世界上海拔最高的氣象站是如何建成的？

海拔8848米的珠穆朗瑪峰，被譽(yù)為世界之巔，在珠峰頂上，自然環(huán)境極為惡劣，可能很少有人會相信，在這么高的地方，還能建設(shè)氣象觀測站。而這正是第二次青藏科考的重要內(nèi)容，也是一項(xiàng)中國乃至世界科考的創(chuàng)舉。

今年5月4日，一支名為“巔峰使命2022”的珠峰科考隊(duì)完成了建設(shè)世界海拔最高氣象站的任務(wù)。此站建成后，超越了英美科學(xué)家2019年在珠峰南坡搭建的自動氣象站，成為世界海拔最高的自動氣象站。

科考人員在珠峰海拔8830米處架設(shè)全球海拔最高的自動氣象站

（圖片來源：央視直播）

一、為什么一定要建在珠峰頂？

“巔峰使命2022——珠峰極高海拔地區(qū)綜合科學(xué)考察研究”共有16支科考小組270多名科考隊(duì)員參加，是2017年青藏高原綜合科學(xué)考察活動啟動以來，學(xué)科覆蓋面最廣、參加科考隊(duì)員最多、采用儀器設(shè)備最先進(jìn)的綜合性科考。

“巔峰使命2022”珠峰科考路徑圖

（圖片來源：央視新聞）

此次科考從海拔5200米到8800米搭建8個氣象站，其中超過7000米的氣象站有4個，它們的海拔分別在7028米、7790米、8300米和8800米。之所以在8800米而不是在8848米建氣象站，是因?yàn)榉屙斏涎┖捅惶霉潭?，所以?800米左右找個基巖的面上進(jìn)行固定。

之所以在這么高的高度建站，是為了填補(bǔ)我國氣象觀測的空白。青藏高原作為地球的“第三極”，是地球上最獨(dú)特的地質(zhì)—地理—資源—生態(tài)單元，科學(xué)界稱之為“天然實(shí)驗(yàn)室”。同時，青藏高原也被叫做“亞洲水塔”，孕育著亞洲十多條大江大河。

圖片來源：veer圖庫

但是，我國目前的觀測站都在海拔5000米以下，在更高海拔層面沒有氣象實(shí)測數(shù)據(jù)，只是根據(jù)遙感數(shù)據(jù)推算。

為填補(bǔ)這一空白，第二次青藏科考隊(duì)確定在珠峰北側(cè)布局8個自動氣象站。它們呈階梯分布，海拔高度分別為5200米、5400米、5800米、6500米、7028米、7790米、8300米、8830米。

二、建設(shè)過程中遇到了哪些困難？

在海拔如此之高的珠峰建設(shè)氣象站，需要克服8級以上大風(fēng)、零下幾十?dāng)z氏度的低溫和極度缺氧的困難。從海拔8300米到峰頂，海拔上升500米的登山路，科考隊(duì)走了七八個小時。而且，不僅僅是路難走，科考隊(duì)員還要背上設(shè)備，海拔7000米以上的自動氣象站每套重量約50 kg，可以分拆為每個部件不超過7 公斤，這樣方便每個登山隊(duì)員背負(fù)。

圖片來源：veer圖庫

一腳踩下去，雪沒過膝蓋。隊(duì)員們要把埋進(jìn)雪里、結(jié)冰變硬的登山安全繩，用力拽出來，把冰抖掉，才能握得住。帶隊(duì)的德慶歐珠曾4次登頂珠峰，他說，這次任務(wù)的艱巨程度超出了想象?？瓶缄?duì)也被媒體譽(yù)為“冰川敢死隊(duì)”。

5月3日，天公作美，科考登山隊(duì)員挺進(jìn)速度很快，直接越過海拔7900米的營地，到達(dá)海拔8300米的突擊營地。這樣，第二天凌晨3點(diǎn)，就能開始沖頂。但還是碰上了意外。從8300米再往上走，積雪有五六十厘米深，沿路安全繩都被雪埋了。安全繩是登頂?shù)纳K，大家必須把繩子拽出來，抖掉冰，再一點(diǎn)點(diǎn)前進(jìn)。到達(dá)海拔8800米處，比原計(jì)劃晚了三個小時。

沒想到這里的積雪更深。往下挖了1米多，科考隊(duì)員還是沒有摸到可以架設(shè)設(shè)備的基巖。他們向指揮部匯報(bào)后，繼續(xù)向上攀登了半個多小時，在距離珠峰頂很近的地方，找到了可以架設(shè)氣象站的巖體。

5月4日，珠峰科考隊(duì)員架設(shè)世界海拔最高的自動氣象站。

（圖片來源：新華社）

新的難題接踵而至——原計(jì)劃以電錘鉆孔，用膨脹螺絲固定氣象站，但登山隊(duì)員發(fā)現(xiàn)北坡巖石風(fēng)化嚴(yán)重，電錘鉆孔極易導(dǎo)致巖石破碎，最后還是以他們專業(yè)的登山經(jīng)驗(yàn)，以巖釘固定了氣象站。5月4日12時46分，全球最高的自動氣象觀測站在這里成功架設(shè)。

三、后續(xù)氣象站如何維護(hù)？

“自動氣象觀測站”這種說法其實(shí)不太準(zhǔn)確，因?yàn)槊孔鶜庀笳径急仨氂屑夹g(shù)人員定期維護(hù)。在惡劣的天氣下，任何活動部件最終都會損壞。對于自動氣象站來說，維護(hù)是一個大問題。

科學(xué)家表示，目前我國高海拔的自動氣象站都是免維護(hù)的，因?yàn)榫S護(hù)成本太高。我們在南北極建設(shè)的自動氣象站可以實(shí)現(xiàn)6至10年無人維護(hù)，最長的已經(jīng)達(dá)到11年。 在珠峰建站，我國的科研機(jī)構(gòu)研制了特制的風(fēng)速儀和超低溫電池，確保儀器能在低溫下正常運(yùn)行。

這次珠峰自動氣象站的設(shè)計(jì)壽命是兩年，它由太陽能電池板供電。它的日常工作是通過衛(wèi)星通信等手段，傳送溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、太陽輻射等氣象信息。自動氣象站獲得的這些實(shí)測數(shù)據(jù)，可填補(bǔ)珠峰極高海拔氣象記錄空白，對高海拔冰川和積雪變化的監(jiān)測意義重大。

珠峰難攀，但總有人能登上山頂；科學(xué)道路曲折，但一直有人在堅(jiān)持不懈。人類生活在一個互相連通、影響的地球生態(tài)系統(tǒng)中，珠峰看似與我們相距甚遠(yuǎn)，其實(shí)息息相關(guān)。在大自然的疾風(fēng)暴雪之下，全世界海拔最高的自動氣象觀測站這個紀(jì)錄來之不易，科考隊(duì)員也完成了屬于中國人的“巔峰使命”！

出品：科普中國

作者：葉海英 李悅（中國氣象局氣象宣傳與科普中心）

監(jiān)制：中國科普博覽