他說,“有冰的地方,就是我的實(shí)驗(yàn)室?!?/p>
連日來,全球多地“高燒”,極端天氣頻發(fā)。地球究竟怎么了?為此,解放周末專訪在氣候變化及可持續(xù)發(fā)展研究領(lǐng)域深耕多年的秦大河院士。
“有冰的地方,就是我的實(shí)驗(yàn)室。”作為中國唯一曾徒步橫穿南極大陸,70歲時仍深入青藏高原、格陵蘭冰蓋考察的科學(xué)家,秦大河說,“我經(jīng)歷的極地和雪山考察中,有過生死之間的時刻,但我始終相信,地球科學(xué)工作者的探索人生,就該保持謹(jǐn)慎小心,但要永遠(yuǎn)前進(jìn)。”
秦大河院士近照
未來20年,全球溫升預(yù)計(jì)將達(dá)到或超過1.5 ,極端天氣將更加頻繁、更加強(qiáng)烈
解放周末:近年來,極端天氣越來越頻繁。尤其是今年夏季,許多國家和地區(qū)的最高氣溫紀(jì)錄不斷被打破。作為長期關(guān)注氣候變化的科學(xué)家,您怎么看?
秦大河:其實(shí),近年來頻率增高的極端天氣不僅僅是高溫,風(fēng)暴潮、干旱、洪水等災(zāi)害也在加劇。我認(rèn)為,到本世紀(jì)末,這些情況將更加頻繁,更加強(qiáng)烈。這將加大經(jīng)濟(jì)社會壓力,跨行業(yè)、跨區(qū)域的復(fù)合型氣候變化風(fēng)險(xiǎn)將增多,且更加難以管理。
根據(jù)氣象記錄,20世紀(jì)初以來,全球地表平均溫度不斷上升。20世紀(jì)50年代開始,上升的速度明顯加快,冰凍圈退縮,海平面上升,自然災(zāi)害發(fā)生頻率和強(qiáng)度越來越高。20世紀(jì)80年代開始,變暖進(jìn)一步加劇,其中北半球中高緯地區(qū)尤為顯著。
2014年,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會發(fā)布的第五次評估報(bào)告指出,從1901年到2012年,全球地表平均溫度升高了約0.89 。去年,該委員會發(fā)布的第六次報(bào)告指出,2011年—2020年,全球地表溫度相比工業(yè)化前上升了1.09 ,從未來20年的平均溫度變化預(yù)估來看,全球溫升預(yù)計(jì)將達(dá)到或超過1.5 。在未來幾十年里,所有地區(qū)的氣候變化都將加劇。除非立即、迅速和大規(guī)模地減少溫室氣體排放,否則將升溫限制在接近1.5 或甚至是2 這一目標(biāo),都將難以實(shí)現(xiàn)。
解放周末:升溫1.5 或2 意味著什么?
秦大河:地表平均溫度每升高1 ,空氣中的水汽含量約增加7%。從概率上講,降雨量會增加,降水區(qū)域也會變化,此外,還會導(dǎo)致臺風(fēng)強(qiáng)度加大。事實(shí)上,氣候變化不僅僅是溫度的問題,它正在給不同地區(qū)帶來多種不同的組合性變化,而這些變化都將隨著進(jìn)一步升溫而增加,包括干濕的變化,風(fēng)、冰雪的變化,沿海地區(qū)變化和海洋的變化。
全球升溫1.5 時,熱浪將增加,暖季將延長,而冷季將縮短;全球升溫2 時,極端高溫將更頻繁地沖擊農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人體健康的臨界耐受閾值。氣候變化正在加劇水循環(huán),這會帶來更強(qiáng)的降雨和洪水,但在許多地區(qū)則意味著更嚴(yán)重的干旱。整個21世紀(jì),沿海地區(qū)的海平面將持續(xù)上升,這將導(dǎo)致低洼地區(qū)發(fā)生更頻繁和更嚴(yán)重的沿海洪水,并將導(dǎo)致海岸受到侵蝕。以前百年一遇的極端海平面事件,到本世紀(jì)末可能每年都會發(fā)生。
另外一個值得關(guān)注的現(xiàn)象是:在一些地方,熱浪和干旱事件的發(fā)生時間很接近,甚至是同時發(fā)生。一個地區(qū)在兩次極端天氣事件之間幾乎沒有恢復(fù)的時間,這構(gòu)成了一種特殊的風(fēng)險(xiǎn)。
解放周末:您是做冰凍圈研究的。氣候變化是否也能從冰凍圈變化中窺見?
秦大河:有句話叫“氣候變化冰先知”。1979年以來,北極海冰范圍顯著縮小。20世紀(jì)70年代,北冰洋9月海冰的范圍是1000萬到1200萬平方公里。根據(jù)國際雪冰資料中心的最新數(shù)據(jù),北冰洋9月海冰范圍已經(jīng)縮減到400平方公里左右。海冰范圍減少,會大大影響歐洲、美洲和亞洲的天氣和氣候。無論是冬季寒潮,還是夏季強(qiáng)降水等災(zāi)害,可能都與此有關(guān)。
同樣,北冰洋海冰的冰量(體積)也在不斷減小。北冰洋海冰冰量每年9月份最小,3月份最大。2017年9月,冰量減少到約4000立方公里,而1979年9月為16000立方公里,38年間海冰冰量減少了75%。從這一系列數(shù)據(jù)中,不難看出當(dāng)前氣候變化的嚴(yán)峻態(tài)勢。
解放周末:人類應(yīng)該怎樣應(yīng)對如此嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)?我們能否減緩甚至改變氣候變化的步伐?
秦大河:人類的行動有可能決定未來的氣候走向。有證據(jù)顯示,雖然其他溫室氣體和空氣污染物也能影響氣候,但二氧化碳仍然是氣候變化的主要驅(qū)動因素。穩(wěn)定氣候需要大力、快速和持續(xù)地減少溫室氣體排放。這樣做難度很大,需要全世界共同努力才有希望。
自從選定干冰川這一行,認(rèn)定了就得爬山,就得風(fēng)餐露宿,就得在空氣稀薄的高原上生活
解放周末:您在地理氣候及冰川凍土領(lǐng)域都有很深造詣。但很少有人知道,您還是“中國第一個徒步橫穿南極大陸的人”“世界上唯一擁有南極地表一米以下連續(xù)采集到的冰雪標(biāo)本的科學(xué)家”。能回憶一下那次驚心動魄的南極探險(xiǎn)嗎?
秦大河:那是1989年,我參與了一支由6名不同國籍科學(xué)家和探險(xiǎn)家組成的科考探險(xiǎn)隊(duì),踩著滑雪板,走了220個晝夜,行進(jìn)5896公里,完成了人類歷史上首次不借助機(jī)械手段徒步橫穿南極大陸。
那年我42歲,好多記憶都模糊了。現(xiàn)在提到這件事,第一印象是1990年1月12日抵達(dá)南極點(diǎn)那天,全隊(duì)站在南極點(diǎn)標(biāo)志物前合影。當(dāng)時我手舉五星紅旗,冰天雪地里,紅色的旗幟特別鮮艷、特別漂亮。我也特別激動,因?yàn)榇藭r此刻,我代表中國。
解放周末:那是您第一次踏上南極嗎?
秦大河:不是,此前我已經(jīng)去過南極兩次。南極是冰川學(xué)家的圣地,對于一位冰川學(xué)工作者而言,南極是科學(xué)研究最理想的地方。因?yàn)槟抢镉械厍蛏犀F(xiàn)存的最大冰蓋——南極冰蓋,世界上86%的冰川冰集中在那里,那里有無限的吸引力和感召力。
雖然我已經(jīng)去過南極兩次,但那一次的困難程度與之前不可同日而語。
出征前,先要處理牙齒。南極內(nèi)陸沒有醫(yī)療條件,徒步過程中一旦牙齒出問題吃不下東西,生命就會受到威脅。美國醫(yī)生建議我拔掉所有“嫌疑”牙齒。為了那次南極之行,我一次就被拔掉了10顆牙。
由于種種原因,我錯過了出征前的強(qiáng)化集訓(xùn)。出發(fā)時還不會滑雪,只能跟在隊(duì)伍后面跑步前進(jìn),這比起在陸地上跑步不知要難多少倍。數(shù)不清摔了多少個跟頭后,我終于能全天滑雪了。
解放周末:在徒步探險(xiǎn)的同時,您還肩負(fù)著重要的采樣工作。
秦大河:是的。南極冰蓋上的降雪不會融化,年復(fù)一年,在低溫和重力作用下,雪的密度逐漸增加,最后形成冰川冰。來自大氣乃至外太空的物質(zhì)都會沉降到冰蓋表面的雪上。因此,采集雪坑和表層雪樣進(jìn)行分析,可獲得地球氣候環(huán)境變化的許多定量的信息,對冰川學(xué)和地球環(huán)境氣候變化研究有重要意義。
每到宿營地,按“國際分工”,我要參與喂狗、支帳篷、燒水做飯,忙完之后,才能提起鐵鍬去外面采集雪樣,每隔55公里,就地挖掘一個1米深的雪坑,觀察記錄雪層剖面,采集雪樣。當(dāng)時,我挖不動就用斧子砍,幾個月下來,3把鐵锨都挖壞了。在近6000公里的風(fēng)雪途中,我共采到800多個珍貴的雪樣,特別是采集到了南極洲“不可接近地區(qū)”內(nèi)的珍貴雪冰樣品。
當(dāng)時,同隊(duì)的另一位外國科學(xué)家擔(dān)負(fù)南極臭氧層觀察科測任務(wù),需要使用精密儀器。在逼近極點(diǎn)前夕,隊(duì)伍連遇風(fēng)暴,為了生命安全,必須輕裝減荷,他的科考設(shè)備不得不忍痛割愛。相比之下,我能用鐵鍬一直干下去,真是幸運(yùn)不少。
我共采集了800多個雪樣,裝在事先凈化好的塑料盒內(nèi),確保始終處于冰凍狀態(tài),最后打包成1.5米見方的盒子??瓶既蝿?wù)完成后,這個盒子先由飛機(jī)運(yùn)送到法國實(shí)驗(yàn)室,再完好地送回中國北京,最終送達(dá)中國科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所。還記得接機(jī)時,大箱子包得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí),干冰層、保溫箱、防撞棉……里三層外三層,不知道的人還以為里面是個大電視機(jī),其實(shí)是我國未來研究所需的大寶貝啊。
這套南極冰蓋表層1米雪坑雪冰樣的研究,豐富了南極冰川與氣候環(huán)境研究的內(nèi)容,有很重要的科學(xué)意義。直到今天,依然有它的價(jià)值。
解放周末:在您后來出版的《南極日記》序言中,您這樣描寫那時的情形:“那暴風(fēng)雪肆虐的莽莽南荒,彎腰呻吟的帳篷,頂風(fēng)蹣跚前進(jìn)的考察隊(duì)員和拉橇的狗隊(duì)……”在220個艱苦的日夜里,是什么支撐著您?
秦大河:低溫、暴風(fēng)雪、食物短缺、艱難行進(jìn)、枯燥的勞動,筋疲力盡還要走出帳篷去“加班”采樣……這些確實(shí)都需要很大毅力。我一直在提醒自己,徒步橫穿南極,這是千載難逢的機(jī)會,機(jī)不可失,時不再來,決不能有一刻偷懶,否則就會失去很多珍貴資料。我每天都緊繃腦中的這根弦,決不松懈。因?yàn)槲抑滥呐轮凰梢淮?,就會像多米諾骨牌一樣,全方位潰敗。
我是一個地球科學(xué)工作者。自從我選定干冰川這一行,認(rèn)定了就得爬山,就得風(fēng)餐露宿,就得在空氣稀薄的高原上生活。只有在艱苦條件下,人們才能更好地認(rèn)識自我,事業(yè)的樂趣也蘊(yùn)藏在這艱苦奮斗之中。這是我的職業(yè),是應(yīng)該做的。
解放周末:這是一個高風(fēng)險(xiǎn)的職業(yè)。
秦大河:要論風(fēng)險(xiǎn),人待在家里也可能有風(fēng)險(xiǎn)。
學(xué)界前輩曾跟我說,上冰川工作時,只要穿戴好冰爪,幾個人用安全繩索連接起來,你會百分之百安全。如果不按規(guī)定行動,就會百分之百不安全。有位曾和我共事的海外同行,幾年前在格陵蘭冰蓋工作時,因?yàn)闆]系安全繩,就遭遇了意外。我經(jīng)歷的極地和高山考察中,也有過生死之間的時刻,但我始終相信,地球科學(xué)工作者的探索人生,就該保持謹(jǐn)慎小心,但要永遠(yuǎn)前進(jìn)。
冰天雪地也是金山銀山,冰凍圈關(guān)系到西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施和國家重大工程建設(shè)的安全
解放周末:您一輩子與冰雪結(jié)緣,率先在國際上提出冰凍圈科學(xué)概念,并創(chuàng)建了首個以冰凍圈科學(xué)命名的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。冰凍圈科學(xué)究竟是一門怎樣的科學(xué)?
秦大河:冰凍圈是指地表水體以固態(tài)形式存在的那一部分,是一個連續(xù)分布的低溫圈層。冰凍圈科學(xué)研究冰凍圈各組成要素的特性、形成機(jī)理、發(fā)育過程等,以及與其他圈層的相互作用和對人類社會的影響。冰凍圈對氣候變化高度敏感且有重要的反饋?zhàn)饔茫c大氣圈、水圈、巖石圈(陸地表層)、生物圈一起,組成了地球氣候系統(tǒng)。
目前,在全球變暖、冰凍圈退縮的背景下,冰凍圈科學(xué)受到前所未有的重視,已成為國際氣候系統(tǒng)及全球變化研究中最活躍的領(lǐng)域之一,也是當(dāng)前全球變化和可持續(xù)發(fā)展研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)。21世紀(jì)初期啟動的世界氣候研究新的核心計(jì)劃——?dú)夂蚺c冰凍圈計(jì)劃,我國是這一科學(xué)計(jì)劃的發(fā)起國之一。將冰凍圈視為一個整體,通過多學(xué)科交叉、新技術(shù)應(yīng)用、重大計(jì)劃推動,開展全球尺度的系統(tǒng)性、集成性研究已成為國際趨勢。
解放周末:這一領(lǐng)域目前最熱點(diǎn)、最前沿的方向是什么?
秦大河:冰凍圈變化是氣候變化的敏感指示器。儲存于冰凍圈內(nèi)的氣候環(huán)境信息十分豐富。積雪、河湖海冰、冰川與極地冰蓋的范圍與冰量變化、冰層內(nèi)物理化學(xué)生物等濃度、冰緣地貌、泥炭沉積、地下冰、鉆孔溫度等,均能反映不同時間尺度上的地球環(huán)境氣候變化。尤其是冰芯,能為全球變化研究提供豐富的、高分辨率的氣候環(huán)境記錄,因而成為各國科學(xué)家“爭搶”的研究對象。
“歐洲南極冰芯鉆探項(xiàng)目”科考小組,1995年就開始在南極冰蓋冰穹C鉆取冰芯,所獲冰芯可以重現(xiàn)80萬年來南極洲溫度變化和大氣組成成分變化,為氣候變化科學(xué)作出貢獻(xiàn)。
我國科學(xué)家在冰芯鉆探方面也取得了令人矚目的進(jìn)展——2006年3月25日,中國第21次南極考察隊(duì)凱旋。此次考察的最大收獲之一是在南極冰蓋最高點(diǎn)冰穹A上,成功鉆取了長達(dá)135米的冰芯。
另外,我想強(qiáng)調(diào)的是,冰凍圈科學(xué)不僅研究自然屬性,也非常關(guān)注與人類社會經(jīng)濟(jì)的關(guān)系,是自然科學(xué)與社會科學(xué)的交叉。
解放周末:目前我國境內(nèi)的冰凍圈大致處于什么樣的狀態(tài)?
秦大河:我國冰凍圈分布廣泛,不僅有重要的氣候效應(yīng),還是干旱區(qū)和綠洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及保障干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的重要水源,關(guān)系到西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施和國家重大工程建設(shè)的安全。中國冰凍圈還是亞洲大江大河的源頭區(qū)域,直接滋潤著流域內(nèi)27億人口。
我們剛剛完成了《中國冰凍圈服務(wù)功能形成過程及其綜合區(qū)劃研究》這一國家自然基金重大項(xiàng)目。冰天雪地也是金山銀山。我們重點(diǎn)研究了中國冰凍圈過程與水資源、生態(tài)、人文服務(wù)功能及其凍土積雪工程服役性之間的機(jī)理及其未來演變趨勢,建立冰凍圈服務(wù)功能研究的理論方法體系及其綜合服務(wù)功能評估體系,希望占領(lǐng)冰凍圈科學(xué)理論的國際制高點(diǎn),制訂中國冰凍圈綜合服務(wù)功能區(qū)劃方案,最終為國家和地方發(fā)展戰(zhàn)略決策服務(wù)。
今年我75歲了,還在為12歲時的夢想努力著。衷心歡迎更多青年加入隊(duì)伍,我們一起奮斗
解放周末:2013年,您獲得環(huán)境領(lǐng)域全球最高獎項(xiàng)“沃爾沃環(huán)境獎”。作為第一位獲獎的中國人,當(dāng)時感受如何?
秦大河:我還記得自己當(dāng)時的獲獎感言——科學(xué)研究使我有機(jī)會踏上南極冰蓋、青藏高原喜馬拉雅山的冰川,資源環(huán)境和氣象工作使我關(guān)注保護(hù)氣候、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展,能夠獲獎,深感榮幸。氣候變化應(yīng)對和環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)神圣而艱苦的工作,單槍匹馬難以取勝,長期團(tuán)結(jié)合作是成功之路,這一事業(yè)需要一批志同道合者長期共同奮斗。
解放周末:回溯您的工作經(jīng)歷,您不僅曾經(jīng)是科考隊(duì)隊(duì)員、研究員,在高校任教任職,還曾擔(dān)任中國氣象局局長,主持中國氣候與環(huán)境演變評估。多重身份給您帶來怎樣的體悟?
秦大河:我想,這些身份是相輔相成的。決策離不開科學(xué)依據(jù)和專業(yè)素養(yǎng),也加深了我對科學(xué)的渴望。而在研究生導(dǎo)師這一崗位,也讓我有更多機(jī)會與青年研究者接觸,與他們的思想碰撞出火花。
解放周末:北京冬奧會前,您組織團(tuán)隊(duì)在北京、張家口進(jìn)行雪場雪質(zhì)和氣象觀測。據(jù)說其中就有許多年輕的參與者?
秦大河:是的,由于天然雪的雪量、雪質(zhì)難以控制,滑雪賽道不得不采用人工造雪的方式來搭建。知道要舉辦冬奧會后,我就在想,大陸性季風(fēng)氣候背景下的北京可能缺雪,必須提前準(zhǔn)備人工造雪。我們組織了一批青年科學(xué)家,在雪場開展雪質(zhì)觀測研究,按照國際奧委會標(biāo)準(zhǔn),成功建設(shè)了戶外滑雪賽道;同時進(jìn)行人工造雪和儲雪實(shí)驗(yàn),保證了賽事順利進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)北京冬奧會的用雪自由。為此,我們的年輕人冬天扎根河北、東北,夏天上青藏高原,在理論上和應(yīng)用上都做出了很好的成績。雖然相關(guān)數(shù)據(jù)不能寫進(jìn)論文發(fā)表,有點(diǎn)遺憾,但他們已經(jīng)把論文寫在了冬奧會的冰雪賽道上,我非常欽佩。
解放周末:不久前,您還寄語青年同行,地理研究中要有“世界眼光”和“戰(zhàn)略思維”。為何特別強(qiáng)調(diào)這兩點(diǎn)?
秦大河:完整來說,我想表達(dá)的有16個字——世界眼光,戰(zhàn)略思維,家國情懷,反哺社會。地理學(xué)研究本身就是一項(xiàng)全球性的工作,不僅僅是一條小河流、一個小山包。應(yīng)該在更高的視角下,追尋世界范圍內(nèi)最前沿的領(lǐng)域、最尖端的技術(shù)和最高的研究水平。
戰(zhàn)略思維,指的是要把研究與中華民族、與全人類聯(lián)系起來。而家國情懷,則定位于研究為地球家園服務(wù),為國家服務(wù)。希望更多青年地理科學(xué)工作者,以遠(yuǎn)大的抱負(fù)、深邃的思考、高超的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)以及樂于奉獻(xiàn)的精神,來回報(bào)社會。
解放周末:從您自身經(jīng)歷來看,搞地理研究并不容易?,F(xiàn)在的年輕人吃得起這份苦嗎?
秦大河:就我個人而言,生命中好像與地理、與冰川早早結(jié)緣。我父親因?yàn)楣ぷ?,曾輾轉(zhuǎn)于多地從事教學(xué)和科研。家里兄弟姐妹的名字,都帶上了明顯的地理色彩。我出生在黃河之濱,就叫大河。早在小學(xué)六年級時,我就在作文中寫過這樣一段話:“我要讓我的腳印,印遍地球上的任何角落?!苯衲晡?5歲了,還在為12歲時的夢想努力著。
對于冰凍圈科學(xué)的人才隊(duì)伍,我確實(shí)有些擔(dān)憂。因?yàn)檫@個方向的“大本營”在中科院蘭州冰川凍土研究所,一些人讀完研究生,就離開了。我認(rèn)為,不是這個學(xué)科留不住人,讓他們望而卻步的是西部地區(qū)發(fā)展相對落后這個大環(huán)境。但其實(shí)越是這樣,越是需要更多人才,才能形成良性循環(huán)。
希望社會各方對西部的科學(xué)工作給予更多關(guān)懷,也希望有志的年輕人看到,全球變暖、極端氣候頻現(xiàn),整個冰凍圈處于“危機(jī)狀態(tài)”。這正是許多科研領(lǐng)域亟待填補(bǔ)大空白、即將出現(xiàn)大發(fā)現(xiàn)的時刻。我衷心歡迎更多青年加入隊(duì)伍,前途光明,我們一起奮斗!
秦大河
1947年生。中國科學(xué)院院士,發(fā)展中國家科學(xué)院院士,亞洲地理學(xué)會主席;曾作為中國代表,完成人類史上唯一一次徒步橫穿南極大陸科學(xué)探險(xiǎn)活動。
來源:上觀新聞
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