瓦里關(guān)中國大氣本底基準(zhǔn)觀象臺全景。
觀測員在進行例行觀測。青海省氣象局提供
瓦里關(guān)山,靜靜地橫亙在青藏高原腹地,南瞰碧波蕩漾的龍羊峽庫區(qū),北眺我國最大的內(nèi)陸湖青海湖。在平均海拔超過4000米的地球“第三極”青藏高原上,海拔3816米的瓦里關(guān)山,寂寂無名。而讓它享譽全球的,是因為30年前,瓦里關(guān)全球大氣本底站(以下簡稱瓦里關(guān)本底站)的建設(shè)運行。30年磨一劍,如今,“瓦里關(guān)曲線”名揚全球。
彼時,應(yīng)對氣候變化還處于“小眾時代”,而中國卻體現(xiàn)出了高瞻遠矚和大國擔(dān)當(dāng)
雪線下降、落葉推遲、暴雨等極端天氣增多……如今,連生活在青藏高原上的人,都對全球變暖有了更加直觀的感受。而在30年前,在青藏高原內(nèi)陸腹地,建設(shè)一個監(jiān)測大氣成分變化、服務(wù)應(yīng)對氣候變化的本底站,可謂困難重重。
參與瓦里關(guān)本底站建設(shè)的青海省氣象局原局長徐建偉在回憶錄里提到,1979年11月,中國政府組織海洋氣象科技代表團訪問美國。原中央氣象局負責(zé)人鄒競蒙率隊在美國8個城市參觀了20多家氣象科技單位,其中包括冒納羅亞大氣本底觀測站(MLO)。這次參觀訪問,讓大家意識到,在大氣成分監(jiān)測、空氣污染預(yù)報及控制等領(lǐng)域,我國還是“空白”。
后來,在鄒競蒙的倡導(dǎo)和主持下,我國很快著手建設(shè)大氣本底監(jiān)測站網(wǎng),并于1981年及1983年先后在北京上甸子和浙江臨安建立兩個區(qū)域性大氣本底站。始于此,我國正式開始降水化學(xué)、大氣混濁度及氣溶膠等項目的觀測和研究。
彼時,世界氣象組織(WMO)全球大氣觀測系統(tǒng)剛完成整合不久,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第一次評估報告即將出爐;全球二氧化碳濃度不斷升高的趨勢越來越不容忽視,南北兩極等地紛紛建起了大氣本底基準(zhǔn)觀測站,但歐亞大陸腹地仍是一片空白——這意味著,從已有觀測站獲取到的數(shù)據(jù)尚不能代表地球變化的印記。
在各方推動下,中國、美國和WMO進行會談,三方簽訂了關(guān)于在中國西部地區(qū)建立大氣本底監(jiān)測基準(zhǔn)站的合作計劃。隨后,專家們踏上了青藏高原的諸多山脈,瓦里關(guān)山走進了他們的視線。
瓦里關(guān)山有一定高度,地勢孤立、四周開闊,方圓百公里之內(nèi)人煙稀少、幾乎沒有工業(yè)生產(chǎn),空間和環(huán)境代表性較好。這里還建有一座通信中轉(zhuǎn)站,供電和交通的基礎(chǔ)條件較好,且基建投資和維持費用相對較低。如此一來,全球大氣觀測和日常管理、后勤保障等都能得到滿足。
自1989年開始進行站址考察論證以來,青海省氣象局和中國氣象科學(xué)研究院的工作人員開展站址選擇、試驗論證、工程建設(shè)、設(shè)備安裝調(diào)試、試觀測等各項工作,邊學(xué)習(xí)、邊實踐,克服種種困難,完成了建設(shè)任務(wù),為我國大氣監(jiān)測業(yè)務(wù)發(fā)展作出了重大貢獻。
在荒僻的山頂和嚴(yán)酷的高原環(huán)境中修建房屋,困難可想而知。建筑材料要從140多公里外的西寧運來,大量的用水都得從20多公里外往山上送。當(dāng)?shù)貧夂驉毫?,無霜期又短,但在各方緊密配合下,不到3個月就完成了房屋主體及外裝修工程。
1994年9月15日,中國政府和WMO、聯(lián)合國開發(fā)計劃署同時在北京和日內(nèi)瓦舉行新聞發(fā)布會,鄭重宣布:“世界上海拔最高的監(jiān)測臭氧和溫室氣體的觀象臺即將在中國開始工作?!?/p>
當(dāng)年9月17日,在瓦里關(guān)山舉行的掛牌儀式上,原國家氣象局副局長李黃代表鄒競蒙鄭重宣告:“中國大氣本底基準(zhǔn)觀象臺正式建成并開始業(yè)務(wù)運行。”
堅守,是這里最可貴的精神,數(shù)據(jù)就是他們的生命,“瓦里關(guān)曲線”永放光芒
30年,風(fēng)華正茂!
在WMO、中國氣象局和各級政府的關(guān)懷下,在一批批氣象科技工作者的努力下,瓦里關(guān)本底站在大氣成分觀測、科學(xué)研究和應(yīng)對氣候變化等方面作出了卓越貢獻。
走進新修建的瓦里關(guān)本底站辦公室,各種監(jiān)測儀器正在運行,英文標(biāo)注的各種記錄冊和報表隨處可見。較之建站初期的艱苦條件,如今的瓦里關(guān)本底站,辦公環(huán)境、職工生活休閑區(qū)等都有了翻天覆地的變化。
自建站以來,瓦里關(guān)本底站陸續(xù)開展了氣象、酸雨、氣溶膠、臭氧柱總量、反應(yīng)性氣體、太陽輻射和溫室氣體等7大類24項200多種關(guān)鍵大氣成分要素的觀測,每天產(chǎn)生20多萬條數(shù)據(jù),大部分項目24小時連續(xù)觀測。目前,這里擁有國內(nèi)連續(xù)時間最長的溫室氣體濃度數(shù)據(jù)序列。
瓦里關(guān)本底站副站長王劍瓊說,這里能對關(guān)鍵大氣成分及其物理、化學(xué)特性及變化規(guī)律等進行長期、連續(xù)、可靠觀測,是研究北半球陸地——大氣間大氣成分交換及其環(huán)境和氣候效應(yīng)的理想觀測站,也是具有全球尺度代表性的國家級研究型、綜合性觀測臺站。
迄今為止,瓦里關(guān)本底站持續(xù)向全球提供了近30年連續(xù)、準(zhǔn)確、第一手的具有全球代表性的二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、六氟化硫、一氧化碳、穩(wěn)定同位素等大氣成分本底觀測數(shù)據(jù),這些觀測數(shù)據(jù)正是我國對全球大氣科學(xué)的重要貢獻之一。
2023年12月4日,青海省委書記陳剛到瓦里關(guān)本底站調(diào)研慰問時指出,建站近30年來的點滴數(shù)據(jù),記錄下了中國推進碳達峰碳中和的印記,記錄下了中國共產(chǎn)黨人推進清潔能源建設(shè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的路徑,記錄下了中國推動構(gòu)建人類命運共同體的大國擔(dān)當(dāng),記錄下了青海生態(tài)環(huán)境更加科學(xué)精準(zhǔn)的本底情況。
30年來,一批批瓦里關(guān)本底站氣象工作者前赴后繼,以做好基礎(chǔ)觀測為己任,積累了長時間序列的溫室氣體濃度觀測資料。用瓦里關(guān)本底站觀測資料繪制的二氧化碳變化曲線,被稱為“瓦里關(guān)曲線”。
瓦里關(guān)本底站所觀測的溫室氣體資料,也是聯(lián)合國氣候變化框架公約(IPCC)的支撐數(shù)據(jù),其結(jié)論具有非常重要的政策指示作用。觀測數(shù)據(jù)不僅服務(wù)于中國溫室氣體公報,也作為我國寶貴的溫室氣體資料參與多次全球氣候變化大會。這些觀測資料已進入溫室氣體世界數(shù)據(jù)中心和全球數(shù)據(jù)庫,用于全球溫室氣體公報,以及WMO、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、IPCC等多項科學(xué)評估。
國家氣候變化專家委員會主任委員、中國工程院院士杜祥琬到瓦里關(guān)后說:“瓦里關(guān)氣象工作者終年堅守在這山巔,耐得住艱辛和孤寂,他們進行各種觀測,一絲不茍,使中國對大氣研究的貢獻享譽全球。在這里,我們見證了科技工作者應(yīng)有的本色,找到了科學(xué)精神的當(dāng)代基準(zhǔn),再次感悟了堪稱民族脊梁的價值觀。”
應(yīng)用提速,不忘初心、牢記使命,服務(wù)“國之大者”是永恒的使命
多年來,瓦里關(guān)本底站的大部分觀測資料一直是“養(yǎng)在深閨人未識”。如何讓寶貴的數(shù)據(jù)服務(wù)我國應(yīng)對氣候變化,服務(wù)“雙碳”戰(zhàn)略實施,服務(wù)青藏高原生態(tài)文明高地建設(shè),服務(wù)地方經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展,一直是氣象部門放心不下的事。
2022年,青海省政府印發(fā)《青海省十大國家級科技創(chuàng)新平臺培育建設(shè)工作方案》,由省氣象局牽頭,青海大學(xué)等6家單位參與組建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。
該平臺依托瓦里關(guān)本底站,聚焦青藏高原“雙碳”路徑、氣候變化、生態(tài)保護等科學(xué)前沿和國家重大發(fā)展戰(zhàn)略,圍繞瓦里關(guān)溫室氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)、數(shù)值同化和再分析等方面的科技創(chuàng)新優(yōu)勢,充分發(fā)揮“瓦里關(guān)曲線”對實施國家“雙碳”戰(zhàn)略的支撐作用,開展青海溫室氣體動態(tài)監(jiān)測、“碳中和”分析評估技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用服務(wù),進一步推動生態(tài)氣象數(shù)據(jù)產(chǎn)品跨行業(yè)跨領(lǐng)域融合應(yīng)用,提升氣候變化監(jiān)測、評估和服務(wù)水平。
“通過探索低碳發(fā)展模式,總結(jié)低碳發(fā)展經(jīng)驗,逐步將瓦里關(guān)本底站建設(shè)成為集研究、探索、示范為一體的全球基準(zhǔn)本底站,為高原碳評估、生態(tài)保護與氣候變化適應(yīng)技術(shù)開發(fā)提供數(shù)據(jù)及科技支撐,打造綠色低碳發(fā)展模式樣板,服務(wù)青藏高原生態(tài)文明新高地建設(shè)。”青海省氣象局黨組書記、局長李鳳霞說。
2022年,由瓦里關(guān)本底站申報的“青海省溫室氣體及碳中和重點實驗室”入選青海新建省級重點實驗室。實驗室當(dāng)年完成的《青海省溫室氣體監(jiān)測公報》,拓展了依托瓦里關(guān)本底站等監(jiān)測數(shù)據(jù)、面向地方開展氣象服務(wù)的新領(lǐng)域。
參與中國溫室氣體公報編制的監(jiān)測員任磊發(fā)現(xiàn),讓“瓦里關(guān)曲線”有更大作為,不能止步于已有的基礎(chǔ)、能力和成績,要將更多精力放到氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)背后的機理研究上,挖掘數(shù)據(jù)資源的深層次價值,這也是許多氣象基礎(chǔ)研究領(lǐng)域面對的共同課題。
瓦里關(guān)本底站的未來規(guī)劃,越來越清晰——
“在保證氣象數(shù)據(jù)安全的前提下,我們將與有關(guān)高校、科研院所加強技術(shù)合作,實現(xiàn)觀測設(shè)備等資源共享,進一步提高核心技術(shù)攻關(guān)水平?!比卫谡f。
“加強與其他本底站交流合作,包括觀測設(shè)備標(biāo)校溯源與比對技術(shù)、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及新觀測技術(shù)應(yīng)用、大氣成分預(yù)報、數(shù)值同化等,多維度開展合作交流。”王劍瓊說。
瓦里關(guān)本底站將基于溫室氣體監(jiān)測評估基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、碳監(jiān)測評估技術(shù)方法體系等,建立以大數(shù)據(jù)云平臺為“云”、碳監(jiān)測評估業(yè)務(wù)平臺為“端”的業(yè)務(wù)服務(wù)平臺,實現(xiàn)多源資料數(shù)據(jù)快速標(biāo)準(zhǔn)化處理,提升碳監(jiān)測評估業(yè)務(wù)產(chǎn)品自動生成和一體化發(fā)布能力。
“基于溫室氣體、反應(yīng)性氣體、氣溶膠等觀測數(shù)據(jù),我們將針對敏感領(lǐng)域和重點行業(yè),嘗試開展二氧化碳、甲烷等大氣成分變化對冰凍圈、草地生態(tài)系統(tǒng)等的影響評估,發(fā)布專題服務(wù)產(chǎn)品?!鼻嗪J厥覛怏w及碳中和重點實驗室主任李紅梅介紹,實驗室還將圍繞實施“雙碳”戰(zhàn)略等重大服務(wù)需求,發(fā)布決策咨詢報告。
作為中國氣象局溫室氣體壓制站點之一,瓦里關(guān)本底站長期為氣象部門溫室氣體計量技術(shù)機構(gòu)提供高精度溫室氣體初始標(biāo)準(zhǔn)氣,僅2023年就壓制標(biāo)準(zhǔn)氣超過150瓶。
目前,瓦里關(guān)本底站配氣中心已形成高精度溫室氣體觀測混合標(biāo)準(zhǔn)氣的配制方法和地方標(biāo)準(zhǔn),包括技術(shù)規(guī)范、流程、方案等,為全國溫室氣體監(jiān)測提供技術(shù)支撐。下一步,瓦里關(guān)本底站將開展鹵代溫室氣體標(biāo)準(zhǔn)氣壓配制的研究工作,不斷滿足溫室氣體不同要素的監(jiān)測需求。
正如瓦里關(guān)本底站原站長德力格爾所言,從襁褓嬰兒到蹣跚學(xué)步,再到茁壯成長,逐漸發(fā)展,瓦里關(guān)本底站離不開全社會各界的關(guān)心和呵護。而它,也會不忘初心、牢記使命,為了地球更好的明天,在瓦里關(guān)山,靜靜地守望蒼穹。
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