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作者： 天諾基業(yè)時(shí)間：2021-02-24
日期: July 19, 2011
當(dāng)我寫下這篇筆記時(shí)，我正坐在一架配備滑雪裝備的 LC-130 大力神貨機(jī)上。這架飛機(jī)來自紐約州空軍國民警衛(wèi)隊(duì)第 109 空運(yùn)聯(lián)隊(duì)，剛從北緯 77°的 NEEM 營地起飛，現(xiàn)在正飛越一天 24 小時(shí)都有太陽的格陵蘭島。我們與負(fù)責(zé)管理 NEEM 探險(xiǎn)隊(duì)的哥本哈根大學(xué)冰雪與氣候中心已有長達(dá)四年的合作，因此，我有幸被邀請(qǐng)?jiān)L問位于北格陵蘭島冰冠的 NEEM 營地。
在過去四年里的夏季，來自 14 個(gè) NEEM 成員國的課題組（以及其他課題組）在這個(gè)遙遠(yuǎn)的地方 - 2.5 公里厚的冰面上駐扎了三個(gè)月左右。他們攜帶了大量的科學(xué)測(cè)量設(shè)備，包括一些用于測(cè)量冰芯中的溫室氣體、冰中的穩(wěn)定水同位素和空氣中的水汽同位素的 Picarro 分析儀。今年，我在那里見到了我們的許多客戶 - 來自德國阿爾弗雷德·韋格納研究所 （AWI）、法國氣候與環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室 （LSCE）、日本國立極地研究所 （NIPR）、丹麥哥本哈根大學(xué)、瑞士伯爾尼大學(xué)以及美國斯克里普斯研究所和科羅拉多大學(xué)環(huán)境科學(xué)合作研究所的科學(xué)家。
NEEM 的主要活動(dòng)是鉆探深層冰川冰芯，并對(duì)其進(jìn)行一系列的化學(xué)、物理和同位素特性分析，以了解遠(yuǎn)古時(shí)期（11.5 萬多年前）的地球環(huán)境和氣候。冰中穩(wěn)定的水同位素代表了飄落的每一層雪最終形成冰芯層的季節(jié)里全球的平均溫度 - 而且經(jīng)過數(shù)千個(gè)季節(jié)的降雪，每一層都被壓縮至僅幾毫米厚。NEEM 的水汽同位素測(cè)量將有助于描述積雪表面與空氣之間的水分輸送 - 這對(duì)于準(zhǔn)確解釋冰中水同位素含量與形成它的古代大氣中的水同位素含量之間的關(guān)系非常關(guān)鍵。去年，鉆探達(dá)到了冰芯底部的“基底冰”（混合了巖石和土壤的冰），標(biāo)志著冰芯鉆探的結(jié)束。今年，這種鉆頭被一種可以鉆穿巖石的鉆頭所取代，進(jìn)而可以鉆探基底冰和沉積物樣本，用于分析微生物活動(dòng)和古代 DNA 等課題。
同時(shí)也在格陵蘭島、南極洲等地鉆取了許多冰芯（南極洲的冰芯是迄今為止最古老的）。如需了解 NEEM 項(xiàng)目的開展原因和對(duì)新冰芯的需求情況，請(qǐng)參見 NEEM 網(wǎng)站：“北格陵蘭艾木間冰期冰芯鉆探項(xiàng)目 （NEEM） 是一個(gè)國際冰芯研究項(xiàng)目，旨在從格陵蘭島西北部 （營地位置北緯 77.45° 西經(jīng) 51.06°） 提取冰芯，該冰芯可追溯到上一個(gè)間冰期，即艾木間冰期。該項(xiàng)目后勤由丹麥冰雪與氣候中心管理，空中支援由美國國家科學(xué)基金會(huì)極地項(xiàng)目辦公室管理的配備滑雪裝備的大力神貨機(jī)執(zhí)行。”
“格陵蘭島在艾木間冰期的氣溫比現(xiàn)在高出 3-5°C，而由于全球變暖，預(yù)計(jì)未來氣候每世紀(jì)將升高 2-4°C，因此，艾木間冰期是未來氣候的可靠類比案例。通過了解艾木間冰期氣候是如何演變的，我們可以提高預(yù)測(cè)當(dāng)前氣候在未來將如何演變的能力。”
“在 2007 - 2011 年期間，一隊(duì)冰芯研究人員將在格陵蘭島西北部的冰蓋上鉆孔，以提取上一個(gè)間冰期（大約 11.5 萬年前結(jié)束的艾木間冰期）的冰。艾木間冰期的冰芯樣本將有助于我們理解在類似于未來氣候變暖條件下的氣候動(dòng)力學(xué)。”
“以前來自格陵蘭島的深層冰芯（世紀(jì)營、DYE-3、GRIP、GRIP2 或 NGRIP） 都不包含完整的、未受擾動(dòng)的艾木間冰期冰層，這些冰層要么已經(jīng)融化，要么被靠近基巖的冰流所擾動(dòng)。”
盡管有一些來自南半球的艾木間冰期冰芯，但是格陵蘭島的艾木間冰期冰芯對(duì)于完成那個(gè)時(shí)期的全球圖像來說是至關(guān)重要的，尤其是因?yàn)樵诎鹃g冰期的冰中捕捉到的信號(hào)在北半球更加明顯。格陵蘭島基本呈巨型碗狀結(jié)構(gòu)，周圍環(huán)繞著山脈，因此這些冰得以保存在格陵蘭島。內(nèi)部冰層受到 2500 米厚冰層的下推力量，有效地封存在碗中。這就是其它北方冰層不復(fù)存在，而格陵蘭島厚厚的冰層存續(xù)至今的原因。
NEEM 營地也是進(jìn)行其它科學(xué)研究的基地 - 淺層冰芯、淺層雪/冰（“粒雪”）內(nèi)的氣體測(cè)量、用于冰震調(diào)查的地震臺(tái)、深孔測(cè)井（冰溫度、壓力）、冰川層析成像的雷達(dá)探測(cè)、冰張力網(wǎng)、冰冠雷達(dá)探測(cè)以及使用無人機(jī)載雷達(dá)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。
NEEM 的科學(xué)成果對(duì)我們理解氣候變化來說非常重要，也因此得到了很多關(guān)注。所以，每個(gè)季節(jié)都有 “DV” （貴賓）前來參觀。在我乘坐的飛機(jī)上，就包括格陵蘭和丹麥的多個(gè)科學(xué)、教育和環(huán)境部部長，以及記者和電影制片人。在我們進(jìn)行訪問的前一周，丹麥女王參觀了 NEEM。
NEEM 營地住有 15 - 30 人，進(jìn)行考察的科學(xué)家會(huì)往來與此并在那里住上 2 - 6 周（我們困在那里的 36 個(gè)小時(shí)中，那里的人口增加到了 50 多人?。I地有一個(gè) 4 層樓高的巨大網(wǎng)格球形穹頂，其中設(shè)有廚房（配備全職法國廚師）、常見的餐飲、娛樂和工作區(qū)域。該建筑頂部有一間帶有小窗戶的房間用作控制塔，以聯(lián)系大約每星期到達(dá)的飛機(jī)。這些飛機(jī)飛行三小時(shí)到達(dá)營地，為營地提供食物和燃料，也負(fù)責(zé)在 NEEM 和 KISS （康克魯斯瓦格國際科學(xué)支持中心）之間運(yùn)送人員和設(shè)備。該營地還有許多其它的大型半永久帳篷，可用作宿舍、倉庫和住房設(shè)備。科研人員在 10 米深的冰溝中完成深鉆和冰芯分析，其主要鉆孔位于冰冠表面以下 2.5 公里處，直達(dá)冰層底部的巖石。如需查閱自 2007 年起的 NEEM 現(xiàn)場日志，請(qǐng)參見此鏈接。
維持營地運(yùn)轉(zhuǎn)的后勤保障令人難以置信。2007 年，大部分最重的設(shè)備都是用大型雪橇從以前一個(gè)名為 NGRIP 的冰芯深井鉆探點(diǎn)，以步行速度拖運(yùn)至 365 公里外的 NEEM 場地。隨著數(shù)個(gè)季節(jié)的積雪累積，建筑物被掩埋的程度逐年增加，必須偶爾將其挖出并“抬起”（事實(shí)上，一些以前的（現(xiàn)在被廢棄的）冰芯鉆探點(diǎn)的建筑現(xiàn)在已經(jīng)完全被雪吞沒了）。今年，他們將把重達(dá) 35 噸的 NEEM 穹頂?shù)跗?，放在雪橇上，這樣就可以將其保存下來并拖到下一個(gè)鉆探點(diǎn)。
進(jìn)出 NEEM 營地是一場冒險(xiǎn)。在這條長達(dá) 6 公里的飛機(jī)起降“滑雪道”上著陸是一件非常困難的事。這條滑雪道比世界上任何鋪設(shè)的跑道都要長，這是因?yàn)?ldquo;滑雪”飛機(jī)需要這樣的長度才能有足夠的速度飛上天空。為了空運(yùn)貨物，飛機(jī)速度必須達(dá)到 ~85 海里/小時(shí)。如果速度不夠，必須以 65 海里/小時(shí)的速度發(fā)射連接在 LC-130 上的火箭（“起飛用火箭助推器”，簡稱為 JATO），從而再獲得 5-10 海里/小時(shí)的速度讓前起落架離開地面，同時(shí)使速度提升到 85 海里/小時(shí)。我們?cè)?jì)劃停留 3 小時(shí)，但由于嘗試起飛失敗了 6 次而不得不停留 36 小時(shí)，其中包括一次使用 JATO，在此之后又嘗試了兩次（我們甚至沒有達(dá)到足夠使用火箭的速度）。在最后一次嘗試中，經(jīng)過數(shù)小時(shí)的跑道疏導(dǎo)和潤滑，凌晨 1 點(diǎn)，雪又平又冷，很適合滑雪（和飛機(jī)滑雪?。?，我們終于在點(diǎn)燃火箭的情況下離開了地面！這真是一次令人難忘的經(jīng)歷！
Picarro 連續(xù)監(jiān)測(cè)以獲取實(shí)時(shí)信息
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