青藏高原研究所所長先進事跡材料
“冰芯之夢”的追尋者
——記中國科學(xué)院青藏高原研究所所長、中國科學(xué)院院士姚檀棟
過去的30多年里,到過青藏高原多少次,他已經(jīng)數(shù)不清了。
他和他的同伴們,幾乎每個人的經(jīng)歷都不亞于登山健將。不論是海拔超過6000米的珠穆朗瑪峰冰川和納木那尼冰川,還是海拔超過7000米的慕士塔格峰冰川和希夏邦馬峰冰川,他和同伴用難以想象的毅力堅持?jǐn)?shù)月,成功鉆取數(shù)百米長記載著歷史氣候變化記錄的冰芯。
30多年來,他的科研生涯也像一場永不停止的登山運動。他是我國冰芯研究的主要開拓者之一,在近40年的時間里,帶領(lǐng)研究團隊在冰芯與全球變化、冰川變化與寒區(qū)環(huán)境研究方面取得了一系列具有國際水準(zhǔn)的成果。
攀登高峰,鉆取世界海拔最高的冰芯
1975年,在蘭州大學(xué)讀書的姚檀棟經(jīng)過數(shù)次專業(yè)調(diào)配,進入冰川凍土專業(yè)學(xué)習(xí)。當(dāng)時也不懂冰川是什么,學(xué)這個專業(yè)是偶然和被動的。一次外出考察,使他對冰川“一見鐘情”!之后的35年,冰川成為他生活中唯一的主線。
1978年,姚檀棟考取著名自然地理學(xué)家和冰川學(xué)家李吉均院士的碩士研究生;1983年,他又考取中科院蘭州冰川凍土研究所攻讀博士學(xué)位,師從被譽為“中國冰川之父”的著名冰川學(xué)家施雅風(fēng)院士。1984年,姚檀棟赴美國愛達荷大學(xué)深造。1987年,他來到法國格勒諾貝爾大學(xué)冰川與環(huán)境地球物理實驗室做博士后,在環(huán)境泰勒獎得主勞瑞斯教授的指導(dǎo)下,開始投身冰芯研究。
姚檀棟如饑似渴地在這個新領(lǐng)域中學(xué)習(xí)和實驗。一年半后,他出色地完成了博士后研究,又來到美國俄亥俄大學(xué)伯德極地研究中心,與著名的冰芯專家湯姆森教授一起工作。在那時,他下定決心,要在中國的青藏高原上追尋自己的“冰芯之夢”。
青藏高原,被譽為“世界第三極”,是兩極之外科學(xué)家們最感興趣的冰芯研究熱點地區(qū)。“青藏高原在中國的國土上,對青藏高原冰芯的研究絕不能落在外國人的后面!”懷著這種攀登科學(xué)高峰的堅定信念,姚檀棟在高海拔、高寒、缺氧、強紫外線輻射等異常艱苦的環(huán)境下開始了對這一領(lǐng)域的長期研究。20多年來,他累計在冰川上工作的時間超過60個月。
搞冰川研究,野外考察是家常便飯,但是在海拔超過6000米的青藏高原冰川上從事野外作業(yè),艱苦程度卻是常人難以想象的:最低氣溫低于零下40攝氏度,氧氣只有海平面的40%左右,苦寒、冽風(fēng)、冷硬、呼吸困頓,不能洗澡不能看書,甚至不能讓自己輕易陷入思考,否則劇烈的頭疼和巨大的壓力會讓你難以承受。
在歷次野外科學(xué)考察中,姚檀棟每次都帶領(lǐng)科考隊員進行著超負(fù)荷、超耐力、超強度的“體力勞動”。從背負(fù)重逾5噸的鉆機和科考儀器到達高海拔作業(yè)地點開始,歷經(jīng)幾十天的冰上鉆取,對采集樣品進行認(rèn)真編目分類,此后背負(fù)同樣重量的冰芯樣品下山,小心翼翼地把這些珍貴樣品背回營地、運回實驗室進行后續(xù)室內(nèi)研究,這些僅僅是開展好科學(xué)研究的開端……人在極高海拔環(huán)境中不攜帶任何東西,空手走路,即相當(dāng)于平原地區(qū)負(fù)重幾十公斤,每走一步都要耗費很大的體力,同時還面臨著頭疼、惡心、臉發(fā)腫、腰腿關(guān)節(jié)疼、嘴唇潰爛翻腫等高山反應(yīng)的威脅。在這種極端環(huán)境下,姚檀棟不畏艱險,總是第一個探路并沖在科考最前線。
潛心研究,不斷取得世界級的科學(xué)成果
從事中國西部冰川研究的30多年,姚檀棟不僅攀登了中國西部的多座冰川與山峰,而且在學(xué)術(shù)上也不斷攀登科學(xué)的高峰,在冰芯氣候環(huán)境記錄與全球變化,以及冰凍圈變化研究領(lǐng)域取得了突出成就,推動了中國青藏高原研究事業(yè)的發(fā)展。
姚檀棟親自領(lǐng)導(dǎo)并參與了一系列重大野外科學(xué)考察活動,他和其研究群體先后在青藏高原海拔大多在6000米和7000米以上的高度鉆取了敦德、古里雅、達索普、馬蘭、普若崗日、慕士塔格、納木那尼、唐古拉等冰芯。
達索普冰芯的研究,標(biāo)志中國冰芯研究新階段的開始,這不但因為這一冰芯是目前世界上海拔(7000米)最高的冰芯,而且還因為取得了一系列的重要研究成果。他和其研究團隊一起經(jīng)過長期研究,建立了高亞洲地區(qū)降水中穩(wěn)定氧同位素和降水時氣溫關(guān)系的定量模型,糾正了西方學(xué)者的理論模型推測;揭示了青藏高原冰芯中微生物與環(huán)境的關(guān)系;發(fā)現(xiàn)末次間冰期以來青藏高原同兩極地區(qū)一樣,經(jīng)歷了5次大的氣候波動旋回;以高分辨率冰芯記錄闡明了青藏高原過去10多萬年來的氣候變化特征,揭示了過去一系列重大氣候突變事件……
通過大規(guī)模野外實地考察、連續(xù)定點觀測和對航片、遙感、冰川編目等資料的室內(nèi)分析,姚檀棟團隊還發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)代全球變暖影響下,青藏高原的冰川正發(fā)生全面和加速退縮,并對這一地區(qū)的水資源產(chǎn)生重要影響。姚檀棟還積極推動青藏高原觀測研究平臺建設(shè),進一步夯實了我國青藏高原研究的科研能力基礎(chǔ),把青藏高原研究推向新的歷史發(fā)展階段。
在長期的科學(xué)研究中,姚檀棟取得了突出成績,他以第一作者和第二作者發(fā)表的主要論文300多篇。經(jīng)檢索,他與合作者發(fā)表的文章有126篇被SCI期刊收錄(第一作者24篇),獲中國科學(xué)院自然科學(xué)一等獎、國家自然科學(xué)三等獎等多個獎項。