本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點。
編者按:這是 Ulyana Horodyskyj 新系列的第二篇,她曾在一系列名為“攀登珠穆朗瑪峰”的文章中記錄了早先的尼泊爾探險,點選此處即可檢視。Horodyskyj 的工作重點是確定沉降在巨大冰川上的空氣傳播顆粒物(如灰塵和煙塵)如何改變冰雪融化,這可能會影響氣候變化以及當地的供水。本系列的其他文章“返回尼泊爾”可透過點選此處檢視。
十月中旬,Hudhud 氣旋襲擊了印度東海岸,然後向喜馬拉雅山脈方向移動。尼泊爾中部受災尤為嚴重,兩天內降雪超過三英尺。數十人在高山隘口喪生,徒步旅行者和嚮導猝不及防。
令人遺憾的是,秋季,尤其是十月,本應是尼泊爾山區徒步旅行的最佳時節:晴朗的藍天,適宜的溫暖氣溫,良好的步道條件。然而,去年這個時候,另一個氣旋 Phailin 也襲擊了印度,並一路北上喜馬拉雅山脈,在尼泊爾東部的昆布(珠穆朗瑪峰)地區傾瀉了三英尺的積雪。由於暴風雨,我無法到達 Ngozumpa 冰川的冰川湖進行關於湖泊擴張和深化的主要研究,因此我調整了專案,轉而研究雪中存在的汙染物(黑碳和灰塵)及其對融雪的影響。
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今年,昆布地區因 Hudhud 氣旋降雪約一英尺,足以使通往我在 Ngozumpa 冰川海拔約 15,500 英尺野外站點的道路變得異常艱難,Ngozumpa 冰川是尼泊爾最大的碎屑覆蓋冰川之一,發源於卓奧友峰,地球上最高的山峰之一。步道早晨結冰溼滑,下午泥濘不堪。有一次我差點丟了一隻鞋。當我從海拔約 9,500 英尺的盧克拉鎮向上徒步時,我遇到了徒步旅行者 Joe Lazzaretti 和他的嚮導 Nawang Sherpa,他們來自 Unique Adventures,他們對我正在做的事情很感興趣,因為我帶著各種各樣的裝備和一個 40 磅重的揹包。畢竟,哪個徒步旅行者會帶著槳、皮筏、冰鎬和兩臺筆記型電腦去珠穆朗瑪峰?儘管我已經去過 Ngozumpa 冰川數十次,並且非常熟悉路線,但我還是很歡迎他們幫忙搬運裝備,並在所有新雪中開路。
一旦我們到達冰川,我們發現一些湖泊部分結冰,而另一些則是開放水域。夏天季風季節期間,我將一些儀器留在了那裡,以追蹤水溫、湖底的泥漿和陸地溫度。挖掘它們被證明是相當費力的。
首先,我們必須前往這些地點,在雪地裡“破洞行進”,或者說跌倒,有時雪深及膝,因為沒有既定的步道。然後,我們必須破開薄冰才能到達漂浮在湖泊中央的浮標。陸地感測器需要用冰鎬工作一個小時才能取出,因為它們被埋在地下約 1.5 英尺的泥土和岩石中,在氣旋帶來降雪和冰點以下溫度後,泥土和岩石部分凍結。好訊息是,它們都記錄了良好的資料。
初步結果顯示,“藍色”湖泊的溫度相當高,約為 45 華氏度,而“棕色”湖泊的溫度相當低,約為 36 華氏度。“藍色”湖泊中水中懸浮顆粒的尺寸比“棕色”湖泊小得多——可以想象成麵粉——這導致了顏色差異。這是由於不同尺寸的顆粒物對光的反射或吸收方式不同造成的。
這種溫度差異意味著藍色湖泊具有更強的融化底部冰層的能力,僅僅是因為它更溫暖。反過來,這會導致湖泊加深,因為底部越來越多的冰層融化。一個好現象是,如果有足夠的時間,懸浮在水中的顆粒最終會沉澱到湖底,覆蓋住冰層,這可以隔離冰層,防止過度融化。然而,一個仍然未知的重要問題是,覆蓋在底部冰層上的泥漿有多厚:泥漿越厚,隔熱效果越好。但這將是未來幾年探險的任務,需要使用重型裝置從深處拉起泥漿。與此同時,一旦我回到美國,我將根據我的野外資料,使用數值模型計算不同泥漿厚度下的冰層融化情況。
這項研究揭示了湖泊如何透過追蹤溫度、水位和深度隨時間的變化,在海拔相對較低的 15,500 英尺的 Ngozumpa 冰川消融(融化)區促成冰川冰體積的損失。當我的兩位隊員 Karl 和 Evan 在幾天後到達時,我們將繼續前往 17,500 英尺處,對潔淨的冰雪進行測量。使用一套光譜儀,我們將能夠確定冰雪的反射率,並將這些地面結果與來自 MODIS(中解析度成像光譜儀)的衛星資料進行比較,屆時衛星將同時從頭頂經過。
考慮到衛星在地面上的大覆蓋範圍或“畫素”尺寸(約 1,500 平方英尺),我們將能夠提供高解析度資料,因為我們將根據具體情況,每隔 100 英尺或更短的距離在縱向樣線上測量反照率。除了原位資料外,我還會收集雪樣以檢測汙染物,就像我去年在昆布、納爾普和安納普爾納地區所做的那樣。在這次探險的這一段行程中,我們將進行露營,因此我將無法更新此部落格,直到大約 10 天后我們返回。未來一週的天氣看起來很穩定,所以這只是一個是否有毅力為了科學而攀登高峰的問題!
所有圖片由 Ulyana Horodyskyj 提供