守望云端三十年 “畫”出地球呼吸曲線(深度觀察)

在歐亞大陸腹地，青藏高原的一座高山上，誕生了一條記錄地球大氣呼吸的曲線。這條曲線由一群氣象人堅(jiān)守在高山云頂上接力繪就，至今已堅(jiān)持30年。這就是全球知名的二氧化碳變化曲線——“瓦里關(guān)曲線”，由位于我國(guó)西北角的瓦里關(guān)全球大氣本底站“出品”，走向全球氣候變化大會(huì)，寫進(jìn)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)報(bào)告，成為支撐全球氣候變化結(jié)論的重要依據(jù)之一。

耐住寂寞，在海拔3816米高山上，他們不分日夜駐守了30年

瓦里關(guān)全球大氣本底站(以下簡(jiǎn)稱“瓦里關(guān)站”)位于青海省海南藏族自治州境內(nèi)的瓦里關(guān)山上，瓦里關(guān)山海拔3816米，屬于青藏高原東北邊緣的青海南山山系。

按照全球大氣本底站的建設(shè)要求，本底站必須地勢(shì)孤立、四周開闊，方圓數(shù)十公里內(nèi)人煙稀少、幾乎沒(méi)有工業(yè)生產(chǎn)，空間和環(huán)境代表性較好。瓦里關(guān)站符合上述要求，成為世界氣象組織34個(gè)全球大氣本底觀測(cè)站之一，也是歐亞內(nèi)陸腹地唯一的全球大氣本底觀測(cè)站。

1994年9月17日，瓦里關(guān)全球大氣本底站正式掛牌運(yùn)行。

遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，瓦里關(guān)山籠罩在一片云層中，隱約能看到云頂上高高的氣象梯度觀測(cè)塔。

云端看著很近，上山卻很艱險(xiǎn)。一條僅能容一輛車通過(guò)的土路，從山底繞著山體蜿蜒曲折延伸向山頂，道路一側(cè)就是光禿禿的懸崖。車輛不知繞了多少個(gè)彎，才到達(dá)山頂最高處的瓦里關(guān)站。

瓦里關(guān)站是世界上海拔最高的全球大氣本底站。在瓦里關(guān)站，走幾步就覺(jué)得頭疼，心跳加快。幾步一緩，大口喘氣，才登上業(yè)務(wù)樓二樓的觀象臺(tái)。而瓦里關(guān)站大氣成分觀測(cè)員每天要上上下下七八趟，還要去三樓天臺(tái)查看各類觀測(cè)設(shè)備，努力克服高原反應(yīng)是他們生活的常態(tài)。

身處“世界屋脊”的青藏高原，瓦里關(guān)氣溫可低至零下20多攝氏度，暴雪常常封山，環(huán)境惡劣。

“最困難的是睡覺(jué)。白天可以努力克服，晚上輾轉(zhuǎn)反側(cè)就是睡不著。”今年10月就要退休的觀測(cè)員黃建青在瓦里關(guān)站駐守了30年，對(duì)此深有體會(huì)。高原反應(yīng)最嚴(yán)重時(shí)，觀測(cè)員們整天頭疼，嘴唇發(fā)紫，指甲發(fā)青。

四周荒無(wú)人煙，瓦里關(guān)站喝的水是山下定期送上來(lái)的水，存在水窖里。為了不影響大氣本底觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量，山上一直禁止生明火做飯，觀測(cè)員們?cè)谕呃镪P(guān)站一日三餐只能吃方便面、速凍餃子等食品。

在瓦里關(guān)站，除了空氣，最多的是寂寞。

瓦里關(guān)站實(shí)行輪班制，每次2人一起值班，10天輪換一次。值班，意味著10天不能下山，2人在高山上吃、住、工作。而在之前，瓦里關(guān)站沒(méi)有輪班制，黃建青在山上待的時(shí)間最長(zhǎng)的一次是27天。“在山上就得耐得住寂寞。”黃建青說(shuō)。

黃建青已經(jīng)記不清在山上度過(guò)了幾個(gè)春節(jié)。馬上要退休了，然而黃建青依然在輪班。在輪班的人員中，年輕人越來(lái)越多，黃建青說(shuō)這是他最高興的事。

楊昊和時(shí)聞是正在值班的大氣成分觀測(cè)員，他倆正是黃建青提到的年輕觀測(cè)員。兩位年輕人是南京信息工程大學(xué)應(yīng)用氣象專業(yè)同班同學(xué)，2021年畢業(yè)時(shí)，兩人同時(shí)入職瓦里關(guān)站。在瓦里關(guān)站的工作讓楊昊十分自豪：“監(jiān)測(cè)大氣就是記錄氣候變化，為世界作出貢獻(xiàn)，一切付出都值得。”

30年來(lái)，從黃建青到楊昊、時(shí)聞，一批批瓦里關(guān)站氣象工作者堅(jiān)持不懈，以時(shí)間為軸，以二氧化碳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為一個(gè)個(gè)原點(diǎn)，一點(diǎn)一滴積累起長(zhǎng)達(dá)30年時(shí)間序列的觀測(cè)資料，連成了一條二氧化碳變化曲線，即世界知名的“瓦里關(guān)曲線”。

屏住呼吸，每天測(cè)出20多萬(wàn)條數(shù)據(jù)，繪就“瓦里關(guān)曲線”

“瓦里關(guān)曲線”是觀測(cè)員屏住呼吸，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)測(cè)出來(lái)的。

清晨，瓦里關(guān)站的觀測(cè)員們拎著10多斤重的采樣設(shè)備，來(lái)到室外。他們打開采樣箱，拉出5米高的采樣桿，屏住呼吸，操作設(shè)備，直至跑到10多米外的下風(fēng)處后，才能喘口氣。

“屏住呼吸是為了不讓呼出的二氧化碳影響空氣成分，避免近地面上升氣流對(duì)空氣樣品產(chǎn)生影響。”時(shí)聞告訴記者，瓦里關(guān)站觀測(cè)員每周都要這樣定點(diǎn)進(jìn)行一次戶外人工采樣，采樣的條件也比較嚴(yán)格，比如風(fēng)速超過(guò)每秒2米，同時(shí)只能在上風(fēng)口采樣，條件不具備就要順延采樣時(shí)間。采樣的樣本將被寄到中國(guó)氣象局和世界氣象組織中心實(shí)驗(yàn)室，用來(lái)提取數(shù)據(jù)開展科研分析。

瓦里關(guān)站陸續(xù)開展了氣象、酸雨、氣溶膠、臭氧柱總量、反應(yīng)性氣體、太陽(yáng)輻射和溫室氣體等7大類24項(xiàng)200多種關(guān)鍵大氣成分要素的觀測(cè)，每天產(chǎn)生20多萬(wàn)條數(shù)據(jù)，大部分項(xiàng)目24小時(shí)連續(xù)觀測(cè)。目前擁有國(guó)內(nèi)連續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的溫室氣體濃度數(shù)據(jù)序列。

為了確保每一條數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，觀測(cè)員每天的工作必須一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。

每天上午8時(shí)，觀測(cè)員開始了一天的工作。先到數(shù)百米開外的觀測(cè)場(chǎng)，迎著晨光檢視每臺(tái)設(shè)備后，再返回業(yè)務(wù)樓三層的天臺(tái)。天臺(tái)上面矗立著光度計(jì)、質(zhì)譜儀、負(fù)氧離子監(jiān)測(cè)站等許多先進(jìn)觀測(cè)設(shè)備，其中不少屬于瓦里關(guān)站和高校、科研院所合作的觀測(cè)項(xiàng)目。

檢查過(guò)每一個(gè)設(shè)備的“健康狀況”后下到二樓，查看一個(gè)個(gè)貼著“氣溶膠”“溫室氣體”等標(biāo)簽的設(shè)備和一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)監(jiān)控顯示屏，檢查是否運(yùn)行良好。

從8時(shí)到次日2時(shí)，每?jī)蓚€(gè)小時(shí)巡檢一次，一共8次。一天下來(lái)，觀測(cè)員要走16公里。這還不算一些不固定的任務(wù)，比如每周三進(jìn)行溫室氣體瓶采樣，每月、每季度、每半年、每年度，還要用不同方法給不同儀器設(shè)備進(jìn)行徹底“體檢”、除塵、排障、更新……

“最擔(dān)心的是突發(fā)情況。”觀測(cè)員們異口同聲地說(shuō)。一天晚上下雨打雷，配電房斷電了，楊昊和時(shí)聞連夜恢復(fù)儀器，一直忙到凌晨4點(diǎn)終于恢復(fù)供電。

“有一次下雨打雷導(dǎo)致大部分設(shè)備都出了問(wèn)題，我和另一位值班同事花了整整一天的時(shí)間才恢復(fù)了設(shè)備。”李寶鑫在瓦里關(guān)山上做了8年觀測(cè)員，遭遇過(guò)各種突發(fā)情況，比如雷擊導(dǎo)致斷電，設(shè)備出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)突然飆升等等。只要出了狀況，不管白天黑夜，值班人員都要及時(shí)修復(fù)。

黃建青因此練就了一身修觀測(cè)設(shè)備、電腦、電路的本領(lǐng)，并親自教給了一代代年輕人。

德力格爾是瓦里關(guān)站的原站長(zhǎng)，在這里工作了14年，每天最關(guān)注的是人員安全、儀器安全、數(shù)據(jù)安全。近年來(lái)瓦里關(guān)站條件改善，周圍環(huán)境也有了變化，這讓德力格爾感到開心。

“現(xiàn)在上山的道路修得更好了，瓦里關(guān)站也有了新建的業(yè)務(wù)樓、生活樓，設(shè)備不斷升級(jí)，越來(lái)越精密。周圍村莊改變了生產(chǎn)方式，建起了世界上裝機(jī)規(guī)模最大的光伏發(fā)電園區(qū)，發(fā)展起了生態(tài)、文化旅游產(chǎn)業(yè)。瓦里關(guān)站周圍環(huán)境越來(lái)越綠色低碳，瓦里關(guān)站測(cè)出的大氣更加清潔，更好地‘還原’出大氣本來(lái)的模樣。”德力格爾說(shuō)道。

堅(jiān)守初心，長(zhǎng)期、連續(xù)、準(zhǔn)確的“瓦里關(guān)曲線”彰顯中國(guó)貢獻(xiàn)

站在瓦里關(guān)山上，星空和白云仿佛觸手可及，高寒缺氧也時(shí)刻伴隨。

為了完美“出品”這條曲線，瓦里關(guān)站觀測(cè)員們?nèi)諒?fù)一日、年復(fù)一年地投入高強(qiáng)度的工作中，至今已奮戰(zhàn)了30年、1萬(wàn)多個(gè)日夜，始終保持高效率、高精度，展現(xiàn)了專注、嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的科學(xué)精神。

世界氣象組織每?jī)赡赀M(jìn)行一次二氧化碳、甲烷等測(cè)量質(zhì)量的國(guó)際巡回標(biāo)定和比對(duì)。30年來(lái)，瓦里關(guān)站在國(guó)際巡回比對(duì)中都達(dá)到了該組織對(duì)全球大氣本底站的質(zhì)量管理要求。與國(guó)際相關(guān)觀測(cè)站的比對(duì)分析表明，瓦里關(guān)站觀測(cè)數(shù)據(jù)具有良好的一致性，完全可以代表歐亞大陸溫室氣體濃度的變化趨勢(shì)。

“我國(guó)一直是全球氣候變化多邊進(jìn)程的積極參與者和堅(jiān)定維護(hù)者。其中氣候變化科學(xué)觀點(diǎn)的一個(gè)重要支撐，就是‘瓦里關(guān)曲線’及相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)。”瓦里關(guān)站副站長(zhǎng)王劍瓊說(shuō)，這些觀測(cè)資料已進(jìn)入溫室氣體世界數(shù)據(jù)中心和全球數(shù)據(jù)庫(kù)，用于全球溫室氣體公報(bào)，以及世界氣象組織、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署、IPCC等機(jī)構(gòu)的多項(xiàng)科學(xué)評(píng)估，彰顯了中國(guó)貢獻(xiàn)。

國(guó)家氣候中心主任巢清塵說(shuō)：“‘瓦里關(guān)曲線’為全球更好地認(rèn)識(shí)氣候是怎么變化的、變化的原因是什么、未來(lái)將怎么變，以及可能的影響等方面的科學(xué)研究提供了非常重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，瓦里關(guān)的長(zhǎng)序列數(shù)據(jù)可以幫助科學(xué)家進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氣候系統(tǒng)變化，為更好地應(yīng)對(duì)氣候變化提供了科學(xué)參考。”

中國(guó)工程院院士杜祥琬到訪瓦里關(guān)后說(shuō)：“瓦里關(guān)氣象工作者終年堅(jiān)守在這山巔，他們的觀測(cè)，使中國(guó)對(duì)大氣研究的貢獻(xiàn)享譽(yù)全球。在這里，我們見證了科技工作者應(yīng)有的本色。”

瓦里關(guān)站的功能價(jià)值，伴隨人們對(duì)氣候變化研究的迫切需求被不斷豐富。

2022年，由瓦里關(guān)站申報(bào)的“青海省溫室氣體及碳中和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”入選青海新建省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)依托瓦里關(guān)站，由青海省氣象局牽頭，組建了全球大氣本底與青藏高原大數(shù)據(jù)應(yīng)用中心科創(chuàng)平臺(tái)，不斷為國(guó)家實(shí)施“雙碳”戰(zhàn)略提供重要數(shù)據(jù)支撐。

全球大氣觀測(cè)計(jì)劃科學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主席格雷戈里·卡邁克爾認(rèn)為，在全球大氣觀測(cè)計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)中，瓦里關(guān)站具有關(guān)鍵作用，在世界氣象組織新發(fā)起的全球溫室氣體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中，瓦里關(guān)站也將發(fā)揮更大的作用，體現(xiàn)更大的價(jià)值。

記者手記

共同守護(hù)清潔美麗的地球家園

在地球“第三極”的青藏高原凈土上，一群氣象人克服惡劣環(huán)境，堅(jiān)持30年，連續(xù)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)地球大氣呼吸的脈動(dòng)，“畫”出了生動(dòng)的“瓦里關(guān)曲線”，成為支撐全球氣候變化、制定聯(lián)合國(guó)相關(guān)框架公約的重要依據(jù)。“瓦里關(guān)曲線”彰顯了中國(guó)對(duì)全球氣候變化研究的貢獻(xiàn)，也時(shí)時(shí)提示著我們，必須牢固樹立綠水青山就是金山銀山的理念，深入推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，守護(hù)好清潔美麗的地球家園。

大氣不分國(guó)界，環(huán)球同此涼熱。人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳等溫室氣體，通過(guò)復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程影響著大氣中二氧化碳等溫室氣體的本底濃度，并對(duì)天氣、氣候產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)大氣二氧化碳濃度的精密監(jiān)測(cè)，有助于我們更加準(zhǔn)確地了解二氧化碳等溫室氣體排放情況。在全球氣候變化的背景下，我國(guó)積極參與全球氣候治理，并提出積極推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和的戰(zhàn)略，展現(xiàn)了大國(guó)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。當(dāng)前，能源、電力、交通、建筑等重點(diǎn)領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型深入開展，產(chǎn)品碳足跡管理開始推行，碳市場(chǎng)運(yùn)行良好，綠色低碳生產(chǎn)方式正在加快形成。與此同時(shí)，植綠護(hù)綠、垃圾分類、綠色出行等綠色生活方式正在成為人們的日常生活習(xí)慣。綠色已成為我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展的鮮明底色。

今年8月公布的《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見》吹響了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的號(hào)角，作出了重要部署。為了地球家園的永續(xù)發(fā)展，每個(gè)人都應(yīng)行動(dòng)起來(lái)，努力減少碳排放，保護(hù)好藍(lán)天碧水凈土，共同建設(shè)人與自然和諧共生的美麗家園。