜合不雅測數據，有用推進了迷信舉措措施、迷信數據等科技資本的開放共享。
剖析珠峰地域湍流要害特征參數，提醒了該地域地-氣間能量交流特征
空氣動力學和熱力學粗拙度等是影響地表與年夜氣之間動量和能量交流的要害參數，對于地表經過歷程和睦候變更研討至關主要。基于站點地-氣彼此感化持久綜合不雅測材料，展開地-氣彼此感化經過歷程要害特征參數剖析，有助于改良數值形式中陸面經過歷程和年夜氣鴻溝層經過歷程的參數化計劃描寫，深化對復雜下墊面地-氣彼此感化要害迷信題目的懂得和熟悉。
受季風所帶來的降水影響，珠峰地域地表感熱通量和潛熱通量隨季候呈瓜代變更趨向，表示為夏季感熱和潛熱通量強度相當，春季地表能量傳輸以感熱為主而夏日則以潛熱為主，并且季風強大時代，潛熱可達感熱的2倍（圖3c）。感熱通量的變更重要受太陽輻射把持，而潛熱通量的變更則受太陽輻射和降水配合影響。由于分歧站點間下墊面地表狀態和泥土物感性質（如泥土質地和泥土孔隙度）的差別，各站點地表能量均衡各分量固然在季候上表示出分歧的變更趨向，但感熱通量、潛熱通量及反射的短波輻射和發射的長波輻射在分歧站點間差別顯明，這一成果凸顯了針對復雜山區分歧下墊面狀態展開水熱通量不雅測的需要性。此外，多年晴空日間輻射不雅測材料顯示，短波向下輻射有分歧水平的減小趨向，而長波向上輻射則有分歧水平的逐年增添趨向。
提醒了青躲高原復雜山地地形與西風環流彼此感化及影響年夜氣鴻溝層成長的機制
年夜氣鴻溝層是地表和年夜氣之間能量及物資交流的重要產生地，提醒珠峰地域年夜氣鴻溝層構造及其成長機制，可為深刻懂得該地域熱量和水分出入狀態、高原及其周邊地域的氣象和睦候變更供給主要參考。
珠峰站今朝裝備有由年夜氣鴻溝層塔、無線電探空、微波輻射計、風廓線雷達構成的完整年夜氣鴻溝層綜合不雅測體系，具有獲取、處置和剖析空中至中高空年夜氣壓力、溫度、濕度、風速風向垂直構造的才能。年夜氣鴻溝層構造及年夜氣環流特征剖析成果顯示，珠峰地域年夜氣鴻溝層高度存在顯明的季候差別，普通來說季風迸發期和非季風期鴻溝層成長深摯，干季鴻溝層高度要弘遠于濕季，并且受冰川風的影響，年夜氣鴻溝層高過活變更明顯。珠峰地域下戰書風速微弱，普通而言非季風期風行東北風而季風期則西北風占主導。非季風期珠峰地域下戰書近地層呈現的東北強風是由於地面西風激流向下的動量傳輸惹起；在季風期，由于西風帶北移，珠峰地域不再遭到西風激流把持，地形和南亞季風的感化使得珠峰站鄙人午呈現西北強風。中標準氣象預告形式（WRF）形式模仿成果也顯示，在非季風期，珠峰站四周近地層呈現的激烈東北風是受地面西風的影響，而季風期的西北風來自于珠峰台灣東邊穿越喜馬拉雅山脈南北的河谷。
珠峰地域奇特的局地環流特征受年夜標準環流體系包養的影響。例如，Lai等的研討表白，當絨布河谷山脊高度以上的年夜標準西風風向與山谷軸線標的目的平行時，西風動量更不難向下傳輸到山谷中，使得地表風速增年夜，感熱通量加強，同時在山谷中會構成一個異常的局地熱力驅動風（圖4）。此外，珠峰地域四周復雜山地地形激發的山谷風和冰川風對該地域奇特的局地環流特征的構成異樣起側重要影響。例如，冰川風的影響在15:00以后占主導位置，冰川風最年夜風速可達10 m/s，此時谷風消散，還形成局地的降溫增濕。與此同時，山地地形與西風年夜標準環流體系的彼此感化對喜馬拉雅山中段北側年夜氣鴻溝層的增加也起著要害感化，經由過程應用探空數據和空中站點不雅測數據、ERA5再剖析材料及鴻溝層模仿成果，說明了喜馬拉雅山中段深摯年夜氣鴻溝層的構成和成長機制。
成長了復雜山區地表水熱通量遠感反演算法和數值形式參數化計劃，樹立了衛星遠感反演地表水熱通量的“點-面聯合”實際
團圓式“點”的不雅測材料僅能代表不雅測點或許某種特定地表特征下的地表能量經過歷程，難以反映區域“面”的地-氣間能量交流的本質，需求衛星遠感或許數值形式的聯合才幹將站點的不雅測成果擴大到區域。此外，復雜山區地表水熱通量遠感反演和數值形式模仿成果的精度和不斷定性，又需求空中實測的成果來加以評價和驗證。是以，基于高冷山區完美的空中不雅測材料，查驗遠感反演和數值形式模仿的水熱通量成果的靠得住性和實用性，樹立有用的預算地表水熱通量的“點-面聯合”方式，是提醒復雜山戔戔域標準地表水熱通量交流特征的主要手腕。
為國度嚴重運動展開、迷信前沿摸索及國度嚴重科技義務順遂實行供給了主要保證
珠峰站自建站以來一直保持“不雅測、研討、支持、辦事”的重要效能和定位，作為珠峰地域主要的科考基地，珠峰站為該區域國度嚴重運動展開（如保證2008年北京奧運火把勝利登頂珠峰）、迷信前沿摸索、國度嚴重科技義務實行供給科研儀器、不雅測數據和支持保證。跟著基本舉措措施前提的不竭完美，珠峰站已成為支持嚴重科技義務的科研基地，依托珠峰站平臺支持獲批并實行了多項科研項目，如國度天然迷信基金委嚴重研討打算、重點項目、國際（地域）一起配合與交通項目，第二次青躲高原綜合迷信考核項目，中國迷信院計謀性先導科技專項（A類），以及迷信技巧部國度重點研發打算重點專項等，很好地支持了本區域科研運動的展開并推進了迷信前沿的摸索，有用晉陞了我國青躲高原研討的國際影響力。自2018年以來，跟著中國迷信院計謀性先導科技專項（A類）“泛第三極周遭的狀況變更與綠色絲綢之路扶植”和第二次青躲高原綜合迷信考核研討的啟動和實行，珠峰站成為加倍主要的迷信考核和研討基地。“巔峰任務2022”珠峰結合科考時代，珠峰站經由過程無線電探空、地基微波輻射計和激光測風雷達等手腕展開年夜氣垂直探測，及時獲取了珠峰地域的三維年夜氣構造特征；在沖頂和浮空艇布放功課時代，展開加密探空不雅測實驗，最年夜水平把握珠峰包養及時氣象前提變更，匯集各類景象不雅測數據，共同做好極端氣象經過歷程的不雅測和預告，介入珠峰科考景象保證團隊氣象談判，為科考隊員平安、順遂登頂供給景象保證。總而言之，珠峰站經由過程連續不雅測和科技支持，在不竭推進區域科技成長和辦事嚴重國度計謀中展示更年夜擔負、進獻更多氣力。
近20年來，珠峰站繚繞珠峰這一主要特別周遭的狀況和高冷高海拔區域年夜氣和周遭的狀況變更，經由過程布局該區域基于年夜氣周遭的狀況變更的多學科穿插的國度野內科學不雅測研討站，構建了珠峰地域多時空、多手腕、高精度、多要素一體化的地-氣彼此感化經過歷程綜合不雅測系統，從不雅測實驗、衛星遠感、數值模仿3個角度，有用推進了復雜地表能量和水分輪迴紀律及其氣象天氣影響機理的研討。
將來，珠峰站將借助國度站扶植契機，繚繞國度和西躲處所可連續成長需求，聯合本身迷信研討與學科成長特點，果斷“安身極地立異，成為立異窪地”的思惟，持續保持將年夜氣和周遭的狀況經過歷程持久監測、迷信實驗、衛星遠感和數值模仿等多手腕聯合的方法，展開從“點”到“面”、從“單元”到“體系”的技巧集成與示范研討，加大力度硬件和軟件扶植，晉陞臺站綜合不雅測才能、基本研討程度及支持科考運動的才能，使之成為支持國度嚴重科研義務的高程度科技立異基地、支持嚴重科考義務的野內科考基地、辦事區域生態文明扶植的示范基地、迷信常識普及與傳佈的科普教導基地，完成“不雅包養測、研討、支持、辦事”的重要目的，打形成為有國際影響的青躲高原綜合野內科學不雅測研討站。
（作者：馬偉強、馬耀明、謝志鵬、陳學龍、王賓賓、韓存博，中國迷信院青躲高原研討所 青躲高原地球體系與資本周遭的狀況重點試驗室、中國迷信院珠穆朗瑪年夜氣與周遭的狀況綜合不雅測研討站；李茂善，中國迷信院珠穆朗瑪年夜氣與周遭的狀況綜合不雅測研討站、成都信息工程年夜學 年夜氣迷信學院；仲雷，中國迷信院珠穆朗瑪年夜氣與周遭的狀況綜合不雅測研討站、中國迷信技巧年夜學 地球和空間迷信學院；孫方林，中國迷信院珠穆朗瑪年夜氣與周遭的狀況綜合不雅測研討站、中國迷信院東南生態周遭的狀況資本研討院；王忠彥、席振華、劉蓮、馬彬、胡偉，中國迷信院青躲高原研討所 青躲高原地球體系與資本周遭的狀況重點試驗室、中國迷信院珠穆朗瑪年夜氣與周遭的狀況綜合不雅測研討站；《中國迷信院院刊》供稿）
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