探索冰冻世界

刘静静

编者按：

国家重点实验室是一个行业科研水平最高标准的体现，也是一个国家科研水平最高标准的体现。从本期开始，我们会对部分国家重点实验室进行介绍，让读者走近科学大师，管窥科技前沿，提高科学文化素质。

对于大多数人来说，冰川、雪山太过遥远，或许很少有机会亲眼见到。然而，就是这样庞大的、高耸的冰雪世界，却与人类的生活息息相关。

有资料记载，在我国西部，从祁连山、阿尔泰山、天山、昆仑山、喀喇昆仑山到喜马拉雅山、念青唐古拉山、横断山……共拥有48 571条冰川，總面积超过5万平方千米，冰储量约为4 500立方千米。在这里，风雪不休，冻结不化，厚厚的冰体至少存在了成千上万年，因此也让中国成为地球中低纬度冰川最发育的区域。

众所周知，冰冻圈是指地球表层由山地冰川、极地冰盖、积雪、冻土、海冰等固态水组成的圈层。它储存了全球约70%以上的淡水资源，还存在巨大的相变潜能，对支持地球生命系统的水资源、能源、食物安全，以及陆地、海洋、生物多样性等关键要素具有重要作用。

我国冰冻圈的主体为冰川、冻土和积雪，其未来的变化对西部生态与环境安全、水资源持续利用、对我国及周边地区气候都有着重要影响。

但近些年来，随着全球气候变暖，冰川正以惊人的速率消融。位于四川省阿坝藏族羌族自治州黑水县境内的达古冰川，在过去50余年中，面积已缩减了70%。按照现在的消融速度，5年～10年后，达古冰川将彻底消失。因此，保护和研究冰冻圈刻不容缓。

然而，冰冻三尺非一日之寒，冰冻圈的研究也是如此。数十年来，一代又一代冰冻圈研究者在恶劣的环境中前仆后继……

1989年7月，一个来自中国的科考队员抵达东南极冰盖边缘，用7个月的时间，与来自美国、法国、英国、日本等国家的队员，首次不借助机械手段，徒步5 896千米横穿南极大陆，书写了人类南极科学探险的奇迹。他就是我国气候变化和冰冻圈科学研究的先行者，中国科学院院士秦大河。

在徒步途中，顶着肆虐的狂风，每前行55千米，秦大河院士就要挖掘一个1米深的雪坑，以观察、记录雪层剖面，采集雪样。整个科考期间，他采集800多个雪样，也成为世界上唯一一个在野外季节连续采集到南极冰盖表面1米雪坑雪冰样品的科学家。

因为当时国内没有相应的实验室和分析仪器对雪样进行分析测试，秦大河只能把样品交给法国科学研究中心的冰川实验室。1991年，秦大河申请建立冰芯实验室，并和团队在国际上最早提出冰冻圈科学的理论框架，以此指导冰冻圈变化、影响及其应对的研究。

1995年，效存德教授参加了中国首次徒步远征北极点的科学考察。

2007年10月，冰芯实验室通过了国家重点实验室建设计划可行性论证会，成为“冰冻圈科学国家重点实验室”，这也是国际上第一个以冰冻圈科学命名的研究机构。

在全球变暖的今天，冰冻圈科学已成为国际关注热点和前沿研究领域之一。作为一门自然和人文深度交叉的新兴学科，冰冻圈科学已被更多人所重视，也有越来越多的年轻人加入其中。

“80后”杜志恒是中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室副研究员，从事冰冻圈科学研究13年。2022年12月21日，经过1万多海里的航行，杜志恒一行终于到达罗斯海难言岛，这里正在建设我国第五个南极科学考察站——罗斯海新站，也是我国第三个可以越冬的常年科考站，而这也是他的第三次南极科学考察。杜志恒和团队成员深耕冰冻圈科学研究，北极、南极、珠穆朗玛峰都曾留下杜志恒的脚印。

秦大河院士作为冰冻圈研究领域的开拓者，更是将全部精力投入在科研和教学上。70岁以后，他仍远赴北极、阿拉斯加和格陵兰冰盖腹地考察。

如今，冰冻圈科学国家重点实验室建立了国际上最全面的山地冰冻圈综合监测网络和实验室分析研究平台，以“冰冻圈过程、机理和模拟”“冰冻圈与其他圈层相互作用”“冰冻圈灾害、影响与适应对策”三大研究方向为主线，在中国西部、南极和北极地区，系统开展了与冰冻圈相关的基础研究和应用基础研究。目前，冰冻圈科学体系日臻完善，冰冻圈科学国家重点实验室已成为具有国际影响力的冰冻圈科学研究基地之一。

相信未来，我们对冰冻圈的研究与保护会更加深入，让冰冻圈更好地造福于人类。