科考手记：我在喜马拉雅山修仪器

作者：丁张巍（中国科学院青藏高原研究所）

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

——

在青藏高原腹地建科学野外观测场站，会遇到哪些困难和艰辛？为什么科考队员们宁愿徒步也不坐直升飞机？跟大院er一起去喜马拉雅山的南麓“高山佛国”寻找答案吧。

一提及世界上海拔落差最大的国家尼泊尔，你脑海中马上会想到什么？有人说它是用双脚征服雪山、丈量世界的徒步天堂；

或是在湖光山色间自由飞翔、放飞自我的“东方瑞士”；

亦或是那片洗礼自己、净化心灵佛陀诞生地；

而有这么一群人，用行动诠释，这是一个以科学之名、拥抱真理的国度....

这里讲述的是2017年12月以及2019年9月中科院青藏高原研究所马耀明研究员领衔的“地气相互作用与气候效应”团队成员两次前往喜马拉雅山麓中段进行大气科学野外观测仪器架设及维修的故事……

我们为什么要去尼泊尔？

前不久，习近平在首次出访尼泊尔前夕，曾撰文写到：“这里（ 尼泊尔）壮美秀丽的山川、独具特色的文化，令我心向往之。我期待着踏上这片神奇的土地，同尼泊尔朋友畅叙友情......”

而对于气象科研工作者来说，尼泊尔也是让我们“心向往之”的地方。

尼泊尔作为喜马拉雅南坡地区的重要国家之一，也是“一带一路”南亚大通道的大门，地处喜马拉雅南北坡地区的南缘，地势北高南低，落差大，海拔跨度从南部热带平原上升到北部 8000 多米喜马拉雅山，降水从山脚处的每年2万多毫米骤降至腹地的50多毫米，是全球独一无二的植被垂直梯度带，是研究“第三极”隆升过程与机制、研究气候变化对生态环境和生物多样性影响等前沿科学问题的理想场所。

由于工作的关系，我经常要从成都往返尼泊尔加德满都，每次的航行都是一段绝美体验，多次享受到俯瞰喜马拉雅众多群峰雄姿的机会，简直是 “小确幸”：世界上14座海拔超过8000米的山峰，其中8座矗立中尼边界的喜马拉雅山区。一座座势不可挡的冰峰从脚下冷傲闪过，巅峰的冲击力让人们本能地产生了畏惧感。当连绵无垠、起伏不断的群峰山峦袭入你眼帘，那种广阔、雄壮、静谧的美不言而喻。是的，正是人类对自然的这种敬畏，才激发我们探索自然的奥妙。

万里无云的珠峰

幸运的话，在飞越珠峰时，能在空中欣赏到珠峰云巅处最壮观的美景——旗云。遥望旗云，她悄然无息的挂在珠峰顶，如一位仙女飘逸的裙摆，但美丽静谧的背后，其实“暗流涌动”。从气象学角度来看这只是湿度较高的山区，冬季盛行的西风急流由于地形强迫激发了山地云，表明高空大气层结稳定且湿润，山顶刮着风速至少50 km/h的强风。“上帝之手”就这样把大气动力学教科书中的重力波生动而形象地展示出来。

珠峰巅旗云展

我们此次科考地点选在Langtang Valley，地理上称为Langtang Range，地处与我国西藏毗邻的地区，在历史民俗、宗教和种族上本是一个整体，直至1949年才被两名英国探险家揭开其隐密的面纱。北部是西藏日喀则市吉隆县，南部是Langtang国家公园，东侧是樟木沟，西测为Annapurna－Manaslu区域。藏语中lang指牦牛，tang则是跟随的意思，相传此地是由一位西藏僧侣为追寻迷途的牦牛而发现的，字面意义不但说明此地的由来，也显示这个地区与西藏的关系十分密切。该地区主峰是位于我国西藏的世界第十四高峰希夏邦马（Xixiabangma 8014 m），在尼泊尔境內最高峰则是7246米的 Langtang Lirung。还有Phurbi Ghyachu（7083 m）、Lonpo Gang（6979 m）、Dorje Lakpa（6966 m）、Tsangbu Ri (6781 m) 以及 Gang Chhenpo（6378 m）等将近30座雪峰绵密矗立。1971年被确定为尼泊尔首个喜马拉雅山区国家公园。

乱石、激流、悬崖……

一路难关一路险

在对深受印度季风影响的南亚水汽南部通道观测上，此前一直依托中科院加德满都科教中心与尼泊尔Tribhuvan University 的合作，在该国境内已建起该国最高的大气边界层气象塔（高40 m）和多个通量观测塔等观测平台。

此次计划在喜马拉雅山南麓Langtang建成地表通量系统观测站，与研究团队在尼泊尔境内已建成的南部平原Simara地表通量系统观测站和中部谷地Katmandu地表通量系统观测站以及喜马拉雅北麓我国境内众多观测站一道构成了南亚季风在尼泊尔境内推进过程的陆气相互作用观测对比平台。所以此次科考队员除了我与1名尼泊尔籍留学生外，还有来自该大学的两名硕士生的加入。在加德满都集合队伍出发后，我们开始了为期9天的Langtang Valley科考之行。

科考路线：Kathmandu→Syabrubesi→Lama hotel→Langtang Village→Kyanjin Gompa

科考线路

Day①:我们首先搭乘当地巴士来到Syabrubesi。由于当地基础设施落后，大多数路段为炮弹坑和乱石交错的非铺装路面，130 km的路程竟然耗费8小时，对车和轮胎的考验极大，生怕车辆半路抛锚，科考计划泡汤，怀着忐忑的心，终于天黑安全到达。

Day②:徒步之行开始，沿着Langtang River上游徒步东进。须走到Lama hotel,全程12 km,这一天完全在较低海拔的森林河谷穿越。

Day③:从Lama hotel到Langtang Village, 徒步路漫漫，行程11 km,随着海拔升高，走出湿润的乔木森林，看到半干旱灌木分布带。

Day④:全程7km,来到此行最终目的地Kyanjin Gompa, Langtang Valley最偏远的聚居地。

单程徒步历时3天，行程30 km才能到达目的地。所幸沿途均有住宿和食物提供，不需野外宿营。

崎岖行石道，负重踏密林

万事开头难。首日徒步里程是全程中最长的，也就成了最难克服的困难。山高坡陡,沟谷纵横，徒步在曲折难行的羊肠小径,在如蛇盘旋、犬牙交错的乱石间蹒跚,全部路段都是支离破碎的乱石路面,艰辛险恶可想而知。时而脚踩谷底湍急河水旁的石头，时而小心翼翼踮起脚尖探在奔腾咆哮而下的河谷悬崖，另外一侧是岩石崩塌造成的乱石滑面。由于身体与心里一直处于紧绷状态，不敢有丝毫大意，不一会全身汗水湿透……

出征前留影

由于首次进山需要新架仪器和新建观测场，所以观测场围栏所需的支柱及铁丝网如何筹集也得考虑。制作围栏的铁丝网和支柱，这些再平常不过的建筑材料在当地可是稀缺货。出发前在该国首都加德满都选购时，找遍全城，经过多家比较，才寻得既防锈、又自重轻的材料。

此行聘用了9名背夫协助我们把科考仪器及辅助设施背运进山，人均负重近30KG。他们用篾条编成背篓，套上双肩，用绳带固定在身上。他们用一根绳子揽住货物到腰，双手拉紧另一绳带与额头接触，身体前倾。与他们背负的仪器相比，我们背包的负重远不如他们，但他们的步伐看上去依旧比我们轻松自如，不禁惊讶他们的耐力和坚韧。他们过险山，穿密林，涉河滩，将山里和外面的世界紧密相连，运送工作相当艰辛。看看他们的背影，我们科考队员的路程真不算累。

行走在山路崎岖,乱石山崖，蹒跚前行

背夫忙碌的身影以及林间小憩

背夫们用竹篓和各种工具搭配使用，肩负重担前行

路遇地震遗迹 见证来自大地的记忆

翻过一山又一山，走过一程又一程。徒步进行到第2日时，身上的背包愈发沉重，肩膀也被勒得生疼，我们机械地迈着腿，跟在向导后面，只听到自己沉重的呼吸声。不知谁喊了声“雪山”，大家抬头一看，豁然开朗，原来我们终于走出那片满是腐败枝叶和积水的森林。来到海拔3000m高度， Langtang II（7227m）山峰进入我们的视野，看到此等景致，大家的疲惫一扫而空。而将来的时间里，在高海拔地区进行体力运动，每往前走一步都是考验…

走出森林，远眺Langtang II（7227m）山峰

愈往山谷深处行走，我们心里愈发紧张，因为我们要途径尼泊尔2015.4.25地震一处遗址，这对没有经历过地震的人们来说是非常生动的教材：展现在眼前的有2-3个足球场面积大小的岩石崩塌现场。作为尼泊尔当年8.1级别大地震的重灾区之一，地震对当地造成了毁灭性的影响，地震发生时碎块岩石从陡峭的山崖上倾泻而下，行成汹涌的岩石流，将整个村子掩埋，造成310人遇难的惨剧。

逝者已矣，生者如斯。生活始终要向前，撕裂的伤口会慢慢结痂愈合，疼痛会慢慢减轻。如今的新村已经搬到了更高的山坡。

从西、东方向远眺大地震遗迹：地震造成山体滑坡和岩石崩塌现场依在，恍如昨日，有蓝色屋顶处为震后新村

身处地震造成岩石崩塌现场中心，以骡队及人为参照物，可见面积之大

桃花源里显身手，不畏高寒缺氧为科考

徒步行进的第三天，我们终于抵达此行目的地Kyangjin Gompa（海拔3870 m），Langtang Valley最偏远的村庄，也是最后一处有人聚居的村子。在这里无论生活习惯、宗教信仰和语言都因长期受藏族文化熏陶而呈现浓浓的藏地色彩。如同回到了昔日的西藏。真心佩服生活在这里的村民，在如此交通不便的地方修建起一栋栋色彩如此丰富、活泼、明快的屋子，要晓得这里建房所需钢筋、水泥等建筑材料都得靠人力背进山，绝非易事。这里没有WIFI，没有手机信号，完全的信息孤岛，只有我们入住的村长家有付费的卫星电话与外界保持联络。

桃花源村貌

底图右侧绿色建筑即为科考队员借宿的村长家

抵达的当天下午，为缓解高原反应，大伙都在休息中,突然听到雷声隆隆，冬日怎么有雷？！原来村子背后的当地最高峰Langtang Lirung突发雪崩，给了初来乍到我们一个下马威。时刻警示着我们，原来看似美丽无害的雪山也有另外一面。

雪崩

当大家在电视上看见高原上的科学野外观测场站时，很少有人会了解在高原腹地建站过程中遇到的困难和艰辛：由于土壤是冻土，加之在高原体力劳动，围栏施工的支柱打桩要花费不少力气，往往榔头没挥动几下，就已气喘吁吁，队员们不得不轮流夯实；当地静好天气稍纵即逝，一到午后，就呼呼刮起强劲的冰川风，阵风达到10m/s，犹如刀子般刮在队员们的脸上和嘴唇，造成脱水和皲裂，所以为获得窗口时间，队员们不得不起早摸黑趁着月光冒着低温出门施工安装。面对恶劣环境和当地可利用资源甚少带来的种种困难，队员们就这样以勇气和智慧连续干了两天，终于把5×5 m的观测场和地表通量系统观测站（28°12′N，85°34′E，海拔3900m）建成并投入野外科学试验。

TIPS：

地表通量系统（用来测量大气下垫面的物质交换和能量交换，是测定生态系统物质、能量交换通量的关键技术。它由快速和慢速两种传感器构成：快速响应的传感器中三维超声风速仪测量空气的三维风速及超声虚温，开路分析仪测量空气中CO2和H2O气体含量；同时配置慢响应传感器，如空气温（湿）度仪、土壤温（湿）度以及地表温度、大气地面长短波辐射四分量观测仪等传感器，可测得能量通量（感热通量、潜热通量、动量通量）和物质通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空气动力学参数等,主要应用于大气边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分等物质收支等众多领域）。

身高不够，梯子来凑，架设高塔处的仪器

按照架设规则，一丝不苟不断调整仪器安装角度，以达到观测要求

一组安装调试装备的同时，另外一组圈地架设围栏

观测场全貌

三维超声风速仪与雪山为伴，上：东依Tserko Ri(4984m)；下：北枕Langtang Lirung（7246m）

顺利完成任务后队员们合影

登上山头，从高处回望进山谷时漫漫崎岖路

远眺Langtang Lirung冰川

直升机能飞进山，为什么我们不想坐呢？

白驹过隙，野外仪器已在山谷野外工作1年半有余。从留学生口中得到当地看护仪器的村长线报，说仪器停止工作，无法存储数据，他无能为力，需我方派人亲自去现场勘察。为了解决仪器故障，不影响数据的连续性，于是就有了再度进山维护的故事。与冬季首次进山不同，此次我们不得不选在雨季进山，面临的困难和风险相对以前陡增：首先天时不利，冬季虽然天气寒冷，但雨水少，山体稳定，前往山谷路段不会发生塌方、泥石流等地质灾害，有利于地面方式进山；而雨季进山就会遇到降雨量增大，河水暴涨，山路泥泞湿滑等困难，沿途路段地质脆弱，山体破碎，加之该国山区道路无防水排水手段，也无防滑桩加固等稳定山体的措施，塌方、泥石流、山体滑塌等地质灾害容易产生，不管是乘车还是徒步，途中都会有许多不安全因素。

所以出发前夕，我们频繁联系村长探明路况，利用他在当地的朋友圈不断探听道路通车情况，但就在出发前夜，由加德满都前往Syabrubesi（最后公路能到达的城镇）路基发生大塌方，疏通恢复至少一个月。听闻此消息后，我们不得不联系直升机公司，准备采取“飞进去，走出来”的方式，直降村里，完成仪器维修任务，然后徒步出山。

由于我们需要驻村维修仪器，不可能马上随机返回，只需要单程票，为节省费用，跟直升机公司商量好等有出山需求的客人和好天气。等待了四天，终于直升机公司通知天气好转可以起飞，我们悬着的心只落了一半：直升机易燃易爆易坠毁，脆弱性远超过固定翼飞机。影响直升机山区飞行安全的因素众多，起降场地周围的气流情况以及场地特征都将会成为安全隐患: 山谷地形复杂，气流复杂，天气变化无常，一日可历四季。这也是为什么我们很少见到直升机驾驶员不可能像客机驾驶员们那样，在完成起飞后可以谈笑风生愉快地喝咖啡……

作为从事气象研究的科研人，我们更清楚山谷里遍布山峦，气流非常复杂，有时山谷中的强大气流，使直升机变得像风中的树叶一样脆弱，比如，气流方向沿着山谷吹时，山谷中的气流湍流强度会随气流速度增大而增大，形成加速流动的“狭管效应”；当从峡谷吹来的气流进入到开阔山谷时，由于两侧气流散开，速度会骤减，中心气流因为速度和两侧气流速度存在较大差距，从而形成风切变，会在谷口两侧形成绕垂直轴向的强大的涡旋。直升机往往因此常出现意外。看似威风八面的铁蜻蜓，其实是弱不禁风“玻璃壳”，所以飞在山谷中的“铁蜻蜓”，能不坐就尽量不要坐，非要坐得话，也尽可能缩短留在机舱里面的时间。

怀着好奇的心情，出发前仔细打量交通工具

9月12日，我们一行4人乘着清晨第一缕阳光，赶到直升机场，称完体重、听完安全注意事项讲解后，怀着忐忑不安的心打开“铁蜻蜓”（空客Airbus生产的H125单发直升机，绰号“小松鼠”）舱门，6座版（1名驾驶员+5乘客），加上还有设置机舱中后部处货舱搭载一块重40kg胶体蓄电池，“轰隆隆”，伴随着螺旋桨的转动，直升机徐徐升空，除了耳中轰鸣声不断，并没有预想中的不适。但机舱内有点热，为了降低直升机负载，机舱内并没有安装空调。随着螺旋桨的飞速转动，建筑群越来越少，不一会儿我们就飞离了加德满都市区，直升机很快上升到了1000米的高度，这时起伏的山峦开始闪电般地扑面而来，直升机已进入Langtang山谷。

茫茫云海中“铁蜻蜓”时而在绿色峡谷里穿梭，时而穿过蕴藏着危险的云团，时而跃上冰山雪岭之巅，突然铁蜻蜓不停地颤抖，像一片羽毛随着气流颠簸起来。大家的心都提到了嗓子眼：山高谷深，天气变幻莫测，在这样的山谷空域飞行，最害怕遇到强气流，稍有不慎就可能撞上山崖造成机毁人亡。我的心就像挂在直升机桨叶上一样忐忑，好在飞行员穿越急流区，有惊无险。

40分钟后直升机降落在了海拔3870米的停机坪上，与其说停机坪，不如就说在草地上用石头围起一圈的着陆场。当“铁蜻蜓”落在坚实的地面那一刻，我们那颗悬着的心终于落地了，“Mayday，Mayday……”最常见台词没有被听到(国际通用的无线电通话遇难求救讯号)。较上次地面乘车+徒步进山须花费4天时间，选用直升机进山的话的确大大提高野外维护仪器效率。如若山石塌方堵在半道，困居一隅，不仅任务无法按时完成，还得担负向导和背夫的吃喝拉撒的费用，成本徒增。

繁忙的“桃花源”通用机场，正在同时起降2架直升机

隔着屏幕感受到隆隆的螺旋桨转动声和强劲的风力

稍微安顿好，走出村长家，溜一圈回来，才发现时间过去近2年后，村貌依然如故：无电网入村，无手机信号，有变化的是WIFI总算来啦，但传输靠卫星，收费吓人，1MB=1.2元人民币。

这不是一台普通的烤箱！在这个吃喝拉撒都靠外部世界“输血”的村子，村长头脑灵活会念生意经，租用俄制MI-17直升机外吊运进村“装备”用来开西点店的，然后找到会做西点的人，正准备开张迎客。择日不如撞日，正值中秋佳节，DIY奶油蛋糕当月饼。

云雾滚滚袭来如海浪般袭向桃花源

维修仪器的时候，才发现雨季这里云山雾罩，每天午后就南亚季风沿着山谷从西边吹来大片的云，日照时数太短，造成太阳能板无法对蓄电池进行充电，整个系统因而停电罢工。好在我们这次用直升机捎带了一块胶体蓄电池，加上前期依靠人力已背进山一块，利用两块蓄电池才勉强把仪器续上命。解决完供电不足的问题后，又排除了空气湿度传感器出现的故障，马不停蹄工作了两天，顺利完成检修任务。

在短暂的放晴时间窗口抓紧时间调试仪器

“云端中的观测站”与牦牛为伴

出山的路上，你可能很难想象，科考队员走的是这样的路，因自然地形等原因，道路险峻，步步惊心，一边是滔滔不绝如万马奔腾Langtang河，一边是岩石塌方形成的绝壁，要时刻紧绷神经，既要担心乱石滚落，又要站稳脚下，经过2天险象环生的徒步后，终于回到可通公路的边境小镇Syabrubesi，此地距中尼边境口岸才15km，距离祖国就一步之遥，可以经西藏吉隆陆路口岸回国。经过一夜的休整，次日一早计划留学生及向导返回加德满都，我一人回国。由于通往口岸的道路依然是泥泞不堪的非铺装路面，道路布满水坑和烂泥，乘车如乘船，打滑、甩尾、陷车伴随一路。回家的路即使再艰难，依然一心向往，经过 1个小时的苦难乘车体验，赶到口岸办理通关，一不小心成为当天口岸回国首名通关人。

在险坡、乱石和密林中徒步穿行出山

前往吉隆口岸回国道路充满危险和艰辛

归国临别前和留学生在中尼友谊桥上别离留影

后记：与“尼”相遇，“泊”心之旅

即便转眼过去许久，我依然会无比怀念在尼泊尔Langtang群山中的徒步科考岁月，所有一切至今仿佛都历历在目，令人越发珍惜。

能近距离无死角地接触隐秘于喜马拉雅群山麓之下的迷人的科学现场，从低海拔的田园村庄，至中海拔的森林河谷，再到高海拔草甸荒漠冰川，垂直高度的变化给眼睛带来绝美的视觉盛宴。

在遗世天堂，我无数次的抬腿，千百次的把登山杖插入地下，不断调整自己的呼吸，不断地爬升到垭口，不断地落降到河谷底，不断地去克服肌肉的酸痛！而当我可以拥抱雪山，触摸天空，行走于四季，每天都有新的体验那一刻，我不禁会为欢呼一声，然后安静下自己的心，这个就是我最享受行程中的那个瞬间。

有一种奉献叫坚守，坚守是一种信念，使普通变得高尚；坚守是一种职责,使平凡变得伟大!

曾记否， 我们放弃春节在家与家人团聚的时间，依然坚守在自己的岗位默默地在异国高塔之上，克服恐高心理，进行高空作业维修；冰凉的雨水中，我们为仪器遮雨，打着寒颤坚持把故障排除。工作虽然辛苦，但当看到仪器恢复正常工作，数据及时存储的那一刻，所有的疲劳顿时化为虚有，满身的成就感和满足感。

我们坚守在科研的最前沿，用辛勤的劳动诠释着奉献精神；有一种责任叫担当， 我们不分昼夜地守护着数据安全，用实际行动诠释责任担当。我们在喜马拉雅深山挑战极限和不可能，在一次次徒步中诠释人生。做好一方“风云守望人”，用青春谱写“青藏恋曲”，用脚步践行“青藏精神”，谱写科考新篇章。

（注：除GOOGLE地图底图外，本文图片均由作者提供）