一
從蘭州出發(fā),驅(qū)車近兩個小時,到了景泰縣城后再向北約20公里,有一個始建于上世紀(jì)70年代初的農(nóng)場,由于廢棄多年,農(nóng)場一片蕭條,許多房屋已倒塌。從下車的那一刻起,你馬上就能感受到大風(fēng)的威力,吹得人幾乎不能站立。在這里生活了5年的李大爺說,這樣的風(fēng)幾乎是“家常便飯”。
但在蘭州大學(xué)(以下簡稱蘭大)大氣科學(xué)學(xué)院院長黃建平看來,這里卻是比較理想的監(jiān)測點。一來可以為監(jiān)測儀器提供必要的后勤保障,保證監(jiān)測系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),比如電源和工作人員生活給養(yǎng)。更為重要的是,這里距離騰格里沙漠僅有45公里:“在盡可能接近沙漠的地方進行監(jiān)測,那里的沙塵幾乎沒有被污染,更有利于監(jiān)測數(shù)據(jù)的對比實驗”。
在農(nóng)場一個并不起眼的墻角落,“蘭州大學(xué)半干旱氣候與環(huán)境觀測站”就設(shè)立在那里。由大氣科學(xué)學(xué)院自行設(shè)計和安裝的“蘭州大學(xué)氣候災(zāi)害移動監(jiān)測系統(tǒng)”已在這里投入使用,它可以實時、動態(tài)地監(jiān)測西北沙塵暴發(fā)生、發(fā)展及其輸送過程。
在監(jiān)測站藍(lán)白相間的“大車箱”的頂部,多個帶鏡頭的儀器正在工作,尤其以測風(fēng)速的儀器最為“活躍”,它隨著風(fēng)不停地轉(zhuǎn)動著方向,有點像沒有翅膀的飛機。這套裝有國際先進儀器的監(jiān)測系統(tǒng)主要由微脈沖激光雷達(dá)、多波段太陽光度計、三波段積分渾濁度儀、大氣成分監(jiān)測儀、地面輻射儀器及自動氣象站等多組設(shè)備組成,數(shù)據(jù)全部實現(xiàn)自動接收和處理。這是我國目前第一套專門用于氣候災(zāi)害,特別是干旱、沙塵等災(zāi)害天氣的移動式監(jiān)測系統(tǒng),在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
在農(nóng)場的后山上,距離這個“大車箱”不遠(yuǎn)的地方,還分別設(shè)有兩個監(jiān)測點,主要用來觀測不同地表植被(如山丘、農(nóng)田等)的感熱、潛熱、土壤溫度和土壤水含量等。留守在這里的工作人員為了確保儀器的安全和隨時檢查監(jiān)測到的數(shù)據(jù)是否正常,每兩個小時就要檢查一次監(jiān)測記錄。
“在蘭大的氣候災(zāi)害移動式監(jiān)測系統(tǒng)研制之前,我國還沒有一套高投入的移動式監(jiān)測系統(tǒng),蘭大開了先河!秉S建平介紹說,該系統(tǒng)通過收集監(jiān)測、數(shù)據(jù)集成、經(jīng)過反演,能夠提供一個直觀的信息。而對沙塵暴發(fā)生、發(fā)展及輸送過程的移動野外觀測這種新的理念目前在國內(nèi)也是首創(chuàng),并且具備了國際一流的數(shù)據(jù)反演方法。
黃建平認(rèn)為,甘肅是個氣候敏感地帶,這套系統(tǒng)的研制成功和投入使用有可能產(chǎn)出有突破性的創(chuàng)新成果。目前,該監(jiān)測系統(tǒng)承擔(dān)著國家“973”項目“北方干旱與人類適應(yīng)”第一課題,國家自然科學(xué)基金重點項目,國家自然科學(xué)基金面上項目,海外、港澳青年學(xué)者合作研究基金等多項科研項目。
2008年春,我國北方地區(qū)出現(xiàn)沙塵天氣過程的次數(shù)多于去年的15次,接近常年同期平均值19次。2008年2月29日和3月17日,“蘭大氣候災(zāi)害移動監(jiān)測系統(tǒng)”前后兩次成功監(jiān)測到全國大范圍沙塵天氣。這是繼2006年4月12日蘭大建成黃土高原首個半干旱國際氣候與環(huán)境觀測站后的又一重大科研進展。
2008年4月8日,20多名中美科學(xué)家?guī)е鴩H上最先進的觀測儀器在這里進行了西北沙塵暴聯(lián)合觀測,黃建平和他的團隊與國內(nèi)外的同行們站在了同一個競技場上。聯(lián)合實驗由蘭大大氣科學(xué)學(xué)院、中科院大氣物理所、中國氣象局、美國能源部大氣輻射計劃和馬里蘭大學(xué)等單位聯(lián)合舉行,觀測試驗以蘭州大學(xué)半干旱氣候與環(huán)境觀測站為中心,另設(shè)景泰、張掖國家氣候觀象臺兩個移動觀測點。希望通過這次觀測試驗?zāi)苓M一步了解沙塵暴的形成機理、傳輸特征及其對氣候系統(tǒng)的影響。