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2024年第三期《中国科学院野外台站》刊登于《中国科学院院刊》
西北生态环境资源研究院中国科学院
玉龙雪山冰冻圈和中国科学院可持续发展野外科学观测研究站(以下简称“玉龙雪山站”)成立于2006年,是中国第一个以海洋冰川和环境为观察研究对象的国家野外站,依托中国科学院西北生态环境资源研究所。玉龙雪山站位于云南省丽江市玉龙纳西族自治县白沙镇,位于青藏高原东南缘。(27°1′17.25″ N,100°14′6.08″ E,海拔2600 m),2013年进入中国科学院高寒区地表流程与环境观测研究网络,2019年获批为中国科学院院级站,2021年进入科技部国家野外科学观测研究站序列。玉龙雪山站是中国乃至全球海洋冰川监测的典型代表,是中国冰冻圈科学研究和冰冻圈与可持续发展合作研究的重要野外支撑平台和研究基地。
1 研究目标和定位
研究目标。针对冰冻圈和可持续发展的关键科学问题,以世界上最具代表性的海洋冰川地区玉龙雪山为基础,辐射中国海洋冰川地区,通过长期定位和监测,系统评估冰冻圈变化的水文、生态和气候效应及其综合影响,提出冰冻圈服务结构优化和冰冻圈防灾减灾方案,为区域可持续发展提供科技支撑。
研究定位。未来玉龙雪山站将成为:冰冻圈科研基地、冰冻圈服务与冰冻圈防灾减灾科技成果转化基地、基础研究与社会应用服务相结合的科研示范基地、科普、环境教育、教学实践与实践相结合的人才培养基地,为“冰雪也是金山银山”、“山水、林、湖、草、沙、冰生命共同体”的路径转化提供科技支撑。在长期冰冻圈和可持续发展研究和解决国家重大需求方面,使玉龙雪山达到国际并行水平。
主要研究方向:
1.冰冻圈的变化过程和机制。长期监测和比较冰冻圈变化的研究;冰冻圈变化过程的规律性和机制。
2.冻圈变化的环境效应及其影响。冷冻圈水文化工艺及其水资源效应;冷冻圈变化的气候效应及其对生态系统的影响。
3.可持续发展的冰冻圈和区域。冰冻圈的服务功能和结构优化;冰冻圈的灾害风险和防灾减灾;冰冻圈和区域可持续发展。
2 研究成果和科学贡献
玉龙雪山站建立了20年来重要的科研平台,取得了原创的基础研究成果,主要包括:
1. 建成玉龙雪山站“一站四区”(玉龙雪山站、梅里雪山、岗日嘎布、贡嘎雪山及达古雪山研究区)空间观测网络系统,提高协同观测能力;
2. 在长期定位观测的基础上,建立了距离赤道最近、时间序列最长的亚欧大陆海洋冰川物质平衡数据集,对白水河1号定位监测冰川和全球参照冰川的物质平衡进行了对比研究;
3. 揭示了水文、细菌微生物及其海洋冰川变化的气候和环境效应,明确了冰雪融水对地表径流及其地下水的供给作用,分析了冰川退缩地点细菌群落结构的差异及其影响因素,评估了冰川吸光杂质的气候效应;
4. 为区域水资源优化配置、冰雪旅游可持续发展、冰冻圈防灾减灾等重大社会需求提供有效服务。研究成果在国内外产生了重要影响,极大地促进了冰冻圈化学、冰冻圈微生物、冰冻圈灾害等学科体系的形成和发展,有效服务于区域可持续发展。
玉龙雪山站的研究人员先后在国内外重要期刊上发表了1000多篇研究论文,15篇出版论文,30多篇参编论文,10项授权发明专利,12项软件作权,20多份决策咨询建议或报告。玉龙雪山站在2021-2022年获得多项奖励,包括由玉龙雪山站学术委员会主任秦大河院士主编、玉龙雪山站编写的《冰冻圈科学》获得全国优秀教材。(高等教育)特别奖;秦大河、玉龙雪山站牵头的冰冻圈科研集体获得中国科学院优秀科技成果奖;冰冻圈化学及其冰冻圈微生物相关研究成果分为甘肃省自然科学奖和甘肃省科技进步奖一等奖。
3 人才培养与队伍建设
玉龙雪山站形成了冰冻圈野外科学观察研究的科研团队和稳定的监测力量。目前,站内长期工作人员23人,其中研究人员17人,观察人员6人,技术人员6人。玉龙雪山站优秀人才云集,国家自然科学基金优秀青年基金获得者1人,中国科学院青年促进会成员3人。此外,还有15名客座研究员,其中2名是外国专家。
自建站以来,玉龙雪山站培养了120多名硕士、博士和博士后。目前站内有20名研究生,其中5名获得国家奖学金。每年有100多名研究生来到车站进行实验研究。
4 研究能力和技术平台
玉龙雪山站区有20多间会议室、办公室、仪器室、实验室、专家公寓、学生和研究人员宿舍。仪器设备60多套,总价值约1200万元。构建“一站四区”的长期野外监测样地和实验平台(玉龙雪山站、梅里雪山、岗日嘎布、贡嘎雪山及达古雪山研究区)空间观测网络系统,长期野外观测样地总面积30km2,包括7个不同海拔梯度的气象观测场、3个冰川观测场、4个冰雪径流观测点;有300m2的室内测试和分析平台;开发中国第一套冰川实时监测系统(包括全球导航卫星系统、激光测距、摄像机、气象、冰温等模块),获取冰川物质的消融、积累、冰流速度等实时数据信息,实现数据采集的连续性、准确性和数据传输的在线可视化;搭建全球冰冻圈和可持续数据可视化平台,实现玉龙雪山站气象、冰川、径流监控站视频和数据的可视化,线下数据的可视化。
5 开放与交流
玉龙雪山站国际化程度高,国际交流合作广泛。它是业内知名的冰冻圈与国内外科技合作交流的可持续发展协同研究基地。每年有10多所科研机构来站进行合作研究,1000多名来访者。近10年来,接待了500多名大学生暑期实习和夏令营,为景区管理人员、游客和中小学生提供了约2万名科普宣传服务。先后承办了3次相关冰冻圈研究国际会议,10多次国内会议。自建站以来,来自美国、加拿大、德国、法国、英国、瑞士、印度、日本、俄罗斯、挪威、瑞典等国家的200多名科学家先后前往玉龙雪山站进行合作研究和科学考察。玉龙雪山站还与中国科学院、香港大学、云南大学、武汉大学、中国南极测绘研究中心、(武汉大学)、中国极地研究中心、同济大学、中国气象科学研究所、国家气候中心、兰州大学、南京大学等科研机构与高校建立了长期、实质性的科研合作关系。
文章源自:西北生态环境资源研究院中国科学院. 玉龙雪山冰冻圈和中国科学院可持续发展野外科学观测研究站. 中国科学院院刊, 2024, 39(3): 579-581.
DOI:10.16418/j.issn.1000-3045.20240222001
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