青藏高原五道梁地區土壤溫濕度監測網絡建設完成
2019年9月5日至18日，第二次青藏高原綜合科學考察研究“亞洲水塔區水循環動態監測與模擬”專題科考分隊，帶著習近平總書記對第二次青藏科考的期盼和指示，在中國科學院空天信息研究院遙感科學國家重點實驗室趙天杰和李睿博士帶領下，聯合中國科學院青藏高原冰凍圈觀測研究站鄒德富博士、格爾木市氣象局張國玲等共10人奔赴青藏高原五道梁地區，歷經14個日夜的奮戰，圓滿完成了多年凍土區土壤溫濕度監測網絡的布設任務，發揚了老一輩科學家艱苦奮斗、團結奮進、勇攀高峰的精神，用勝利的答卷證明青年科學家們的奉獻與擔當。
青藏高原被稱為世界屋脊、亞洲水塔，更被譽為地球“第三極”，這里是只有平原50%氧氣的“生命禁區”，是世界上最后一方凈土。為保護好這方凈土，保護好我們生命的家園，一批又一批勇敢無畏的科考隊員踏上了征途。一路西行，踏上這片地高天寒、浩瀚遼闊的雪域高原。
五道梁，被認為是青藏線上最難的地段，海拔4665米，以高寒缺氧、氣候惡劣多變著稱。自然條件極為惡劣，故民間有“到了五道梁，哭爹又喊娘”，“納赤臺得了病，五道梁要了命”等諺語流傳，更有貨車司機夫婦在五道梁過夜被高原反應奪去生命。這對大多數都是初上青藏高原的科考隊員無形地增添了幾分心理壓力。為盡量減小高原反應的概率，科考隊采用逐步上高原的方式，北京、西寧、格爾木、五道梁，從海拔100多米到2780米到4665米，隊員們身上的衣物從到短袖體恤到長袖外套到厚衣棉襖，歷經四季，一步至冬。即便做好了高原反應的預防與心理準備，上了五道梁高反還是不期而至，頭上猶如卡著孫悟空的緊箍咒，步伐也變得緩慢而沉重，本著輕傷不下火線的精神，科考隊員們仍然堅持工作。用強大的意志力以及心中的夢想來激勵自己，克服高反對身體帶來的挑戰，這時才真正體會到高原工作的艱辛和不易。
隨著全球氣候變暖的加劇，可可西里地區多年凍土退化日益嚴重，本次科考任務是在沿青藏公路五道梁段，選擇代表性地點埋設土壤溫濕度測量儀器，并在地表設置數據采集傳輸設備，以構建長期監測網絡系統，進一步加深對可可西里地區多年凍土未來變化的認識。五道梁地區位于高原連續多年凍土區，青藏高原冰凍圈觀測研究站在五道梁布設有多年凍土綜合觀測場并在過去三十年間已開展大量多年凍土相關研究。在此基礎上，該監測網絡的布設主要針對微波遙感產品（地表土壤水分和凍融過程等）的地面驗證及其降尺度研究，以及多年凍土區活動層水熱特性、空間分異規律及變化模擬研究。最終，科考隊在以五道梁氣象站為中心的約20 km半徑范圍內共布設了10套土壤溫濕度監測儀器，監測點總體呈“一縱兩橫”形式：一縱為青藏公路沿線（楚瑪爾河大橋至紅梁河段）、兩橫分別沿楚瑪爾河北岸和白馬山（據當地人翻譯）北麓展開，俯視整個監測網絡分布仿佛呈字母“π”的形狀。監測點平均海拔4613.8m，最高海拔4719m。
此次布設的五道梁多年凍土區土壤溫濕度監測網絡共包括3層站點（5/10/20 cm）4個、4層站點（5/10/20/40 cm）5個、10層站點（5-160 cm）1個。每個監測場點均配備自動數據采集器及無線傳輸系統，實現數據實時接收，與此同時科考隊員對每個監測點進行土樣采集以驗證數據正確性。此外，在土壤表面埋設了30個HOBO MX2203型號紐扣式溫度計用于獲取近地表土壤溫度。
在緊張的監測網絡布設的間隙，科考隊員又同時進行實地考察，觀察到許多典型凍土地貌。
熱融滑塌：這種現象最早發現于青藏高原風火山。養路工人取土修路，使路邊斜坡的地下冰層暴露，夏天暴露的冰層融化，使上覆草皮和土層失去支撐而塌落下來。冰層融水稀釋塌落物質呈流塑狀態，在重力作用下緩緩下滑。地下冰層繼續融化，上邊土層再次塌落，并使新的冰層繼續露出。如此往復，經過幾個夏天的滑塌，就滑塌到坡頂。熱融滑塌垮落的土體呈流塑狀態，順坡向下蠕動，土流常常覆蓋路面，阻塞行車，嚴重地段需采取工程措施進行攔截。
凍脹草環：在地表面構成草皮的多邊形或近似圓形，其間裸露，布滿巖屑碎石。中間赤黃，周邊碧綠，是凍土區少見的一種冰緣地貌形態。對它的形成機制和過程還不十分清楚。人們認為，在草皮破裂處或老鼠洞地點，草皮下部泥土碎石經反復凍融擁出地表形成斑土，斑土繼續發展擴大，多個相鄰斑土如此發展擴大，最后草皮呈環狀排列成草環。
熱融洼地、熱融湖：由于天然或人為因素（鏟除草皮、砍伐森林等）的影響，地下冰層融化，使地表沉陷成的負地形，被稱為熱融洼地；地下冰層融化，融水滲浸進入或地表水匯聚于洼地，便形成了熱融湖。圖中的多年凍土消融，冰層融化在地表面形成小范圍水體，阻斷了原有的道路。
“在高原上工作，最稀缺的是氧氣，最寶貴的是精神。”正是無數先輩們不畏艱辛、團結奮斗的精神，才能將天路變坦途；正是老一輩科學家們不懼艱險、勇攀高峰的精神，才能揭開青藏高原的神秘面紗。我輩應當繼往開來，砥礪前行，為建設美麗的青藏高原作出新貢獻，讓青藏高原各族群眾生活更加幸福安康。
特別感謝青海省青藏科考服務和成果轉化中心、三江源國家公園管理局、可可西里國家級自然保護區、格爾木市氣象局的大力支持。
科考隊員在青藏高原冰凍圈觀測研究站前合影
趙天杰和鄒德富博士在確定測量深度并安裝探頭
布設完成的監測點
供稿人：楊晴晴 趙天杰