珠峰地区首次！中国科学家为何开展这项试验？

　　聚焦“世界屋脊”地气相互作用研究，珠峰地区首次水—热—碳通量航空观测试验8月1日启动，持续开展一个月圆满完成。作为中国第二次青藏高原综合科学考察研究项目的重要组成部分，这项试验备受关注。

　　何为地气相互作用？为什么要在“世界屋脊”开展地气相互作用观测研究？珠峰地区这项研究如何服务中国造福世界？围绕这些议题，领导科研团队进行本次试验的中国科学院空天信息创新研究院研究员贾立，在珠峰地区开展试验任务期间接受中新社“东西问”独家专访，进行科普解读。

视频：【东西问】贾立：珠峰地区首次，中国科学家为何开展这项试验？来源：中国新闻网

　　现将访谈实录摘要如下：

　　中新社记者：您领导的科研团队正在珠峰地区开展任务研究。什么是地气相互作用？它和天气有何关联？

　　贾立：我们团队正在开展的试验项目全称为“青藏高原珠峰地区高寒环境复杂地表地气相互作用天—空—地立体协同观测试验”，这是科学家在珠峰地区首次利用航空平台获取水—热—碳通量观测数据。

珠峰地区首次水—热—碳通量航空观测试验科研团队负责人贾立研究员(左)，在试验场指帐篷内与科考队员讨论观测方案。中新社记者 孙自法 摄

　　大家一听到“地气”，可能会想到一个人做事是不是“接地气”，但在地学研究领域，“地”指地球表面，“气”指地球上笼罩的大气层。所以，“地气”实际上包含地球表面和地球大气层两个地理范畴。

　　地气相互作用一般是指地表和其上的大气之间通过一些物理过程发生相互作用、互相影响，即地面发生的一些物理过程会影响大气，大气的一些物理过程也会影响地面。地气相互作用是形成地球系统气候特征的重要过程，在气候变化如全球变暖等方面发挥着非常重要的作用。

　　天气则是指地球上大气圈短时间发生的各种气象现象，包括气温高低、雨雪天晴等。

　　中新社记者：青藏高原被誉为“世界屋脊”和“地球第三极”，为什么要在这一地区开展地气相互作用观测试验研究？主要科学目标是什么？

　　贾立：众所周知，青藏高原是世界海拔最高的高原，对大气具有强烈的加热效应，进而影响北半球的中纬度大气环流，其地表物质和能量交换不仅影响青藏高原及周边气候，还可通过复杂的气候反馈机制和大气环流影响全球气候，是地球系统地气相互作用过程及生态系统格局演变研究的重要区域。

　　这次试验任务区域位于珠峰北侧，平均海拔约4200米，该地区地气相互作用不局限于当地，也会通过大气环流影响整个地球系统的气候。反过来，全球气候变化也会影响青藏高原地区的环境，包括加速珠峰所在的喜马拉雅山地区的冰川融化等。

　　青藏高原还有一个形象的称谓是“亚洲水塔”。这次试验任务选择在七八月份开展，此时亚洲季风给珠峰地区带来较丰沛的降水，加上夏季冰雪融化，使得土壤水分含量较大；而夏季太阳辐射强，有充分的能量。这样一来，充分的水分和能量使珠峰地区的地表蒸发量处于全年最大的时候，能够改变大气的对流形势，进一步影响大气环流。我们的目标之一，是通过观测地表与大气间的能量和水分交换来研究地气相互作用如何影响大气。

　　不过，珠峰地区地形相当复杂，地表非均匀性很大，仅利用单点的地基观测不足以了解该地区大范围的地气之间水热交换特征。因此，此次试验旨在利用无人机航空平台，针对地气间水热交换过程和边界层过程开展面上尺度的观测试验，结合地基站点和卫星遥感观测，形成多时空尺度、天—空—地立体综合观测，探究珠峰地区地气相互作用特征，深入理解和探究处于亚洲季风影响区的珠峰北坡地区高寒环境和复杂地表条件下的水分循环、物质和能量交换过程的特征和机理，为揭示珠峰地区复杂地形和高寒环境影响下地气相互作用特征及机理提供关键数据支撑。

珠峰地区首次水—热—碳通量航空观测试验科研团队负责人贾立研究员(中)和队员在试验场讨论，与无人机起降点工作人员联系。中新社记者 孙自法 摄

　　中新社记者：“世界屋脊”与低海拔地区的地气相互作用有何异同？它们之间如何相互影响？

　　贾立：高海拔的“世界屋脊”与低海拔地区的地气及地气相互作用有很大差别。一般来说，高海拔地区地气相互作用更加剧烈，因为高海拔地区吸收太阳辐射非常强，从而产生较强的对流，一旦地表有水分供给就会导致地表向大气进行较强的水汽输送。这一强烈、随时会转变的地气相互作用过程，也导致青藏高原天气变化剧烈，会呈现出“一天有四季”的特点，而低海拔和平原地区往往是春夏秋冬四季分明。

　　青藏高原地区地气相互作用产生的热量、水汽等，会通过大气环流对低海拔地区产生影响，但这个相对复杂的过程肯定对不同区域、不同地理环境有不同程度影响。比如，长江中下游地区的暴雨洪涝和干旱等，就可能与青藏高原的地气相互作用有一定的关系。

　　中新社记者：人类只有一个地球，世界也只有一个“屋脊”，珠峰地区地气相互作用研究如何服务中国造福世界？这方面科研该怎样加强国际合作？

　　贾立：由于青藏高原在全球气候系统中发挥的重要作用，中国非常重视青藏高原地气相互作用研究，在青藏高原建有很多地面观测站，同时利用卫星观测和模型模拟开展大区域的研究。在近些年开展的第二次青藏高原综合科学考察过程中，中国也进一步加强了地面观测网络的建设。

　　通过深入研究青藏高原地气相互作用，有助于了解高原的气候模式及其对气候变化的响应，为中国及全球制定更加科学的气候应对策略提供参考，并为全球应对气候变化、管理水资源和保护生态系统提供宝贵的经验和数据，服务于全球可持续发展。

　　长期以来，中国科学界非常重视国际合作，与国外研究机构及高校等开展多种形式合作，包括与青藏高原周边国家及其他国家研究机构的合作。这些合作不局限于地气相互作用研究，还包括生态、环境、冰川变化等，目的都是为了更好地理解青藏高原上发生的物理过程，这些物理过程如何影响全球气候，气候变化反过来又如何影响青藏高原的环境变化，为减缓气候变化及其对人类社会的影响，寻找科学依据和解决途径。

　　展望未来，建议各国科学家加强数据共享和合作研究，共同推进相关模型的改进，增强对气候变化趋势和影响的预测能力。期望应对气候变化国际合作，能够与全球可持续发展目标相结合，推动经济、社会和环境的全面可持续发展，共同应对全球性挑战。

　　中新社记者：2023年，中国科学家团队将研制完成的7套“全球水资源数据产品(2023版)”赠送给联合国，其中2套由您的团队完成，未来相关产品研制有何规划？

　　贾立：2023年3月，中国科学院院士、可持续发展大数据国际研究中心主任郭华东在纽约参加联合国2023年水事会议期间，向联合国赠送了“全球水资源数据产品(2023版)”，旨在分享中国科学家在面向全球可持续发展的水资源相关领域的科学知识和经验，其中两套数据是我们团队基于卫星观测研发的成果，包括“全球陆表蒸散发产品”和“全球农田水分利用效率产品”。

　　陆表蒸散发是地表和大气之间的水分通量，是陆表水循环和碳循环的关键过程，也是陆地水资源的重要支出项。对陆表蒸散发的准确估算，不仅对地球系统和全球气候变化研究具有重要意义，而且在水资源有效开发利用、农作物需水生产管理、旱情监测预测、天气预报等方面具有重要应用价值。经过十多年努力，我们团队开发出具有自主知识产权的遥感蒸散发模型，具备生产不同时空分辨率且精度较高的蒸散发数据产品的能力。利用该模型生产的数据产品，可以支撑联合国可持续发展目标实现进程的监测。最近，这套蒸散发数据产品还被联合国粮农组织的数据平台收录和发布，未来可得到更广泛应用。

珠峰地区首次水—热—碳通量航空观测试验科研团队负责人贾立研究员，在试验场地一处地基观测站检查仪器运行状态。中新社记者 孙自法 摄

　　农业是“用水大户”，在水资源总量有限而用水需求不断增长的情况下，提高农田水分利用效率、减小单位生产力所需耗水量，是解决水资源短缺问题的重要途径之一。“全球农田水分利用效率产品”这套数据集可帮助明晰农田水分利用效率空间分布及变化规律，助力水资源高效利用和农业可持续发展。

　　地表蒸散发和生态系统水分利用效率是我们团队长期的研究目标。未来，我们将持续研发和改进这两套产品，并通过地球大数据科学工程数据共享服务系统和联合国粮农组织数据共享平台等实现年度定期更新，与全球共享。

　　中新社记者：您于2019年入选全球能量与水循环计划水文气候委员会委员，2024年就任全球能量与水循环计划科学指导委员会委员。您将如何以此为契机，推动国际以及中外学术交流与合作？

　　贾立：全球能量与水循环计划(GEWEX)是世界气候研究计划的核心计划，自1990年创立以来，已成为国际上具有影响力的科学研究计划。

　　在GEWEX相关委员会任职期间，我希望能发挥在地气相互作用和卫星遥感及其应用等研究方面的特长和科研经验，对GEWEX的发展有所贡献；也希望能推动中国科学家参与GEWEX的活动和项目，与国际一流科学家开展合作交流。

　　我们团队这次在珠峰地区开展以水—热—碳通量为主的地气相互作用观测试验，与GEWEX的2023—2032十年科学目标规划中的内容密切相关。比如，GEWEX关注如何提高对陆表—大气相互作用在跨时空尺度的水、能量和碳收支中的作用的理解；一个地区的大气边界层的特性，在多大程度上是由局地地表与大气的感热能量和潜热能量及水分交换所确定。这些也是我们这次试验所关注的核心问题。

　　此外，国外科学家在阿尔卑斯山、安第斯山等高山地区也在推进地气相互作用试验研究，我们希望有机会合作开展相关对比研究。

　　受访者简介：

珠峰地区首次水—热—碳通量航空观测试验科研团队负责人贾立研究员。中新社记者 孙自法 摄

　　贾立，中国科学院空天信息创新研究院二级研究员，博士生导师，中国科学院特聘核心骨干研究员，研究方向为水循环、水资源遥感及全球变化。2019年入选全球能量与水循环计划水文气候委员会委员，2024年入选全球能量与水循环计划科学指导委员会委员；担任亚大对地观测组织干旱监测与评估工作组主席，“数字丝路”国际科学计划水资源工作组主席等；担任《遥感学报》副主编及多个国内外专业期刊编委。先后主持承担科技部、国家自然科学基金委员会、中国科学院、第二次青藏高原综合科学考察研究以及欧盟第七框架研究计划及“地平线2020”计划等科技项目等40余项；已在中外学术期刊发表学术论文190余篇，主编及参与出版专著近20部。

【编辑:曹子健】