測(cè)量學(xué)——珠穆朗瑪峰30年"變矮"解密
新華網(wǎng) 2009/6/18
珠穆朗瑪峰確實(shí)變矮了
被譽(yù)為地球第三極的珠穆朗瑪峰是世界最高峰,高8848.13米,由于處于印度板塊與歐亞板塊的碰撞地帶,每年依然以1厘米的速度‘長(zhǎng)高’”,這也許正是我們從小學(xué)就學(xué)到的有關(guān)珠穆朗瑪峰的標(biāo)準(zhǔn)描述。然而最近我國(guó)科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)令人敬畏的世界之巔居然在過去的33年中持續(xù)下降,這讓所有的人大吃一驚!
原來,早在1966年,中國(guó)第一次成功測(cè)量珠峰的雪面高程值為8849.75米。1975年,中國(guó)科學(xué)家測(cè)出珠峰峰頂雪面的高度為8849.05米,減去當(dāng)時(shí)測(cè)量得到的峰頂0.92米的雪深,最終得出珠峰高度為8848.13米。這一數(shù)據(jù)一直作為中國(guó)對(duì)珠峰高度的采用值沿用至今。
可是伴隨著測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,過去30余年來,中國(guó)科學(xué)院院士陳俊勇等科學(xué)家利用天文、重力、激光測(cè)距、GPS等先進(jìn)的技術(shù)手段,對(duì)珠峰的高程值進(jìn)行了先后五次越來越精確的測(cè)量。1992年,科學(xué)家所測(cè)得的珠峰雪面高程的最終計(jì)算值是8849.04米,而1999年第五次觀測(cè)的結(jié)果則下降為8848.45米。1999年的觀測(cè)值和1966年相比少了1.3米,這表明了珠峰“變矮”了。
珠峰變矮的原因是印度板塊和歐亞板塊的運(yùn)動(dòng)發(fā)生了變化?
是什么讓珠峰長(zhǎng)高的勢(shì)頭受阻,難道是印度板塊和歐亞板塊的運(yùn)動(dòng)發(fā)生了變化?人們不免這樣猜測(cè)。然而陳俊勇院士在研究中卻發(fā)現(xiàn),印度板塊仍在向北推進(jìn),仍然是形成青藏高原及其周圍地區(qū)強(qiáng)烈變形的主要?jiǎng)恿碓础6抑榉宓貐^(qū)在印歐板塊推動(dòng)下的整體抬升過程中呈波浪式的起伏,上升的速率并不是均勻恒定。雖然陳院士得出了珠峰地區(qū)上升的速率不固定的結(jié)論,但卻恰恰說明了珠峰抬升的趨勢(shì)沒變。
既然珠峰依然在緩慢長(zhǎng)高,為什么還會(huì)失去1.3米的高度?陳院士認(rèn)為這應(yīng)該是珠峰冰雪面變化造成的。他指出珠峰雪面下降的幅度并不平衡,并且隨著季節(jié)的變化而消長(zhǎng)。夏天雪面向下降,冬天大量降雪又使雪面增高,但雪面高度的總體趨勢(shì)是下降的。
中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所所長(zhǎng)姚檀棟研究員也認(rèn)為“珠峰頂部在短期內(nèi)降低如此劇烈,肯定不是地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,只能從冰川對(duì)氣候的響應(yīng)去解釋。”他提出,全球由于氣溫上升,加速了珠峰頂部的積雪由雪到冰轉(zhuǎn)化的過程,冰川的密實(shí)化過程加快,從而導(dǎo)致冰面的降低。實(shí)際上,從1992年開始的珠峰頂部急劇降低時(shí)期正好對(duì)應(yīng)于氣候急劇變暖時(shí)期。
冰雪密實(shí)是導(dǎo)致珠峰變矮的罪魁禍?zhǔn)?
“密實(shí)化”到底是一種怎樣的過程,難道它就是珠峰變矮的關(guān)鍵因素嗎?中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所康世昌研究員告訴記者,“密實(shí)化”是指一個(gè)積雪轉(zhuǎn)變?yōu)楸鶎拥倪^程,它有兩種物理機(jī)制,一種是在氣溫高的情況下,雪在白天化成水,晚間氣溫降低,再變成冰,另一種就是雪層不斷變厚,底層雪在不斷增加的壓力之下變成冰。
康世昌研究員說,如果氣溫升高,雪變成冰的速度就會(huì)相當(dāng)快。但是珠峰峰頂常年溫度都在0攝氏度以下,所以絕對(duì)不可能是降雪先溶解成水再凍成冰。珠峰頂部積雪的密實(shí)過程無疑是第二種密實(shí)過程。雖然珠峰頂?shù)姆e雪不會(huì)融化成水,但氣溫升高仍可以加速密實(shí)化過程,而變成冰厚度是減薄的!凹偃鐝那20年積雪才能變成冰,溫度升高后密實(shí)速度加快,現(xiàn)在可能只需10年或者5年雪就會(huì)變成冰!彼虮确秸f,“從這個(gè)意義來說,陳院士和姚所長(zhǎng)的說法是很正確的!
可是一個(gè)“密實(shí)化”卻并不能徹底揭開珠峰“變矮”之謎?凳啦芯繂T指出,積雪密實(shí)過程中其實(shí)有很多細(xì)節(jié)說不清楚。比如溫度升高時(shí),到底有多少雪融水的殘余就無法觀測(cè)計(jì)算,一點(diǎn)沒有融化的干雪和略有融化的濕雪壓實(shí)過程也并不一樣。氣溫升高后,雪片晶體之間有一點(diǎn)輕微的融水殘余都會(huì)加速密實(shí)化過程,但就珠峰頂上總體積雪來說是不會(huì)發(fā)生融水的。
珠峰頂部冰雪到底有多厚仍然無法確定?
珠峰上的冰雪層的厚度,專家眾說紛紜,也讓“密實(shí)化”發(fā)生作用的具體情況更加撲朔迷離。1975年我國(guó)科學(xué)家測(cè)量珠峰峰頂?shù)难┥钍?.92米,可是意大利登山隊(duì)用測(cè)桿觀測(cè)到的雪深數(shù)據(jù)是2.5米。姚檀棟研究員認(rèn)為使用這種辦法是不能測(cè)得雪的真正厚度的,更不要說冰的厚度。他提出珠峰頂部冰雪厚度要遠(yuǎn)大于2.5米,可能在10米到幾十米之間。
康世昌研究員告訴記者,珠峰頂部以巖面為主,如果將雷達(dá)放置在冰雪層上,向下發(fā)射電波,可以檢測(cè)出冰雪層的確切厚度,但由于條件限制,從來沒有人將雷達(dá)背上珠峰進(jìn)行測(cè)量。此外在峰頂?shù)谋⿲由嫌帽@鉆至底部,也可測(cè)出冰雪層的確切值,但也沒人有做過此類測(cè)量,所以珠峰頂部的冰雪層的具體厚度依然是個(gè)謎。
珠峰地區(qū)在海拔6500米以上的地方,每年降水量是500毫米,以此來推斷,由于密實(shí)作用的存在,千萬年來在珠峰頂形成的雪冰層應(yīng)該非常厚,絕不應(yīng)該僅僅是專家猜測(cè)的(未完,下一頁(yè))
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