逐冰而上②｜“问诊”珠峰冰川：上天下地，为冰川“体检”

海拔6500米的西藏珠峰绒布冰川上空，一架无人机正在顶着大风航行，受到气流冲击，机体不时摇摇晃晃。

无人机下方，高坛光正在控制着机器，并观察记录数据。高坛光是兰州大学资源环境学院副教授，这是他第4次参与珠峰科考工作。

高坛光在绒布冰川附近操纵无人机。

在中国西部巍峨绵延的群山之间分布着近5万条冰川，是全球中纬度地区最大、最集中的冰川群。这些远在山巅之上的冰川变化是如何被观测到的呢？

今年5月，澎湃新闻跟着科考队一同前往珠峰，全程记录了这次科考过程。科考队员们携带专业无人机和雷达，对海拔5200米至6500米之间的冰川进行高分辨率扫描。专业无人机的应用也为珠峰冰川高分辨率扫描发挥了举足轻重的作用。

高坛光向澎湃新闻介绍，本次“冰川体检”采用现场无人机观测的方式获得较为精准的冰川厚度数据，无人机航行过程中需要克服大风、低温、超飞行高度上限和充电等设备难题带来的极大挑战，以及极限环境对飞手的挑战。在观测过程中无人机几度坠落，所幸最终还是顺利完成了观测任务。

珠峰上“炸机”是常事

冰川的观测属于一项系统工程，需要综合使用不同的方法，扬长避短。

这些方法主要包括历史记录法、摄影法、地面测量法、物质平衡观测法、航空及无人机摄影测量法和卫星遥感技术。它们各有优劣，在冰川研究中发挥着不同却各自重要的作用。

高坛光

高坛光表示，卫星遥感影像的应用已成为冰川研究的主要技术手段之一。遗憾的是，这种方法无法应用到冰川表碛较为发育的冰川，因为冰川表面都是大石头，花杆插不进去，如珠峰的绒布冰川。而采用现场无人机观测的方式能更好获得较为精准的冰川厚度数据。

在飞机上可以用航摄仪器对地面连续拍摄照片，结合地面控制点测量、调绘和立体测绘等步骤，绘制出地形图的作业。

高坛光介绍，20 世纪90年代，中国学者曾成功地将此方法应用在天山山脉等几个代表性流域的测量中。但是，冰川区的海拔很高，气流不稳定，会对航拍飞机造成很大的影响。

与日常用的无人机不同的是，为了能够更精准地观测冰川变化数据，高坛光将科考作业的无人机进行了升级。无人机安装了“RTK”实时动态差分系统，能够通过GPS北斗等定位获取冰川三维数据。

“对比航拍观测，它具有成本小、精度高和使用灵活的优势。”高坛光说，无人机摄影测量的准确性在于对海拔高度的准确定位，在这方面国产无人机走在了全球前列。同时，由于电池技术的迅速提升，大大延长了无人机每次升空的作业时间。

在去年的“巅峰使命 2022”珠峰科考中，无人机摄影测量大放异彩。

以高坛光为主的科考小组使用无人机克服了珠峰地区低温和大风等严酷的气象条件，成功获取了大量珍贵的中绒布冰川和东绒布冰川的观测数据，生成了国内第一个珠峰绒布冰川3D模型，为珠峰地区冰川变化的研究奠定了扎实的数据基础。

但是，大自然变幻莫测，尤其是在珠峰上，无人机航行过程中需要克服超过12级的大风，还有低温、飞行高度上限和充电等设备难题。

观测过程中，科考仪器时常因为海拔高、气温低无法开机。即便好不容易飞起来，无人机也多次因为大风不幸坠落。去年，高坛光带了两台专业无人机，全都‘炸机’了。

“‘炸机’是个平常事儿了，我也不知道我‘炸’了多少，但我都没丢过飞机，都能捡回来。”高坛光说，“这个没有特别技巧，可能是我运气比较好。”

今年，高坛光专门带了三架无人机，“先从较安全的地域收集数据，再一步步往更危险的区域飞。”

“无风的约会”

“冰川退缩是个很复杂的事情，我们想把这件事做清楚了后，再专门告诉大家，气候变化之下冰川到底发生了什么变化。如果只是简简单单说冰川退缩，有点不负责任。我们希望做得详细一些，做得严谨一些。”高坛光说。

“我们在珠峰测量冰川用无人机这种方法，实际上就是跟珠峰的冰川来一次‘无风的约会’。”高坛光笑着说，既然是约会，就不是想着哪天就哪天，要考虑对方感受。而在珠峰冰川工作其实也是这样，没有风的时候无人机才能开展工作，所以叫“无风的约会”。

高坛光和兰州大学学生在科考的路上。澎湃新闻记者 邹桥 图

无人机在珠峰附近作业存在两难：早上出发面临的问题是温度低，周边区域多在零下10摄氏度以下，经常会出现机器启动难的情况；如果中午出发，温度更高些，但是一到午后珠峰附近的峡谷多会刮起大风，很难正常作业，“炸机”的几率也高很多。

综合考虑后，高坛光还是选择一早出发，争取在无风或者风小的时候开始工作。

4月27日早上7时，高坛光带着几名学生天不亮起床出发，争分夺秒进行观测作业。

9时，到了一个位置较好的观测点。高坛光摆好无人机，尝试起飞。很快，机器传来了故障声音，原来现场温度太低，无人机功率不够，无法起飞。

“主要是温度低对电池造成了影响。”高坛光把两块电池放入自己怀里，想用自己的体温把电池捂热。去年他就遇到过这种问题，就是“人体体温加热”的方式起了作用。

十几分钟电池加热后，无人机恢复了运作。第三次起飞成功，没想到不到五分钟，机器再次发出警告：风速过大，请谨慎飞行。

无奈，高坛光只好再次降落飞机，“户外科研工作就是这样，多变的气候变化让人难以捉摸，有时还需要点运气。”

次日一早，高坛光再次出发，为了防止出现前一天的情况，他带上了热水袋。当天天气很好，9点多太阳出来，温度迅速上升。这次，无人机成功起飞！

“我们希望能够把冰川各种形态信息都获取到，包括冰碛物、冰碛湖、冰川湖、冰塔林等变化。尽我们所能多获取一些数据，再跟前几年的数据进行对比。”高坛光说，当天获得数据后并不是马上得出结论，还需要一段时间的校准和数据处理。

高坛光介绍，目前他们主要检测两条冰川——绒布冰川和东绒布冰川，希望对这两条冰川进行全面的扫描“体检”。

5月6日，高坛光就来到了6350的营地。连续几天的大风让他再次处于等待状态。直到5月11日下午，终于等来了无风的好天气，高坛光的无人机再次起飞。

野外科考就是面对困难、挑战困难

狂风暴雪、采样机器故障、无人机无法起飞……连续几天的工作，高坛光科考过程并不顺利，而对于这些问题，他似乎“习以为常”。

“我觉得还是平常心，这些情况不是失败，属于意外，或者是应该面对的一些困难，这是我们工作的一部分。”高坛光说，如果出野外工作，不遇到任何的障碍，没有任何的困难，这个是不可能的。

“真正的科考就是有困难，要去面对困难，要去挑战困难。从这些困难当中获取我们要获取的一些数据，然后分析成果，然后最终完成我们这一项的科学研究。”高坛光说，不要把野外科考想得太简单。

高坛光和兰州大学学生在科考的路上。澎湃新闻记者 邹桥 图

此次随队科考的还有高坛光的两位“准”研究生付佳星和秦朔晨，今年3月才确定考上兰州大学研究生的他们，也顶着高寒、低氧，在绒布冰川中穿梭取样。

付佳星在4月24日的科考日记中记录：“从珠峰大本营开始，海拔都是5000米往上，高原反应更加明显，更别说背着二三十斤的设备、提着将近十斤的测量仪走过牦牛道、翻过冰川消融形成的一座座小山。”

在路上，付佳星称“背着包走两步之后，整个人就像已经跑了1km开始喘得不行，到后面连牦牛道都没有，每爬过几个小坡，都得停下来歇一歇。测量途中遇到了大风卷着积雪刮下来，云层遮蔽天日，气温骤降，整个人都冷得不行，只能靠着能量胶、士力架、温水勉强维持体力。”

到了返程的时候，付佳星整个人基本是精疲力竭的状态，每爬一个小山坡都得停下喘上好久。他在日记里开玩笑说，“上班不干了没钱，现在的路不走会死”。

“他们不仅是第一次来珠峰科考，甚至是第一次出野外。”高坛光说，自己当年也是研究生还没入学就开始进行野外工作了。

他解释，珠峰科考野外工作时间一般只有四五月，也就是所谓的“窗口期”，如果过了这个时期，学生很难补上今年的研究，“我们会要求从一个本科生的心态，能够快速地转变成一个研究生的心态。”

高坛光对两个准研究生评价很高。“从心态上他们非常好，不畏困难，这种吃苦的精神特别好，这是让我挺惊讶的。”高坛光说，从他们身上感觉到，90后、00后是个很棒的群体，面对困难的时候也都特别有勇气，特别有毅力，在心态上已经做好了当科研工作者的准备，未来将参与到更多珠峰科考工作当中。