中國經(jīng)濟報導:我國首次海洋性冰川航空探測在西藏仁龍巴冰川成功實施,航天科工集團三院 33 所自主研制的航空重力儀作為核心裝備,在破解冰川厚度測量難題中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此次探測構(gòu)建了 “星 - 空 - 地” 一體化技術(shù)體系,實現(xiàn)了海洋性冰川三維動態(tài)監(jiān)測的重大突破。
技術(shù)突破:航空重力儀的 “透視” 能力
航天科工航空重力儀采用高精度慣性穩(wěn)定平臺和抗干擾算法,可在海拔 4700 米以上的高原環(huán)境中穩(wěn)定工作。其核心優(yōu)勢體現(xiàn)在:
毫米級精度:通過測量重力場細微變化(精度達國際一流水平),能穿透冰層探測地下 1 公里的地形結(jié)構(gòu),分辨率達到 ±2 米。相比傳統(tǒng)地面鉆探和探地雷達,效率提升 500 倍以上,單日可覆蓋 50 平方公里區(qū)域。
輕量化設(shè)計:體積僅為國外同類儀器的三分之一,便于集成到直升機等移動平臺,適應高原復雜地形的低空飛行需求。
抗干擾能力:搭載的慣性導航系統(tǒng)可實時補償飛行姿態(tài)變化,在強風、顛簸等極端條件下仍能保持數(shù)據(jù)穩(wěn)定性,確保測量結(jié)果誤差小于 0.1%。
探測體系:多維度協(xié)同作戰(zhàn)
此次探測整合了三大技術(shù)手段:
衛(wèi)星遙感:動用兩顆高分衛(wèi)星對冰川進行掃描,獲取冰川范圍、高程及運動軌跡,構(gòu)建三維地形模型。多時期影像對比可監(jiān)測冰川年退縮量,為航空數(shù)據(jù)提供宏觀背景支撐。
航空物探:改裝后的 “雪鷹” 高原直升機搭載航空重力儀和冰雷達,前者通過重力場差異反演冰川厚度,后者發(fā)射高頻電磁波穿透冰層,揭示內(nèi)部氣泡分布和液態(tài)水流動路徑。兩者數(shù)據(jù)融合后,可精準繪制冰川 “地下迷宮” 結(jié)構(gòu)圖。
地面驗證:科研人員使用柔性探地雷達貼合冰面測量厚度,并在冰舌區(qū)埋設(shè)標桿、采集冰芯樣本,為航空數(shù)據(jù)提供校準基準。空地協(xié)同下,數(shù)據(jù)誤差縮小至 5% 以內(nèi)。
科學價值:解碼冰川變化的鑰匙
此次探測的核心目標是摸清海洋性冰川的 “家底”:
儲量評估:通過重力數(shù)據(jù)反演冰川基底地形,結(jié)合衛(wèi)星測繪的表面積,計算出仁龍巴冰川的冰儲量。初步結(jié)果顯示,其冰體厚度差異顯著,冰舌區(qū)最薄處僅 10 米,而中部區(qū)域厚達數(shù)百米。
消融機制:航空重力儀發(fā)現(xiàn)冰川底部存在深溝峽谷和暗流系統(tǒng),表明消融速度遠超傳統(tǒng)模型預測。結(jié)合歷史數(shù)據(jù),科學家推斷該冰川年消融量可能導致未來十年儲水量減少相當于兩個三峽水庫的規(guī)模。
氣候響應:海洋性冰川對季風變化敏感,其消融速率與大氣溫度、降水強度直接相關(guān)。此次獲取的冰溫、物質(zhì)平衡等數(shù)據(jù),將為完善全球氣候模型提供關(guān)鍵參數(shù),助力《巴黎協(xié)定》溫控目標評估。
戰(zhàn)略意義:從技術(shù)突破到全球治理
裝備自主化:航天科工航空重力儀攻克了傳感器、穩(wěn)定平臺等 “卡脖子” 技術(shù),打破了西方國家的技術(shù)封鎖。該儀器已在油氣勘探、基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域驗證可靠性,此次冰川應用標志著其軍民融合能力的進一步提升。
監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建:探測數(shù)據(jù)將支撐我國 “冰路” 衛(wèi)星計劃,未來有望形成天地一體的冰川監(jiān)測網(wǎng),實現(xiàn)季風區(qū)冰川的實時動態(tài)預警。這一體系不僅服務于第二次青藏科考,還將為雅魯藏布江等國際河流的水資源管理提供科學依據(jù)。
國際話語權(quán)提升:我國首次將航空重力儀應用于冰川探測,相關(guān)成果預計在 3-4 個月內(nèi)發(fā)布。這將填補全球海洋性冰川研究的數(shù)據(jù)空白,為國際氣候變化研究提供 “中國方案”,推動建立新的全球冰川監(jiān)測標準。
此次探測的成功,標志著我國在極地與高山科學領(lǐng)域從 “跟隨者” 向 “引領(lǐng)者” 的轉(zhuǎn)變。正如首席科學家熊盛青所言:“冰川是氣候變化的‘記錄者’與‘預警器’,唯有精準‘把脈’,方能守護人類共同的家園”。
隨著技術(shù)的進一步成熟,航空重力儀等裝備將在生態(tài)保護、災害預警等領(lǐng)域發(fā)揮更大作用,為全球可持續(xù)發(fā)展貢獻中國智慧。
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