海拔6500米的西藏珠峰絨布冰川上空，一架無人機正在頂著大風(fēng)航行，受到氣流沖擊，機體不時搖搖晃晃。

無人機下方，高壇光正在控制著機器，并觀察記錄數(shù)據(jù)。高壇光是蘭州大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院副教授，這是他第4次參與珠峰科考工作。

高壇光在絨布冰川附近操縱無人機。

在中國西部巍峨綿延的群山之間分布著近5萬條冰川，是全球中緯度地區(qū)最大、最集中的冰川群。這些遠(yuǎn)在山巔之上的冰川變化是如何被觀測到的呢？

今年5月，澎湃新聞跟著科考隊一同前往珠峰，全程記錄了這次科考過程?？瓶缄爢T們攜帶專業(yè)無人機和雷達，對海拔5200米至6500米之間的冰川進行高分辨率掃描。專業(yè)無人機的應(yīng)用也為珠峰冰川高分辨率掃描發(fā)揮了舉足輕重的作用。

高壇光向澎湃新聞介紹，本次“冰川體檢”采用現(xiàn)場無人機觀測的方式獲得較為精準(zhǔn)的冰川厚度數(shù)據(jù)，無人機航行過程中需要克服大風(fēng)、低溫、超飛行高度上限和充電等設(shè)備難題帶來的極大挑戰(zhàn)，以及極限環(huán)境對飛手的挑戰(zhàn)。在觀測過程中無人機幾度墜落，所幸最終還是順利完成了觀測任務(wù)。

珠峰上“炸機”是常事

冰川的觀測屬于一項系統(tǒng)工程，需要綜合使用不同的方法，揚長避短。

這些方法主要包括歷史記錄法、攝影法、地面測量法、物質(zhì)平衡觀測法、航空及無人機攝影測量法和衛(wèi)星遙感技術(shù)。它們各有優(yōu)劣，在冰川研究中發(fā)揮著不同卻各自重要的作用。

高壇光

高壇光表示，衛(wèi)星遙感影像的應(yīng)用已成為冰川研究的主要技術(shù)手段之一。遺憾的是，這種方法無法應(yīng)用到冰川表磧較為發(fā)育的冰川，因為冰川表面都是大石頭，花桿插不進去，如珠峰的絨布冰川。而采用現(xiàn)場無人機觀測的方式能更好獲得較為精準(zhǔn)的冰川厚度數(shù)據(jù)。

在飛機上可以用航攝儀器對地面連續(xù)拍攝照片，結(jié)合地面控制點測量、調(diào)繪和立體測繪等步驟，繪制出地形圖的作業(yè)。

高壇光介紹，20 世紀(jì)90年代，中國學(xué)者曾成功地將此方法應(yīng)用在天山山脈等幾個代表性流域的測量中。但是，冰川區(qū)的海拔很高，氣流不穩(wěn)定，會對航拍飛機造成很大的影響。

與日常用的無人機不同的是，為了能夠更精準(zhǔn)地觀測冰川變化數(shù)據(jù)，高壇光將科考作業(yè)的無人機進行了升級。無人機安裝了“RTK”實時動態(tài)差分系統(tǒng)，能夠通過GPS北斗等定位獲取冰川三維數(shù)據(jù)。

“對比航拍觀測，它具有成本小、精度高和使用靈活的優(yōu)勢。”高壇光說，無人機攝影測量的準(zhǔn)確性在于對海拔高度的準(zhǔn)確定位，在這方面國產(chǎn)無人機走在了全球前列。同時，由于電池技術(shù)的迅速提升，大大延長了無人機每次升空的作業(yè)時間。

在去年的“巔峰使命 2022”珠峰科考中，無人機攝影測量大放異彩。

以高壇光為主的科考小組使用無人機克服了珠峰地區(qū)低溫和大風(fēng)等嚴(yán)酷的氣象條件，成功獲取了大量珍貴的中絨布冰川和東絨布冰川的觀測數(shù)據(jù)，生成了國內(nèi)第一個珠峰絨布冰川3D模型，為珠峰地區(qū)冰川變化的研究奠定了扎實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

但是，大自然變幻莫測，尤其是在珠峰上，無人機航行過程中需要克服超過12級的大風(fēng)，還有低溫、飛行高度上限和充電等設(shè)備難題。

觀測過程中，科考儀器時常因為海拔高、氣溫低無法開機。即便好不容易飛起來，無人機也多次因為大風(fēng)不幸墜落。去年，高壇光帶了兩臺專業(yè)無人機，全都‘炸機’了。

“‘炸機’是個平常事兒了，我也不知道我‘炸’了多少，但我都沒丟過飛機，都能撿回來?！备邏庹f，“這個沒有特別技巧，可能是我運氣比較好?！?/p>

今年，高壇光專門帶了三架無人機，“先從較安全的地域收集數(shù)據(jù)，再一步步往更危險的區(qū)域飛。”

“無風(fēng)的約會”

“冰川退縮是個很復(fù)雜的事情，我們想把這件事做清楚了后，再專門告訴大家，氣候變化之下冰川到底發(fā)生了什么變化。如果只是簡簡單單說冰川退縮，有點不負(fù)責(zé)任。我們希望做得詳細(xì)一些，做得嚴(yán)謹(jǐn)一些。”高壇光說。

“我們在珠峰測量冰川用無人機這種方法，實際上就是跟珠峰的冰川來一次‘無風(fēng)的約會’。”高壇光笑著說，既然是約會，就不是想著哪天就哪天，要考慮對方感受。而在珠峰冰川工作其實也是這樣，沒有風(fēng)的時候無人機才能開展工作，所以叫“無風(fēng)的約會”。

高壇光和蘭州大學(xué)學(xué)生在科考的路上。澎湃新聞記者 鄒橋 圖

無人機在珠峰附近作業(yè)存在兩難：早上出發(fā)面臨的問題是溫度低，周邊區(qū)域多在零下10攝氏度以下，經(jīng)常會出現(xiàn)機器啟動難的情況；如果中午出發(fā)，溫度更高些，但是一到午后珠峰附近的峽谷多會刮起大風(fēng)，很難正常作業(yè)，“炸機”的幾率也高很多。

綜合考慮后，高壇光還是選擇一早出發(fā)，爭取在無風(fēng)或者風(fēng)小的時候開始工作。

4月27日早上7時，高壇光帶著幾名學(xué)生天不亮起床出發(fā)，爭分奪秒進行觀測作業(yè)。

9時，到了一個位置較好的觀測點。高壇光擺好無人機，嘗試起飛。很快，機器傳來了故障聲音，原來現(xiàn)場溫度太低，無人機功率不夠，無法起飛。

“主要是溫度低對電池造成了影響?！备邏獍褍蓧K電池放入自己懷里，想用自己的體溫把電池捂熱。去年他就遇到過這種問題，就是“人體體溫加熱”的方式起了作用。

十幾分鐘電池加熱后，無人機恢復(fù)了運作。第三次起飛成功，沒想到不到五分鐘，機器再次發(fā)出警告：風(fēng)速過大，請謹(jǐn)慎飛行。

無奈，高壇光只好再次降落飛機，“戶外科研工作就是這樣，多變的氣候變化讓人難以捉摸，有時還需要點運氣?！?/p>

次日一早，高壇光再次出發(fā)，為了防止出現(xiàn)前一天的情況，他帶上了熱水袋。當(dāng)天天氣很好，9點多太陽出來，溫度迅速上升。這次，無人機成功起飛！

“我們希望能夠把冰川各種形態(tài)信息都獲取到，包括冰磧物、冰磧湖、冰川湖、冰塔林等變化。盡我們所能多獲取一些數(shù)據(jù)，再跟前幾年的數(shù)據(jù)進行對比?！备邏庹f，當(dāng)天獲得數(shù)據(jù)后并不是馬上得出結(jié)論，還需要一段時間的校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)處理。

高壇光介紹，目前他們主要檢測兩條冰川——絨布冰川和東絨布冰川，希望對這兩條冰川進行全面的掃描“體檢”。

5月6日，高壇光就來到了6350的營地。連續(xù)幾天的大風(fēng)讓他再次處于等待狀態(tài)。直到5月11日下午，終于等來了無風(fēng)的好天氣，高壇光的無人機再次起飛。

野外科考就是面對困難、挑戰(zhàn)困難

狂風(fēng)暴雪、采樣機器故障、無人機無法起飛……連續(xù)幾天的工作，高壇光科考過程并不順利，而對于這些問題，他似乎“習(xí)以為常”。

“我覺得還是平常心，這些情況不是失敗，屬于意外，或者是應(yīng)該面對的一些困難，這是我們工作的一部分?！备邏庹f，如果出野外工作，不遇到任何的障礙，沒有任何的困難，這個是不可能的。

“真正的科考就是有困難，要去面對困難，要去挑戰(zhàn)困難。從這些困難當(dāng)中獲取我們要獲取的一些數(shù)據(jù)，然后分析成果，然后最終完成我們這一項的科學(xué)研究?！备邏庹f，不要把野外科考想得太簡單。

高壇光和蘭州大學(xué)學(xué)生在科考的路上。澎湃新聞記者 鄒橋 圖

此次隨隊科考的還有高壇光的兩位“準(zhǔn)”研究生付佳星和秦朔晨，今年3月才確定考上蘭州大學(xué)研究生的他們，也頂著高寒、低氧，在絨布冰川中穿梭取樣。

付佳星在4月24日的科考日記中記錄：“從珠峰大本營開始，海拔都是5000米往上，高原反應(yīng)更加明顯，更別說背著二三十斤的設(shè)備、提著將近十斤的測量儀走過牦牛道、翻過冰川消融形成的一座座小山?！?/p>

在路上，付佳星稱“背著包走兩步之后，整個人就像已經(jīng)跑了1km開始喘得不行，到后面連牦牛道都沒有，每爬過幾個小坡，都得停下來歇一歇。測量途中遇到了大風(fēng)卷著積雪刮下來，云層遮蔽天日，氣溫驟降，整個人都冷得不行，只能靠著能量膠、士力架、溫水勉強維持體力?！?/p>

到了返程的時候，付佳星整個人基本是精疲力竭的狀態(tài)，每爬一個小山坡都得停下喘上好久。他在日記里開玩笑說，“上班不干了沒錢，現(xiàn)在的路不走會死”。

“他們不僅是第一次來珠峰科考，甚至是第一次出野外?！备邏庹f，自己當(dāng)年也是研究生還沒入學(xué)就開始進行野外工作了。

他解釋，珠峰科考野外工作時間一般只有四五月，也就是所謂的“窗口期”，如果過了這個時期，學(xué)生很難補上今年的研究，“我們會要求從一個本科生的心態(tài)，能夠快速地轉(zhuǎn)變成一個研究生的心態(tài)?！?/p>

高壇光對兩個準(zhǔn)研究生評價很高?！皬男膽B(tài)上他們非常好，不畏困難，這種吃苦的精神特別好，這是讓我挺驚訝的。”高壇光說，從他們身上感覺到，90后、00后是個很棒的群體，面對困難的時候也都特別有勇氣，特別有毅力，在心態(tài)上已經(jīng)做好了當(dāng)科研工作者的準(zhǔn)備，未來將參與到更多珠峰科考工作當(dāng)中。