攀登珠穆朗瑪峰:白雪上的黑色煙塵

編者按:這是地質學家烏莉亞娜·霍羅迪斯基(Ulyana Horodyskyj)系列文章的第五篇也是最後一篇。她攀登了喜馬拉雅山脈的幾座山峰,試圖確定沉降在巨大冰川上的空氣傳播顆粒物(如灰塵和煙塵)如何改變冰雪融化方式,這可能會影響氣候變化以及 [...]

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編者註:這是地質學家烏莉亞娜·霍羅迪斯基(Ulyana Horodyskyj)系列文章的第五篇也是最後一篇。她攀登了喜馬拉雅山脈的幾座山峰,試圖確定沉降在巨大冰川上的空氣傳播顆粒物(如灰塵和煙塵)如何改變冰雪融化方式,這可能會影響氣候變化以及當地供水。幾天前,她終於返回了科羅拉多大學博爾德分校。以下是她對數據以及徒步旅行本身的思考。

科羅拉多州博爾德市——非常感謝過去兩個月中一直關注這個博客的所有讀者。在喜馬拉雅山區進行了近一年的研究之後,我剛剛返回科羅拉多州。這次探險在許多方面都充滿挑戰,包括難以預測的天氣,這迫使我們在現場計劃中做出改變,有時甚至在最後一刻。例如,在十月份,來自印度海岸的一個大型氣旋橫掃大陸。當它猛烈撞擊喜馬拉雅山脈時,幾天之內就降下了超過一米的雪。這封閉了我們正在工作的昆布山谷的步道,並部分凍結了我監測的冰川湖,使得我無法進行一些研究。

然而,大量降雪激發了一個想法:在暴風雨過後幾天測試積雪中是否有局部污染物,並追蹤積雪隨時間推移的反射率(反照率)變化。我和我的團隊成員卡米·夏爾巴(Kami Sherpa)、艾瑪·馬庫奇(Emma Marcucci)和馬蒂·科爾曼(Marty Coleman)帶著濾鏡和注射器,收集了恩戈尊巴冰川附近村莊周圍的雪樣品。我們驚訝地發現,暴風雨過後不久,濾鏡上就存在大量的灰塵和黑碳。馬蒂和我設置了一個帶有日射強度計(測量太陽輻射通量的儀器)的迷你氣象站,以追蹤隨之而來的反照率變化。完美反射率為 100%,但雪不是均勻的物質——它可以充滿空氣和一些融水囊,因此新降雪的最大反射率為 90%。在十二月返回檢查我的實驗時,我發現儘管氣溫下降,但由於沉積物的積累,反照率下降了近 20%。


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這些在大約 16,500 英尺處收集的結果引發了更多的想法。這種灰塵和碳沉積物的高度效應(如果有的話)是什麼?為了找出答案,我和安·騰迪·夏爾巴(Ang Tendi Sherpa)(來自 Mega Adventures International)在十二月在附近的山峰上工作,採集了高達 20,000 英尺的樣本。我們再次發現了髒雪,其中包含灰塵(來自當地步道)和黑碳(來自當地村莊,或來自山谷下游的加德滿都)。

我們計劃的珠穆朗瑪峰之旅是帶我們到達更高的高度,超過 25,000 英尺。但是,就在我們到達營地之前,一場悲慘的雪崩襲擊了那裡的基地營地之上。它造成 16 人死亡,包括我們的團隊成員阿斯曼·塔芒(Asman Tamang)。我們無法問心無愧地繼續攀登。

我們將工作限制在昆布冰川的較低部分,收集了更多關於積雪的雪和光譜信息,以便與我在秋季和冬季在山脈其他地區收集的樣本進行比較。為此,我們使用了 PANalytical, Inc. 的手持式便攜光譜儀,該儀器測量雪在電磁波譜的可見光和近紅外部分的反射率。通過在一天中的同一時間、在相似的天空條件(最少雲量)下進行測量,我們可以量化小範圍內雪反射率的多樣性。這很重要,因為灰塵和黑碳沉積會降低反射率,並可能導致不同的融化速率。

雪崩發生後,我們不得不重新集結,並獲得新的攀登許可;五月初,我們將目標轉向尼泊爾中部的希姆隆山峰。在那裡,我們繼續在不同海拔高度收集雪樣品,最高略高於 2 號營地,再次達到約 20,000 英尺。這將為我們提供關於喜馬拉雅山脈不同地區(更靠珠穆朗瑪峰以西)的灰塵和黑碳沉積物的信息。我們原本希望採集高出約 3,000 英尺的樣本,但隨後我們的團隊成員約翰·奧爾(John All)墜入 70 英尺深的冰裂縫,並遭受了一些重傷。鑑於他的撤離,以及隨著春季來臨而變得越來越不穩定的積雪狀況,更安全的選擇是在更嚴重的春季融化和季風開始之前,將所有裝備和我們自己撤離山區。

在加德滿都放鬆了幾天後,我最後一次前往恩戈尊巴冰川,那裡是所有工作的起點。我與來自 Midwest ROV LLC(帕特里克·羅(Patrick Rowe)、塞西爾·古德森(Cecil Goodson))、美國登山者科學計劃(大衛·伯恩(David Byrne),一位來自珠穆朗瑪峰和希姆隆峰探險的登山科學家志願者)、加德滿都大學(碩士研究生拉凱什·卡亞斯塔(Rakesh Kayastha))和 Thamserku Trekking(首席嚮導切旺·夏爾巴(Chhewang Sherpa))的小組成員一起。我們一起從氣象站下載了數據,該氣象站正在追蹤冰川上的反照率變化、氣溫和相對濕度。我們還在湖水中重新捕獲了一些浮標,這些浮標一直在追蹤全年的溫度和水位變化。我們還在湖上划著充氣皮划艇玩得很開心,這些湖泊隨著蓄水和排水而漲落,收集了更多關於這些湖泊深度的信息,以及與先前研究人員的測量結果相比,近年來它們的變化情況。

這些項目有什麼聯繫?喜馬拉雅山脈被碎屑覆蓋的冰川末端的湖泊持續增長和加深,有效地“吞噬”它們。然而,在較高的“末端”,冰雪可能仍在積累,向下游的冰川供水。我們的結果將在未來幾個月在實驗室中進行處理,這將揭示在高海拔清潔冰雪中可能封存了多少黑碳,以及這可能會如何在未來影響融化。

這些研究共同揭示了世界之巔正在發生多麼快速的變化。但問題仍然是:我們能為此做些什麼?

前四篇報導的鏈接

4月7日:我尋找髒雪的旅程

4月18日:前往基地營地,在冰川繞道之後

5月1日:敵意接踵而至致命雪崩

6月17日:為科學冒著生命危險

所有圖片均由作者提供。

Ulyana Horodyskyj received a B.S. in earth science at Rice University and M.Sc. in planetary geology at Brown University. Currently, she is a Ph.D. candidate in geosciences at the University of Colorado, Boulder. For the past few years, she has traveled to Nepal to study how glacial lakes evolve with time. She is currently spending a year abroad on a Fulbright scholarship and has expanded her project to study the effects of black carbon on snow melt.

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