屹立于我国喜马拉雅山脉中段的海拔8848.13米的世界最高峰——珠穆朗玛峰，因其独特的自然地理条件，复杂的地质构造和举世无双的高度，为世界各国的科学工作者所瞩目。由于珠峰地区在我国、东亚乃至全球气候环境变化中起着非常重要的作用，因此我国科学家曾先后于1959～1960年，1966～1968年和1975年三次在珠峰北坡进行了较为系统的科学考察。
    今年，适逢珠穆朗玛峰登山科考30周年，在中国科学院等的支持下，来自中国科学院、国家测绘局和四川大学的数十位科学工作者，将在今年3月至6月间再次对珠穆朗玛峰地区开展以大气、冰川、生态环境以及地质为主体的大型综合科学观测研究，并将重新测量珠峰的高度。这项题为“青藏高原全新世以来的环境变化与生态系统关系研究”是21世纪我国首次珠峰地区多学科综合科学考察，也是30年来规模最大的一次科学考察。中国科学院地理科学与资源研究所郑度院士和中国科学院青藏高原研究所研究员康世昌担任课题组负责人。
    郑度院士说，此次综合科考活动的目的是，通过对珠峰地区大气物理及大气化学成分、冰川变化、生物多样性及生态环境变化、地质等方面的观测研究，认识该地区大气与地表过程及温室气体和大气气溶胶的基本特征以及在全球气候变化中的重要作用；评估全球增温对冰川变化的影响以及未来冰川变化的趋势；研究全球变化条件下该地区30年来生态环境变化格局与过程，重点阐明生物多样性变化特征；确立珠峰地区生态环境变化成因及其与气候变化的关系，解释生态环境对气候变化产生的响应；建立珠峰高度变化的过程。
                     

             全球变暖给珠峰带来何种影响？
    康世昌在接受记者采访时介绍说，随着人口不断增加，工业迅速发展，大气中温室气体急剧增加、气溶胶含量不断变化。温室气体的增加已成为导致全球气候变暖的主要原因。
    虽然人们对大气中各种温室气体的连续监测已持续了近20年，但长期以来全球取样网站往往注重于海气交换界面，而陆地系统一直被忽视。康世昌说，青藏高原及其周边的高亚洲地区是全球气候环境变化敏感地区，而喜马拉雅山复杂的地形和强烈的太阳辐射形成了该地区独特的大气环流系统以及气候和环境特征。同时，由于大气环流的作用，该地区的温室气体及大气气溶胶含量也在不断地发生变化。也就是说，这一特殊的地理单元对于全球碳循环的贡献及响应如何，目前科学界知之甚少，这也成为全球有关科学家关注的焦点。在青藏高原高海拔地区开展大气温室气体本底监测具有重要的意义。
    近年来，大气中碳黑气溶胶备受关注，主要是由于其具有重要的气候、环境及生理学负面效应。碳黑是大气中含碳的颗粒物，它是吸收太阳辐射的主要成分，对气候变化有很大影响，同时它也可表明大气污染的程度。青藏高原发育有大量的冰川，又位于人类活动的地理中心，对冰芯及表层雪样中碳黑提取分析及大气的同步观测，对碳黑与气候变化的关系研究无疑具有积极的作用。
    此次科考将首次对珠峰地区，主要是海拔6500米的大气温室气体进行监测，并对该高度表面雪样及大气气溶胶进行定点取样，分析其中的主要离子、碳黑、持久性有机污染物（POPs）、稳定同位素比率等，这项研究填补了国内外在高海拔地区这一类研究的空白。另外，科考队还将开展雪冰化学成分的高程分布规律的研究。
    康世昌说，通过对珠峰地区的大气与地表过程及温室气体和大气气溶胶含量进行观测研究，可以促进人们正确认识该地区的气候和天气灾害，例如，低温冷害、白灾、洪水、干旱、泥石流和滑坡等；通过对天气和气候过程的研究，提高气候和天气预报水平，准确预报上述灾害过程，为区域可持续发展做出贡献。 
           

             污染物向何处去？
    珠峰地区是青藏高原特殊大气过程集中表现的典型区域。喜马拉雅山区的高海拔导致该地区与自由对流层大气最为接近，使得该地区成为地面大气与自由大气间物质能量交换的理想区域；强烈的地面——对流层大气间的物质交换使得该地区成为监测北半球大气环境的最佳地点。
    中科院青藏高原研究所研究员马耀明在此次科考中负责“珠峰地区边界层能水循环进行系统的研究”，这是一项有关珠峰大气边界层的观测。马耀明介绍说，喜马拉雅山脉山体是北半球地表与对流层大气物质交换的重要通道。平均海拔6000～7000米的山体通过山谷风等多种大气环流系统将青藏高原地面的大气与其上空的自由大气相联系，对污染物质的交换有重要的作用。因此，研究珠峰地区的局地环流系统对正确认识喜马拉雅山体在污染物分布、交换、迁移中的作用有非常重要的理论意义。
    此次科考我国科学家将在珠峰地区首次建设常年综合观测站、搭建20米气象塔，气象塔地面上下将各分5层安装观测仪器，并安装无线电大气探空系统和大气湍流与CO2/水汽通量观测系统。观测内容包括：温、压、湿、风、降水、太阳辐射及云等，同时还包括地震的监测。所得观测数据可以与意大利科学家已经在珠峰南坡建立近10年的“金字塔”观测站的数据进行对比，从而帮助人们进一步认识珠峰地区在全球气候变化中的作用。另外，还将通过释放大约五六十个可升至10000米的探空气球，更深入地了解大本营至珠峰顶部大气及太阳辐射的情况。 
                      

          冰川是如何退缩的？
    冰川资源作为一种动态资源，是随着气候变化而不断变化的。20世纪以来，随着气候变暖，全球范围内的冰川开始退缩。珠峰地区同样受全球变暖影响，其冰川也出现了重大变化。冰川的动态变化，就是冰川物质平衡的变化的直接结果，因此，对珠峰地区典型冰川物质平衡的长时间观测，研究冰川物质平衡的变化，是认识未来冰川变化趋势的基础。
    此次科考“珠峰地区冰川变化监测研究”项目负责人、中科院寒区旱区环境与工程研究所研究员任贾文介绍说，虽然冰川退缩已经是个不争的事实，近年来研究人员也已经在珠峰地区前前后后做了8次围绕冰川的研究工作，但仅凭前期的观测还不能下结论，还需要更严谨的科学数据来进一步论证冰川在退缩这个事实，这次的工作就是要通过现场观测来获得与此有关的基础数据。适时正确评估冰川变化及其原因，揭示冰川变化对冰川水资源及其河流径流量的影响，将具有重要的科学和现实意义。
    此次科考中，科学家将对珠峰地区绒布冰川及其各支流冰川物质平衡、运动速度等基本物理特征进行观测；还将通过航空摄影、GPS定位和雷达测厚等技术手段，观测冰川末端进退变化，并与前期相关资料进行对比，获得冰川形态、规模和储量等的变化。此外还将研究冰川的水文特征，在珠峰大本营设立水文自动观测站，观测绒布河水文状况，并调查冰内、冰下排水系统。 
                 

      珠峰是如何长高的？
    一片神奇的叶子揭开了青藏高原研究的新篇章。在1964年希夏邦马峰登山科考中，科考人员在海拔5700米处，距今200万年的地层中发现高山栎化石。高山栎化石如今只能在海拔4000米以下找到，这表明化石所在的地层在200万年中升高了近3000米。从此以后，喜马拉雅山及青藏高原的隆升过程就成了青藏高原研究的热点。但目前以珠峰为代表的喜马拉雅山隆升过程依然是个未解之谜。由中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的珠峰地质学考察组将有望首次确定珠峰高度变化的历史。
    专家介绍说，以珠峰为代表的特高海拔地区是全球构造作用最活跃的现代造山带，这里每年的抬升速度约为10毫米；珠峰南坡为恒河水系和前陆沉积盆地，同时该地区也是冬夏季风作用的场所，是世界降雨最多的地区之一，上述快速的岩石圈抬升，强的降雨和恒河水系的巨大剥蚀造就了世界上最大的孟加拉湾海底沉积扇。因而，以珠峰为代表的高喜马拉雅地区是研究构造——气候反馈作用最理想的地区之一，充分利用珠峰地区的优势，抓住构造—气候反馈研究在国际上刚刚开展的契机，将使我国在未来各圈层相互作用研究方面占领制高点；而详细给出珠峰地区海拔高度变化的过程，对于解决喜马拉雅山的构造演化过程和了解青藏高原环境气候的变化有着重要的意义。
    丁林等人的主要工作是从珠峰大本营向上，在5000～8848米的范围内，每间隔50～100米，采集一系列花岗岩、变质岩和碎屑沉积岩样品，然后将采集回来的样品经过实验室分选、粉碎、制样、核照射等方法，得出岩石的年龄，以确定珠峰地区高度变化历史、抬升速率、剥蚀过程和剥蚀速率，最终绘出一幅珠峰和喜马拉雅地区成长变化的历史画卷。
                              

           生态环境是否趋于恶化？
   珠峰地区人类活动稀少，是全球研究环境本底的关键地区之一。中国科学院青藏高原综合科学考察队和中国登山队共同组织的1975年珠峰考察，取得了大量的基础研究数据。但由于当时条件的限制，1975年的科学考察涉及内容有限，样品主要取自人类活动较多的河谷地区，而高海拔地区涉及较少。30年来，珠峰地区土壤与生物环境背景值是否发生改变？改变程度与动因？趋势怎样？这些问题都亟待回答。
    主持此次科考生物多样性及环境变化研究的中科院地理科学与资源研究所研究员张镱锂介绍说，选定这一课题的目的就是要确立近30年来生态与环境变化的格局与过程，建立珠峰地区生态与环境变化成因及其与气候变化的关系。力求解释在全球变化背景下，30年来珠峰地区生态与环境发生了什么变化，尤其是生物多样性和土地覆被方面发生了怎样的变化。这些变化在垂直梯度上有什么规律？土地退化、生态与环境变化对局地气候变化产生什么响应？所取得的研究成果可以为以后的研究作出一个对照参考值。
   研究人员将在1975年的采样区，开展生物多样性与环境调查与分析。同时，还将对珠峰地区的人发、青稞等生物进行测定，而人发中的铅、镉、汞的含量将是重点，以反映人居环境的可能变化。研究结果将揭示30年来，各方面的变化及可能原因。
    另外，此次科考的另一个重要工作是确定植被分布上限，通过典型剖面调查，重点分析植被的垂直分布特征，探讨植被上限与气候环境变化的关系，这种变化的速率是怎样的，再结合遥感和GIS方法与实地调查，探讨这种变化过程与气候变化的关系。比如说，某种高寒植被的上限上移，可能预示着气候在变暖。但依据地表植被退化的态势是否可以推论出珠峰地区生态环境状况趋于恶化？该区域生态环境变化特征与动因等则有待实地深入研究。
                                  

            珠峰究竟有多高？
    近年来珠峰海拔高度的变化也引起了人们的极大关注。自1975年中国科学家向世界公布珠峰海拔高度为8848米之后的30年间，围绕珠峰高度的争论从未停止。参加此次科学考察活动的国家基础地理信息中心高级工程师张江齐的任务，就是要重新精确地测量珠峰的实际高度。
   1975年中国登山队测得的珠峰峰顶冰雪深度为92厘米，1992年，乔治·普瑞迪等意大利科学家测得的厚度为2．55米，从1975年和1992年两次测珠峰峰顶雪深结果来看，相差1．63米，这也就导致了珠峰出现不同的高程数据的情况。有关专家认为，准确测量珠峰高度的关键是要将标志杆插到珠峰峰顶的岩石层，而在常年积雪、极度寒冷的珠峰峰顶相对疏松的雪层下面，应该是坚硬无比的冰冻层，因此在高山测量技术快速发展的今天，测量珠峰高程的关键已经集中在顶峰冰雪层的厚度问题。准确测定珠峰顶部雪冰的厚度，对评估珠峰高度的变化以及其对全球变化的响应具有重要的科学意义。
    30年后在中国登山队再次登顶珠峰之际，国家测绘局将采用当代最新的测绘技术手段完成珠穆朗玛峰高程复测。届时，将由我国的专业测绘人员和登山队配合，把先进的测量仪器带到珠峰顶，利用声波探测技术找到峰顶岩石最高点，并精确测量雪深，在珠峰峰顶重新竖立测量觇标和观测棱镜，设置GPS观测设备，实现精确测定珠峰高程。这将是我国又一次对珠峰进行国家级海拔高程测量，也许珠峰8848.13米的纪录也可能将会因此而改写。
    中国科学院院士孙鸿烈指出，包括珠峰科考在内的我国青藏高原科学研究在世界上处于领先地位，国家一直给予极大重视和连续性的资金支持。20世纪90年代初开始的攀登计划、1998年开始的“973”计划青藏项目研究等，都对提升我国在该领域的科研水平发挥了重要作用。珠穆朗玛峰号称地球“第三极”，具有独特的高海拔、高寒自然地理条件，复杂地质构造，进行珠峰综合科考有着非常重要的科学意义。
    目前，2005年珠峰综合科考的前期准备工作正在紧锣密鼓地进行，预计今年3月20日左右，所有科考队员将在拉萨集结，4月1日之前，仪器设备运抵珠峰大本营。科考队员的工作区域将会超过6500米，科考队员不能到达的区域，由登山队员协助完成。如果天气条件许可，野外科考活动将于6月中旬完成。 
     珠峰顶部一直在降低
    近年来珠峰顶部海拔高度的变化引起了人们的极大关注。根据国家测绘局陈俊勇院士等人2001年发表的观测报告，珠峰顶部自1966年以来一直在降低。分析这一观测结果，可揭示过去几十年来珠峰顶部的降低过程。
    自1966年到1999年，珠峰顶部从8849.75米降低到8848.45米，总降低值为1.3米。如果按年降低值算，1966～1975年间，珠峰顶部降低比较快，接近每年0.1米。
    1975～1992年间，降低过程减弱，每年只有0.01米，比1966～1975年减小了一个量级。1992～1998年间，降低过程又快速增大，接近0.1米。1998～1999年，达到了每年0.13米。
    研究人员认为，珠峰顶部在短期内降低如此剧烈，肯定不是地壳运动的结果，只能从冰川对气候的响应解释。严格讲，在海拔8848米处，不存在冰川退缩导致的冰面下降，但是冰川成冰作用过程的改变可以导致冰面的降低。珠峰顶部的雪冰到底有多厚，仍然是个谜。现有的珠峰顶部的最大雪深数据是2.5米，由意大利登山队用测杆法观测获得。但由于测杆法不能测得雪的真正厚度，更不要说冰的厚度，所以可以肯定珠峰顶部雪冰厚度远大于2.5米，可能在10多米到几十米之间。
    研究人员认为，在全球变暖以前，珠峰高度的冰川作用过程是在雪的自重力作用下的密实化作用过程。在这种过程下由雪变成冰是十分缓慢的，和南极、北极地区的成冰作用过程十分相似。全球变暖以后，由于气温上升，加速了由雪到冰的转化过程，冰川的密实化过程加快，从而导致冰面的急剧降低。实际上，从1992年开始的珠峰顶部急剧降低时期正好对应于气候急剧变暖时期。因此，准确认识珠峰顶部雪冰的厚度，对评估珠峰高度的变化以及其对全球变化的响应具有重要的科学意义。(潘锋)