返回尼泊尔:从冰雪和泥土中挖掘传感器

编者按:这是 Ulyana Horodyskyj 新系列的第二篇,她曾在一系列名为“攀登珠穆朗玛峰”的文章中记录了早先的尼泊尔探险,点击此处即可查看。

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编者按:这是 Ulyana Horodyskyj 新系列的第二篇,她曾在一系列名为“攀登珠穆朗玛峰”的文章中记录了早先的尼泊尔探险,点击此处即可查看。Horodyskyj 的工作重点是确定沉降在巨大冰川上的空气传播颗粒物(如灰尘和烟尘)如何改变冰雪融化,这可能会影响气候变化以及当地的供水。本系列的其他文章“返回尼泊尔”可通过点击此处查看。

十月中旬,Hudhud 气旋袭击了印度东海岸,然后向喜马拉雅山脉方向移动。尼泊尔中部受灾尤为严重,两天内降雪超过三英尺。数十人在高山隘口丧生,徒步旅行者和向导猝不及防。

令人遗憾的是,秋季,尤其是十月,本应是尼泊尔山区徒步旅行的最佳时节:晴朗的蓝天,适宜的温暖气温,良好的步道条件。然而,去年这个时候,另一个气旋 Phailin 也袭击了印度,并一路北上喜马拉雅山脉,在尼泊尔东部的昆布(珠穆朗玛峰)地区倾泻了三英尺的积雪。由于暴风雨,我无法到达 Ngozumpa 冰川的冰川湖进行关于湖泊扩张和深化的主要研究,因此我调整了项目,转而研究雪中存在的污染物(黑碳和灰尘)及其对融雪的影响。


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今年,昆布地区因 Hudhud 气旋降雪约一英尺,足以使通往我在 Ngozumpa 冰川海拔约 15,500 英尺野外站点的道路变得异常艰难,Ngozumpa 冰川是尼泊尔最大的碎屑覆盖冰川之一,发源于卓奥友峰,地球上最高的山峰之一。步道早晨结冰湿滑,下午泥泞不堪。有一次我差点丢了一只鞋。当我从海拔约 9,500 英尺的卢克拉镇向上徒步时,我遇到了徒步旅行者 Joe Lazzaretti 和他的向导 Nawang Sherpa,他们来自 Unique Adventures,他们对我正在做的事情很感兴趣,因为我带着各种各样的装备和一个 40 磅重的背包。毕竟,哪个徒步旅行者会带着桨、皮筏、冰镐和两台笔记本电脑去珠穆朗玛峰?尽管我已经去过 Ngozumpa 冰川数十次,并且非常熟悉路线,但我还是很欢迎他们帮忙搬运装备,并在所有新雪中开路。

一旦我们到达冰川,我们发现一些湖泊部分结冰,而另一些则是开放水域。夏天季风季节期间,我将一些仪器留在了那里,以追踪水温、湖底的泥浆和陆地温度。挖掘它们被证明是相当费力的。

首先,我们必须前往这些地点,在雪地里“破洞行进”,或者说跌倒,有时雪深及膝,因为没有既定的步道。然后,我们必须破开薄冰才能到达漂浮在湖泊中央的浮标。陆地传感器需要用冰镐工作一个小时才能取出,因为它们被埋在地下约 1.5 英尺的泥土和岩石中,在气旋带来降雪和冰点以下温度后,泥土和岩石部分冻结。好消息是,它们都记录了良好的数据。

初步结果显示,“蓝色”湖泊的温度相当高,约为 45 华氏度,而“棕色”湖泊的温度相当低,约为 36 华氏度。“蓝色”湖泊中水中悬浮颗粒的尺寸比“棕色”湖泊小得多——可以想象成面粉——这导致了颜色差异。这是由于不同尺寸的颗粒物对光的反射或吸收方式不同造成的。

这种温度差异意味着蓝色湖泊具有更强的融化底部冰层的能力,仅仅是因为它更温暖。反过来,这会导致湖泊加深,因为底部越来越多的冰层融化。一个好现象是,如果有足够的时间,悬浮在水中的颗粒最终会沉淀到湖底,覆盖住冰层,这可以隔离冰层,防止过度融化。然而,一个仍然未知的重要问题是,覆盖在底部冰层上的泥浆有多厚:泥浆越厚,隔热效果越好。但这将是未来几年探险的任务,需要使用重型设备从深处拉起泥浆。与此同时,一旦我回到美国,我将根据我的野外数据,使用数值模型计算不同泥浆厚度下的冰层融化情况。

这项研究揭示了湖泊如何通过追踪温度、水位和深度随时间的变化,在海拔相对较低的 15,500 英尺的 Ngozumpa 冰川消融(融化)区促成冰川冰体积的损失。当我的两位队员 Karl 和 Evan 在几天后到达时,我们将继续前往 17,500 英尺处,对洁净的冰雪进行测量。使用一套光谱仪,我们将能够确定冰雪的反射率,并将这些地面结果与来自 MODIS(中分辨率成像光谱仪)的卫星数据进行比较,届时卫星将同时从头顶经过。

考虑到卫星在地面上的大覆盖范围或“像素”尺寸(约 1,500 平方英尺),我们将能够提供高分辨率数据,因为我们将根据具体情况,每隔 100 英尺或更短的距离在纵向样线上测量反照率。除了原位数据外,我还会收集雪样以检测污染物,就像我去年在昆布、纳尔普和安纳普尔纳地区所做的那样。在这次探险的这一段行程中,我们将进行露营,因此我将无法更新此博客,直到大约 10 天后我们返回。未来一周的天气看起来很稳定,所以这只是一个是否有毅力为了科学而攀登高峰的问题!

所有图片由 Ulyana Horodyskyj 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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