返回尼泊爾:從冰雪和泥土中挖掘感測器

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。

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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

Ulyana Horodyskyj received a B.S. in earth science at Rice University and M.Sc. in planetary geology at Brown University. Currently, she is a Ph.D. candidate in geosciences at the University of Colorado, Boulder. For the past few years, she has traveled to Nepal to study how glacial lakes evolve with time. She is currently spending a year abroad on a Fulbright scholarship and has expanded her project to study the effects of black carbon on snow melt.

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