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高登义:我和地球“三极”那些事儿

2017-09-04 11:14:16 通讯员:宣传部通讯员 来源:宣传部 点击: 字号:TT

  高登义:著名极地探险科学家,中国科学院院士,曾任中国科学院大气物理所副所长,现为中国科学院大气物理所研究员,中国科学探险协会名誉主席,挪威卑尔根大学荣誉博士,中国科普作家协会荣誉理事。我国第一位完成地球三极(南极、北极和青藏高原)科学考察的人,曾先后组织赴青藏高原、南极、北极和西太平洋等科学考察40余次。荣获中国科学院科技成果特等奖、国家自然科学一等奖、全国先进工作者等奖项和荣誉称号,享受国务院政府特殊津贴。长期从事高山、极地和海洋气象科学考察研究,开创“山地环境气象学”研究领域。撰写出版专著《中国山地环境气象学》等近百万字,科普著作近20部,发表国内外论文70余篇,举办讲座逾千次。著有《中国山地环境气象学》《极地探险》《梦幻北极》《南极圈里知天命》等。
  演讲精选:
  地球上有三极,往往很多人都只知道南极和北极这两极,但从现在科学角度来阐述,地球上具有三极,南极、北极和珠穆朗玛峰。那么地球上的三极经历了怎么样的变化呢?又是怎么实现可持续发展的呢?
  三个关键词
  阐述地球上的三极变化和可持续发展就不得不解释何为地球环境、何为可持续发展和何为科学发展观这三个关键词。
  地球环境在不同领域有很多不同的定义,往往造成很多人对于地球环境的误解。地球就是我们生活的这个地方,环境在字典中的定义是周围的状况。那么地球环境就是地球周围的状况。 地球环境状况包括了两个方面,自然环境状况和社会环境状况,而这里所讲的是指自然环境状况。
  可持续发展是指在满足当代人需求的同时不丧失满足后代自身需求的能力。1987年,联合国环境委员会上一篇叫做《我们共同的未来》的文章中第一次提出了可持续发展这个概念。 世界上真的做到可持续发展的国家很少很少。这些为数不多的国家里,举个例子比如挪威,挪威是比较好的贯彻了可持续发展观念的。挪威这个国家总共只有四百多万人口,是一个非常非常小的国家,它把现有60%的财富存到银行里,现在不去花,留给后代。我们这一代人不能把后面一代人的资源全部都用光。在中国,可持续发展观是由时任国家主席胡锦涛同志在出席中国科学研究协会成立15周年的纪念会上提出的。科学发展观中第一要义是发展,核心是以人为本,基本要求是全面协调可持续性,根本方法是统筹兼顾。习近平同志在十三五规划中又在此基础上提出了五个词:创新、协调、绿色、更强、开放,让可持续发展理念更加完善。科学发展的第一个要求就是全面发展可持续。全面发展可持续中需要树立两个观念。
  第一是树立地球村的观念。地球村的观念是我们要把地球当作一个村庄,这个村庄里面有很多成员,我们人只是其中之一。除了人以外还有其他的生物,还有地球,这些都构成了地球村。所以我们人类在做任何事的时候,都要想到我们这个村庄里面其他成员是什么感受。一个国家在做一件事情的时候,要考虑到其他国家是什么感受。比如,1950年印尼芭蕉大范围焚烧,对整个亚洲的环境影响都很大,尤其是新加坡。再者1990年到1991年美国对中东地区发动的一场战争,把中东的油田基本上炸平了。 油田燃烧所造成的气候变化和污染,使得喜马拉雅山地区都深受其害。其中,喜马拉雅山附近水源中的微量元素大幅度增加,尤其是砷这种元素,就增加了平时的三到七倍。
  第二是树立一种不确定的自然生活概念。海森堡是德国的物理学家,是量子力学的创始人之一。经过科学试验和测验,他推导出了一个海森堡能量物理不等式。海森堡的不等式显示,粒子的初始位置和未来的运动状态永远不可能同时精确测定。因此海森堡再一次推论宇宙的未来也是不确定的。这是海森堡根据他的不等式,推测粒子的未来和运动状态以及位置都是不确定的。我们每个人都是物质,因此我们每个人都是由粒子组成的,所以我们每个人的未来都是不确定的。由人组成的社会团体,由人组成的国家,由人组成的政党,它们的未来也都是不确定的。
  诺贝尔获得者就曾说过:“对不确定的事件不在于给出不确定的答案,而在于使我们在不确定中确定的生活。”对一个人来说,在不确定中确定的生活难度太大,但是可以在不确定中尽量确定的生活。例如,北极熊。北极熊在近一百年来面临了三大困难:1、北极北川面积减少;2、北极海豹被人类大量捕杀,缺乏食物;3、人类对北极熊的狩猎。在这三大困难下, 北极熊由3万头锐减到了1.5万头,人类因此签订了不准捕杀北极熊的条约。在签订条约的几十年间,北极熊就增加到了2万头。在面临还有两大困难的情况下,北极熊是怎么做到增加了那么多的呢?这是因为北极熊做到了在不确定中尽量确定的生活。原来北极熊的食物只有海豹,如今北极熊也开始吃鱼、海带、鸟蛋甚至是草了。
  地球三极环境变化与人类
  地球的三级变化主要是气候变暖。珠穆朗玛峰是世界第一高峰,在1966年至今气候有了鲜明的变化,这四十年间珠穆朗玛峰的气温平均上升了0.9摄氏度。在1966年,珠峰还是一片冰雪世界,但是在1980年珠峰就不如之前那么美丽了。1990年,在六千米的地方已经有冰雪融化形成的冰柱了。在2008年,中央电视台记者再去的时候,1700多米的一个冰湖已经变成了一个水湖了。那么,珠峰在1966年的冰雪世界能不能恢复呢?答案是肯定的,当珠峰的气温回到以前的气温的时候,珠峰上的冰雪奇观就还能再出现。
  上世纪50年代,就有西藏的科学家开始预测:“随着气温的升高,南极的冰带可能在2000年之前完全融化。”之后,他们又两次修改预测,把2000年改成了2030年和2050年。这个观点是完全错误的。根据中国科学院和美国气象杂志公布的数据中不难看出,南极冰带的面积是不减反增的,浮冰面积也是不减反增的;但是北极的冰带面积是逐年减少的,浮冰面积也是逐年减小的。所以南北极的变化是一个悄俏的变化,对我们来说不管全球气候怎么变化,南极和北极的变化是完全不同的。
  热气球穿越珠峰是中国和日本热气球协会共同合作进行的科研活动。起初,因为珠峰附近的气流运动非常强烈,中国科学家用数据向日本热气球协会提醒。日本的热气球协会认为自己保持了世界上最高的气球飘飞记录、保持了世界上热气球飘飞最远的纪录、保持了世界上热气球从来不出事故的记录,所以无视了中国科学家的提醒。在选定热气球的放飞地点时,日方选择了珠穆朗玛峰西北面比较开阔的地段,中国科学家查阅地图后发现这是一个气流运动极为强烈的地方,再次向日方提出建议,但日方再次选择了无视忠告,继续坚定自己的选择。根据中日双方共同观测、共同计算选择了5月9号作为气球放飞时间。据正常情况热气球从4千米升到9000米大概15分钟,这天一直到50分钟热气球才升到9千米高空。根据日本人的观测是从4600米高空升到9千米大概应该使用半罐的煤气,但是那次用完了第一罐煤气后又用了第二罐煤气的三分之一,热气球才升到了9千米。对此,中方科学家深表担心。因为热气球在上升的过程中,遇到下降气流为了上升就必须加大煤气的量、速度,以加大上升力度,在加大上升力度的过程中一不小心就有可能把热气球戳破了。果然,10分钟以后,热气球就在西南方坠毁了,日方三个驾驶员两人重伤一人轻伤。中国外交部采取了措施才救出了日方的三位驾驶员。所以,在进行科研活动的同时,一定要遵循科学规律,不能一意孤行。
  中国与地球三级
  世界最高峰珠穆朗玛峰一半在中国,世界第一大峡谷雅鲁藏布大峡谷在中国。世界第一高峰珠穆朗玛峰不是中国科学家认证的,不是中国科学家测绘的,第一个登上珠穆朗玛峰的人也不是中国人,这不能不说是一个遗憾。但是世界第一大峡谷雅鲁藏布大峡谷是中国科学家认证,宣告成为世界第一大峡谷的。1994年,我国就有三位科学家到了雅鲁藏布大峡谷进行测绘。在两个多月的时间里,中国科学家算出了雅鲁藏布大峡谷的长度、宽度、深度,然后用数据和当时认为的世界第一大峡谷科罗拉多大峡谷,以及要争取世界第一大峡谷的 Capertee比,然后我们比他们长,我们比他们深,我们比他们窄,按照三个要素,按照地理的要求,就可以说我们是世界第一了。四月十七日,中国公布中国科学家确认雅鲁藏布大峡谷是世界第一大峡谷。但是美国科学家不承认,提出了五大缺点。1998年,国家地理总局的两位工程师参与了第二次测绘,这次的数据较上次长度更长,深度更深,宽度更宽。2003 年5月8日,中美两国召开的科学讨论会中谈到了雅鲁藏布大峡谷,这才得到了世界的广泛承认。
  1991年,我应挪威卑尔根大学邀请,第一次赴北极地区科学考察。在考察船上,我无意中看到一位挪威教授手中的《北极指南》,就借来翻阅,发现在1925年8月24日签订的《斯瓦尔巴条约》中,中国是参加国之一。根据条约,凡参加国都有在北极斯瓦尔巴群岛建立科学考察站的权利。我很激动,要到这本书,在考察完毕回国后,先后去过几个相关部门汇报,阐述《斯瓦尔巴条约》的意义,特别是建立我国北极科学考察站的重要性,希望国家尽快建立北极科学考察站。
  在中国科学院等部门的积极支持下,我国第一个北极科考站于2002年建成,30多位中国科学家在此工作了2年,发表了10多篇论文。
  在2004年,一个永久型北极科学考察站——黄河站建立了。随着北极科考站的建立,我国真正走进南北极同时科考的行列,取得了多项重要科学成果。
  更让我高兴的是,10年来,我国在加强极地科学考察研究的同时,还逐渐走向了科普考察时代。一些中学生和对极地感兴趣的成年人开始去极地科普考察。去年,我应邀到北极点指导科普考察时,乘坐的是俄罗斯破冰船“胜利50年”号,船上120多个位子,中国人占了68个,比例很高。
  达尔文说过,能生存下来的物种,不是那些最强壮的,也不是那些最聪明的,而是那些学会变化的。很多年轻人都面临着毕业走向陌生社会的问题。年轻人可能会面对气候环境的变化,也可能会面对社会环境的剧烈变化。在面对困难的时候,希望年轻人们想一想,南极海豹是如何困境中改变自己求生存的,北极熊面对三大困难时如何改变自己求生存的。变化是永恒的,适应变化应该成为每一个人的终身发展本领。

演讲时间:2017年5月10日

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