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長江日報大武漢客戶端3月31日訊（記者周劼）尋冰、踏冰、測冰，冰上有最好的年華，鍛造了一群特殊的武漢人：身在武漢，心系千里之外的青藏高原冰川、積雪、凍土。在位于武漢的中國科學院精密測量科學與技術(shù)創(chuàng)新研究院，有一群研究了青藏高原冰川10年的人。
用雷達衛(wèi)星給冰川做全身“CT掃描”，把每一條冰川的三維地形都重建出來，測量它們近幾十年的冰量變化，并分析氣候變化下冰川消融所引起的水資源和災害問題，這是武漢冰川人的主要工作。
團隊利用測算出來的冰量變化，為珠峰高程測量和正在建設的川藏鐵路提供了數(shù)據(jù)支撐。又是一年春和景明時，他們正忙著準備今年的冰川之行。那是一個去了很苦，回來又很向往的地方。
科考隊在青藏高原測量冰川
五顏六色的冰川
騎馬轉(zhuǎn)過山路，米堆冰川撲面而來，江利明一下被震撼到了，和祁連山、可可西里的冰川不一樣。
江利明是中國科學院精密測量科學與技術(shù)創(chuàng)新研究院大地測量研究部研究員。他形容說，米堆冰川是“五顏六色”的，周邊是山，分布著原始森林，一條潔白的冰瀑下來，末端有一些經(jīng)過重力擠壓形成的層層疊疊的冰裂隙，裂隙前一大片湛藍的湖水，下午三四點的陽光正好，山清、水秀、天藍、冰白，各種不同的景色都有。
震撼的感覺，柳林一樣熟悉。柳林是華中科技大學物理學院引力中心副研究員。柳林講起下車第一眼看到普若崗日冰原的情形——冰“川”如瀑布如河流，冰“原”則不同，更像一堵20米拔地而起的陡峭高墻，學名叫作“冰舌”，遠眺看不見盡頭，仰視看不見盡頭，這個東西確實有點意思。“有點意思”是他不愿意以太文學化的語言描述自然景觀的口頭禪。普若崗日是世界上中低緯度地區(qū)最大的現(xiàn)代冰原，末端海拔5400米，面積400多平方公里。
青藏高原是三江源國家公園的核心區(qū)，黃河、長江國家文化公園的起始點，高原之遼闊、雄渾，冰川之巍峨、壯美，是中國西部特有的詩意。
江利明和柳林有一個共同的標志：身在武漢，跑去千里之外測量、研究內(nèi)陸冰川的冰川人。從2011年開始接觸冰川，如今10年了，這群人中除了他們倆，還包括汪漢勝、沈強、黃榮剛等，有好幾位副研究員，包括半途調(diào)整了研究方向的研究員，還有一幫已畢業(yè)或在讀的博士生。江利明一一細數(shù)，不下20人。
之前未見過真正的冰川
攀登接近冰川末端
“我住長江頭，君住長江尾。日日思君不見君，共飲長江水?！遍L江源頭，冰雪融水，流經(jīng)千里，路過武漢。武漢冰川人研究冰川最簡單的理由，我們共飲的是冰川水。
江利明解釋說，冰川離我們很遠，但也很近，和我們現(xiàn)在及將來的生活密切相關(guān)。尤其是近50年來，青藏高原變暖的速率是全球同期平均的2倍，冰川快速消融，對當前和今后人類社會都會有直接的影響。
江利明團隊測量冰川地形地貌的方法，簡單說就是兩顆雷達衛(wèi)星同時發(fā)射微波，再接收反射波，利用兩幅雷達影像的時間差（相位），來測算衛(wèi)星到冰川的距離信息，從而繪制出冰川地形和冰量變化，學術(shù)上叫作“成像雷達干涉測量”。
這種測量方法它的好處是測量范圍大，白天黑夜、云雨天氣都能觀測。此外，兩顆衛(wèi)星同時成像，減小了冰川表面和大氣變化的干擾，突破了冰川測量“難測準、難測全、難測密、難測快”的共性瓶頸。
江利明，江西人；柳林，湖南人，除了書本上的冰川概念，在做冰川測量之前，他們都從未真正見過冰川。不僅他們，團隊幾乎所有人都是從冰川“小白”一躍成為冰川人。柳林開玩笑說，就像游泳，被一腳踹進了水里撲騰，我們一下被扔進冰川無人區(qū)，折騰就成了冰川人。
用雷達衛(wèi)星給冰川做全身“CT掃描”
引導江利明、柳林他們做這樣轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵人是在2021年去世的中國科學院院士許厚澤先生。
“小江啊，青藏高原冰川研究很辛苦但很重要，是國際上科學研究的前沿，也是國家正在部署的重大戰(zhàn)略任務，你這個技術(shù)在冰川測量方面大有作為?！苯鬟€記得許院士見到他時的不斷叮囑。
那時，從武漢大學博士畢業(yè)的江利明還在香港中文大學做博士后。許院士把江利明作為人才引進回武漢，一方面補全衛(wèi)星雷達干涉測量的學科短板，另一方面也指出將這項先進技術(shù)運用到冰川測量的當務之急。
當時，柳林剛考上許院士的博士生。他感受到的則是一種學科上的緊迫感。他們開始做冰川測量的時候，青藏高原只有一些為數(shù)不多的地面觀測數(shù)據(jù)，而中國冰川的衛(wèi)星大地測量主要是國外團隊在做。許院士讓團隊思考，如何在這方面加強攻關(guān)做出有特色的成果。
時任中科院測量與地球物理研究所所長的孫和平院士也一直非常重視這項研究，在團隊建設和科研經(jīng)費上給予了很大支持。
青藏高原是全球中緯度地區(qū)最大的山地冰川聚集區(qū)和發(fā)育區(qū)。青藏高原大約有10萬多條冰川，冰川融水成為國際7大河流、國內(nèi)3大河流，總計10條以上主要河流之源頭。
用雷達衛(wèi)星給中國內(nèi)陸乃至亞洲中部山地冰川做一次全身“CT掃描”，把每一條冰川的三維地形都重建出來，測量它們近幾十年的冰量變化，并分析氣候變化下冰川消融所引起的水資源和災害問題，就是武漢冰川人的主要工作。
繪制了青藏高原目前為止覆蓋廣且最詳細、最精準的冰川地貌圖；分析了亞洲內(nèi)陸冰川數(shù)十年的變化過程，精密測量了中國西部冰川的冰量變化和冰川流速；發(fā)現(xiàn)了一些新的青藏高原冰川現(xiàn)象，比如喀喇昆侖冰川異常東擴，冰川融水不是長江源區(qū)水位快速上升的主要因素；研究了青藏高原冰川變化趨勢及其對區(qū)域水資源、生態(tài)環(huán)境、冰雪災害、川藏鐵路工程建設等諸多方面的影響……10年過去，武漢冰川人從未離開過冰川，許院士曾經(jīng)憧憬的“一些工作”也變成斐然的成績。
對于《復雜環(huán)境冰川地形與冰量變化雙站InSAR精密測量關(guān)鍵技術(shù)及應用》的成果，為什么能拿到中國測繪學會“測繪科學技術(shù)獎”2021年度一等獎，江利明分析，一是創(chuàng)新了理論方法、關(guān)鍵技術(shù)；二是有成套的技術(shù)體系和重要的科學發(fā)現(xiàn)；三是為青藏科考、川藏鐵路建設、2020珠峰高程測量等國家重大戰(zhàn)略任務提供了很好的數(shù)據(jù)支撐。“有技術(shù)創(chuàng)新，有科學發(fā)現(xiàn)，有重大應用?！苯髡f。
乍暖還寒，知道危險也得上
把儀器人力背上冰川
衛(wèi)星雷達干涉測量拍一張照就是50×50平方公里。全天時、全天候不間斷測量產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，按說坐在家里分析數(shù)據(jù)就行了？不，江利明和柳林異口同聲地說，干測量出身的，不僅要對那些衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行嚴密細致地分析，還必須去現(xiàn)場進行驗證。實地考察永遠是第一手資料，既是對數(shù)據(jù)的驗證校準，也是對現(xiàn)象的加深理解。
上冰川，時間特殊，不能太熱，冰川消融，看不清原貌；不能太冷，大雪封山，無路可上。每年的9-11月便是觀測的窗口期，乍暖還寒，天氣也就陰晴不定。
江利明團隊第一次上祁連山老虎溝12號冰川就感受到了什么叫“漫天的雪無情”。大雪連下整10天，他們被困在駐地——中科院觀測站整10天，距離冰川不過一公里，相看兩不厭，卻無法更近一步。大雪阻止他們上冰川，不僅因為氣候的變化無常，還在于他們要搬數(shù)百公斤的設備爬到冰川上游。江利明比畫說，老虎溝12號冰川末端海拔也有4500米。他們布的一種角反射器，1米×1米的邊長，一塊板子就將近4公斤，三塊板子加上腳鐵架，大約15公斤。一次得布6個，每個之間間隔五六十米；還有一套地基雷達設備，250公斤。全部裝備都靠人背上去、抬上去。
架設在冰川上的測量儀器
雪停后，他們終于可以上山。布好所有的儀器設備花了3天時間。10月的冰川，上面是3至5米的冰，下面是一人多高的冰溶洞，水簾嘩嘩嘩地流下來，看上去壯觀，踩上去危險。人踩在冰上，最怕冰溶洞垮塌?！爸牢ｋU也沒辦法，必須得上去。”江利明說。
上山測量冰川，每天帶干糧，一干就是一整天，冷饅頭、面包、榨菜是標配，熱水要留著喝，泡碗方便面都嫌奢侈。晚上回來一般都是住帳篷，一住兩個星期，住的時候大帳篷套小帳篷，一個大帳篷下一般五六個小帳篷，多的時候十幾個，每個人晚上在自己的小帳篷里睡睡袋。
高原雪山的氣候就像小孩的臉，一會兒冰雹，一會兒出太陽，一會兒刮風下大雨，一會兒溫度驟降到零攝氏度以下，柳林更有切身感受，那次他跟隊去羌塘無人區(qū)考察，早上出發(fā)，天氣還晴朗，下午三四時突降大雪?！澳莻€雪是想象不到的大，一個小時就可以下這么深。”他用手比畫個深大約十幾厘米。當時沒有任何準備，皮卡車無法爬坡，四五個人下車推也推不上去，感覺要在野外露營了。后來硬是把車推上去，摸黑回到營地。第二天，他們又順著原路回來，看到了一只被狼吃掉的藏羚羊?！拔覀兘?jīng)常遇到狼，還遇到熊，狼是很多的?！绷值卣f，“當時年輕沒覺得多可怕，還挺新鮮的，估計帶隊的老師嚇得夠嗆。直到回來之后才有一些后怕。”
“野外做測量做科考還是很危險的，家里人擔不擔心？”記者問。“我沒跟家里人說。今天我跟你說的這個事情，家里人都不知道。”柳林答。
為建設川藏鐵路提供數(shù)據(jù)支撐
江利明一直記得許院士這句話，“在武漢除了我們這個團隊，就沒有別的團隊專門研究內(nèi)陸冰川了，這份研究需要堅守和傳承?！闭沁@份堅守，無論團隊人員進進出出，有的人離開了武漢，到別的省市，但也都一直在堅持著做冰川研究，其中有些已經(jīng)成長為國家級高層次領(lǐng)軍人才、湖北省和武漢市優(yōu)秀人才等。
柳林博士畢業(yè)那一年，自己研究冰川大地測量有些小眾，面臨找工作難的問題，看著眼前的冰川不免有些焦慮，自問為什么要做這么一個研究，做點別的不好嗎？許院士安慰他，要甘于坐冷板凳堅持做下去，這個事情是很有意義的，國家也需要。
正在建設的川藏鐵路林芝到雅安段，1000多公里，要經(jīng)過幾個大的冰川區(qū)。江利明團隊利用測算出來的冰量變化，知道哪些冰川變化比較劇烈，對川藏線的影響如何，做了一個評估。他們將這些資料交給鐵路設計方，對鐵路的選址、選線提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。江利明說，冰川運動速度可以在瞬間提高上百倍，冰川消融會形成巨大的冰面湖，這些都很容易造成冰崩、冰湖潰決等重大自然災害。掌握了冰川變化趨勢，對鐵路橋梁參數(shù)的設計有重要意義。
這就是國家需要，柳林說，他總希望自己的研究能為社會解決實際問題。新冠肺炎疫情阻礙了前年去年上冰川，柳林現(xiàn)在正忙著準備今年的冰川之行。再不能耽誤了，他指著一本書《地球的冰凍圈》的封面說，那是去了很苦，回來又很向往的地方。
【編輯：商佩】