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金沙站,给大气做“体检” 来源:中国气象报社 日期:2023年01月16日07:47

从湖北省武汉市驱车130多公里到达咸宁市崇阳县路口镇,再沿着蜿蜒的山路,兜兜转转穿过雾气弥漫的竹林,一幢两层小楼映入眼帘,这就是金沙国家大气本底站(以下简称“金沙站”)。

这里地处长江中游城市群中心位置,200公里范围内覆盖一江二湖三城。作为华中区域唯一的大气本底站,金沙站坐落在方圆30公里的最高处——韭菜岩山顶,海拔751.3米。站在这里俯瞰,只见层峦叠嶂、竹海葱翠,方圆3公里外才见村落。

为大气“体检”绘制金沙曲线

山顶上是一个标准的气象观测场,一个大气成分采样平台,一座观测铁塔和一幢有着四间实验室的实验楼。大气成分采样平台设有采样口和太阳光度计等设备。铁塔高33米,在塔高15米和30米处,各有一个温室气体采样口,空气从这里被吸入,通过管道进入实验室里的仪器进行“体检”。

在实验室里,经过处理的干燥空气分别进入双通道气相色谱分析仪、光腔衰荡光谱分析仪、浊度仪、黑碳仪、颗粒物分析仪等测量设备进行多个项目的分析检测。这些仪器给大气“体检”,以便绘制金沙的大气成分变化曲线,并给其他地区提供参照。利用这些数据,2021年12月31日,金沙站首次发布《湖北省温室气体监测报告》,形成决策服务材料上报省政府,为应对气候变化提供科学支撑。

为减少观测人员活动对观测气体的影响,本底站在距观测场100米、垂直落差80多米的下风向地方设置了生活区。因此,观测员每天要踏上400多级台阶进行观测。

金沙站生活区距观测场100米、垂直落差80多米 图片来源:湖北网络广播电视台

早上7点多,观测员秦正新开始巡视设备状况,更换温室气体载气、气路冷凝管,检查气溶胶及反应性气体设备。做完这些准备工作,他就得马上去观测场开展地面观测和气溶胶、温室气体、反应性气体、酸雨等观测巡检和记录。

这样的工作每天早中晚共3次,每一次都需要掐着点按时观测和记录。由于这项工作对及时性和准确性要求很高,天长日久,观测员都患上了“强迫症”——有时睡觉会突然惊醒,生怕错过了发送数据的时间,或仪器出现故障。

此外,观测员要经常用标准气与采样的气体进行对比订正,每周要完成温室气体瓶采样、便携式气溶胶采样,每月还要完成大气成分观测设备的测量校准工作。

执着坚守16年初心不改

“金沙站从2005年开始建设,2006年10月投入运行。”金沙站副站长岳岩裕介绍,2019年之前,该站的办公面积不足20平方米,有4名工作人员,两人一班一周一换。山高路远,道路不通还经常缺水断电;冬季大雪封山,春秋蛇虫鼠蚁,夏季雷暴大风……这都是值班人员常年面临的困难和挑战。

然而,这里的数据却从未断档。冬季靠电热毯、厚被子和油汀熬过严寒,夏季为防范雷暴天气经常彻夜不眠。风里来雨里去,他们就这样不间断地采样、观测、分析,提供准确、连续、具有区域代表性的温室气体观测资料。

“幸亏台站条件改善了,要不然,我一个人还真吃不消。”2020年1月20日,观测运行科科长吴栋桥带着一个星期的口粮换下同事,让其回家过年,没想到因为疫情防控,自己却独自在高山上坚守了54天。

度过最初的惊慌与焦虑,吴栋桥迅速做好了打持久战的准备。食物短缺时,他就步行下山到村里买点干粮,一天只吃一顿热饭。同时,他通过看书学习来应对孤独,学会了编程和摄影。他编写的温室气体质控分析程序,提高了数据分析和订正效率,拍摄的云海照片在全省气象部门摄影比赛中获奖。

金沙站变化也是时代缩影

“与当年相比,现在发生了翻天覆地的变化。”吴栋桥自2008年起值班,在他看来,金沙站的改变发生在2019年。

气象观测人员开展气溶胶膜采样 周登摄影

这一年,金沙站升级改造工程顺利完工,工作条件和生活环境得到极大改善,占地24亩、建筑面积近2000平方米的现代化观测科研和服务基地建成并投入使用。按照发展改革方案,金沙大气本底站的运行机制、管理模式、人才科技支撑体系等也得到优化完善。

现在的金沙站,拥有酸雨实验室、温室气体实验室、气溶胶和反应性实验室、地面气象实验室等四间实验室,增加了温室气体、反应性气体的在线观测,建立了集观测、研究、分析评估、预报服务等业务于一体的现代环境气象业务体系。另外,大型UPS和自动启停发电机、无线网络等设备一应俱全,人员也增加到12名。

金沙站的观测业务,已拓展到包括温室气体、气溶胶等在内的五大类共26项。此外,该站还发展了环境气象业务,承担环境预报和分析评估,开展模式预报检验,形成《湖北省大气环境气象公报》等业务产品,助力大气污染防治和实现双碳目标愿景。

金沙站的变化,见证了湖北气象事业的发展,也是时代变化的缩影。2021年,中国气象局温室气体及碳中和监测评估中心湖北分中心、华中区域温室气体及碳中和监测评估中心先后在金沙站挂牌成立,标志着华中区域碳中和监测评估工作迈入新阶段。

“十四五”期间,金沙站将以推进本底观测能力建设为中心,紧扣生态保护、气候变化等领域需求,不断提升科技创新能力,加强决策气象服务,为如期实现双碳目标愿景贡献气象力量。

(作者:高迅芝 王凯 刘庆忠 责任编辑:张明禄)



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