【活在宁夏博物馆里的“牛”】牛年，踏春而来。
在这辞旧迎新的春天里，人们都期盼“牛气冲天”，“牛市”连连，日子过得很牛等等。更希望各级干部发扬为民服务孺子牛、创新发展拓荒牛、艰苦奋斗老黄牛的精神，不畏艰险，锐意进取，带领咱老百姓过上更美好的日子。
宁夏各座博物馆和文化遗存中，牛是人类的衣食之源、劳作的帮手、祭祀的牺牲，牛文化寓意着力量、希望、坚韧。
在贺兰山西峰沟的一面向阳的黑石头上，曾有一幅宽34厘米、高48厘米的公牛岩画，通体阴刻。寥寥几条线条勾勒出公牛健壮有力，公牛阳具被刻画得尤为突出，夸张地表现原始先民的生殖崇拜。这头公牛岩画，被印刻在1998年发行的《贺兰山岩画》特种邮票上。
贺兰山存在很多牛形象的岩画。《巨牛图》岩画刻在40多米高的山顶上，高110厘米，宽201厘米，体型大小接近于真正的牛。巨牛的肚子里还刻有几只动物，像是小牛。牛身上的复线象征着牛从小长到大的过程中，体型的变化。而腹中几只小动物，则表示孕育。原始先民盼望牛越长越大，也希望它能生出更多小牛，为先民们提供更多的生活资料。
贺兰山岩画大多表达先民的生殖崇拜，就拿岩画上的牛来说，希望公牛和母牛们具有更大的种群繁殖能力，牛群越大，先民们就能获得更多的食物，从而完成人类自身的生产，达到人多力量大的目的。先民们带着这种创作目的进行岩画刻画时，那是相当的虔诚，相当的卖力，用尽自己所有绘画水平，表现出牛的力量之美。
彭阳县新集乡姚河塬西周遗址考古工作还在进行中，从墓葬坑里已发掘出8件牛头骨，骨头上还有刀剔肉的刮痕，也就是说，这8件牛头骨上的肉是被人吃了。情景还原应是这样的：当时，姚河塬人把牛杀了，把牛头作为牺牲品祭祀神灵或先祖，而牛身上的肉则用作招待这起丧葬白事的来宾。祭祀结束后，再把牛头肉吃了，牛头骨作为殉葬品埋入墓葬坑。
与低贱的牛不同，姚河塬墓葬坑里拉铜车的马匹是完整埋入墓葬坑，马骨上没有剔肉的刀痕，以此显示墓主人的诸侯身份。
《诗经》中的《大戴礼记•曾子天圆第五十八》记载：“诸侯之祭，牲牛，曰太牢”，意思是诸侯一级的祭祀用牛，称之为太牢。最高等级的祭祀是必须用牛的，可见西周管理姚河塬地区的诸侯等级之高。
无独有偶。
2007年彭阳县古城镇王大户村春秋战国墓地考古发现，这里每座墓葬都有二三十件马、牛、羊头骨殉葬，且都出土了青铜兵器和车马铜饰。于是，有人推测，葬在这个墓地的家族是富贵人家。甚至根据出土大量刀、剑、戈、矛等青铜兵器及马具，推测王大户墓地可能是一个游牧民族将军的家族墓地。
但有专家不认同这个推测。
宁夏在原州区彭堡、西吉县新营等地先前发掘的北方系青铜文化遗存也出土了青铜兵器，及大量马、牛、羊殉葬头骨。如果仅以墓葬中出土了青铜剑证明墓主人就是贵族的话，那么以前发掘的众多墓葬主人都是贵族？如果仅以墓葬中出土的兵器证明是墓主人是军人身份的话，那么以前发掘的墓葬主人都是将军？显然，这样的推测是不成立的。
因此，王大户墓地可能是一个很普通的春秋战国时期的游牧民族墓葬群。出土青铜兵器只能印证生活在这一带的游牧民族具有尚武精神，“好带刀剑”已成为他们生活的一部分，即使死去也要带着心爱的兵器入土。
因为游牧民族放牧着大量家畜，家人去世，用二三十件马、牛、羊头骨殉葬也不是件太奢侈的事。再者，游牧民族平时就以马、牛、羊肉为主食，他们有可能把平时宰杀的牲畜头骨积攒下来用于殉葬。还有一种可能是，这些殉葬的牲畜头骨不是一个家庭一次宰杀的，而是亲朋好友各宰几头凑的“份子”。从这个意义说，把牲畜头骨层层叠压在人骨上面不是一种财富的象征，而是为了威慑，或为了迷惑盗墓贼 (发掘的7座墓葬没有一座被盗)。因此，墓主人不一定是富人或贵人，很可能就是寻常百姓。
汉朝时期的墓葬中也有很多牛头骨殉葬，还有牛俑。比如贺兰暖泉汉墓群里的陶牛俑、吴忠同心倒墩子匈奴墓中有牛、马、羊的头骨。
镇墓神俑是古代人们防止魍魉鬼怪对墓主灵魂的侵害，捍卫其祖先及随葬品不受侵扰而安放在墓中的。镇墓神俑包括镇墓兽、武士俑、天王俑等。固原南郊王涝坝村北周宇文猛墓、深沟村北周李贤墓、小马庄唐史道洛墓和南塬唐墓出土的镇墓兽、武士俑、天王俑等较为独特。
宁夏博物馆收藏着几尊出自固原南塬汉唐墓地的天王俑。他们头戴头盔，身穿明光铠，嘴大张，怒目圆睁，眉弓突出，唇上八字胡，唇下有一撮小胡须。右臂折肘握拳，左手叉腰，右腿直立，左腿弓膝，脚踏卧兽。
被天王踩在足下的卧兽是牛。要么四蹄朝天，被天王踩翻在地，使着蛮力想翻身，但“天王”摁着丝毫没饶过它的意思；要么被天王实实地踩在牛头上，被拿捏得死死的，牛目圆睁，牛气冲天，却动弹不得。
这是古代工匠为了突出天王的气概，在天王脚下添置了凶猛的怪兽作为反衬。用夸张的手法，通过高矮强弱的对比，在天王俑身上明确表达出正义必然战胜邪恶的主题。
这牛也可能是“牛鬼蛇神”的牛鬼、牛魔王的形象。
古代文献中最早记录牛耕的是《论语》。《论语•雍也》记载：“子谓，曰：犁牛之子骍且角，虽欲勿用，山川其舍诸？”这段话的意思是孔子对仲弓说，犁地的牛生的小牛是赤色的，毛色好，角也长的漂亮，如果就因为是犁地的牛生的牛，身份有问题，不用它来祭祀，山川都不忍心了。可见，在孔子所处的春秋时期，用牛犁地的现象已经存在了。
《战国策》记载赵国的平阳君赵豹劝诫赵王避免与秦交战时，历数秦人在经济、军事、政治方面的强势。其中经济上的重要一点是“秦以牛田”，即秦人用牛犁地，可见在战国时，牛耕在当时还不是普遍现象，还是一项前卫科技、国之重器。
在彭阳县新集北魏墓中出土了以陶牛车为中心的军事出行仪仗队。陶牛稳健有力，神采自信而矜持，体现了墓主人的军事首领的德高望重。在汉代初年，还是“诸侯贫者或乘牛车”，到了西晋时期石崇就用牛车和王恺斗富。北魏时期，皇帝的御车都要用牛拉。也就是这个时候，以牛车为明器成为社会流行的时尚。这可能与当时士大夫阶层尊崇黄老之道，回归本真自然、关注内心生活、追求闲适慢生活有关。
鎏金铜牛，是宁夏博物馆的镇馆之宝。如真牛一般大小的鎏金铜牛安安静静地卧着，青铜铸造，外表通体鎏金，代表了西夏时期当时最高铸造技术成就。
西夏壁画《牛耕图》。图中一人扬起鞭子，赶着两头牛，“二牛抬杠”在地里耕作，逼真再现了西夏劳动人民的耕作场景。
“二牛抬杠”的牛耕带来的第一个结果是深耕，深耕能比较彻底地消灭杂草和病虫害，改良土壤，还能加大吸收人工施肥、水利灌溉的能力。带来的第二个效果是取代了用人力踩耒耜翻土的劳动，不但直接减轻了人们的劳动量，还能大大提高劳动效率，便于大量开垦荒地，从而提高粮食的总产量，生产更多的粮食，为人口的持续增长提供了粮食保证。
自牛耕开始实行以来数千年的时间里，由于朝代的变更、社会制度的变革，农村的土地政策经历过多次变化，但是以牛耕的方式进行耕作一直持续到现代化的拖拉机出现为止。在使用拖拉机耕地之前，牛耕始终是中国农村的第一生产力。
正是牛耕才诞生了璀璨的农耕文明，也衍生出孺子牛、拓荒牛、老黄牛等中华民族的埋头苦干、勤劳奉献精神。（宁夏日报记者 王玉平）
在这辞旧迎新的春天里，人们都期盼“牛气冲天”，“牛市”连连，日子过得很牛等等。更希望各级干部发扬为民服务孺子牛、创新发展拓荒牛、艰苦奋斗老黄牛的精神，不畏艰险，锐意进取，带领咱老百姓过上更美好的日子。
宁夏各座博物馆和文化遗存中，牛是人类的衣食之源、劳作的帮手、祭祀的牺牲，牛文化寓意着力量、希望、坚韧。
在贺兰山西峰沟的一面向阳的黑石头上，曾有一幅宽34厘米、高48厘米的公牛岩画，通体阴刻。寥寥几条线条勾勒出公牛健壮有力，公牛阳具被刻画得尤为突出，夸张地表现原始先民的生殖崇拜。这头公牛岩画，被印刻在1998年发行的《贺兰山岩画》特种邮票上。
贺兰山存在很多牛形象的岩画。《巨牛图》岩画刻在40多米高的山顶上，高110厘米，宽201厘米，体型大小接近于真正的牛。巨牛的肚子里还刻有几只动物，像是小牛。牛身上的复线象征着牛从小长到大的过程中，体型的变化。而腹中几只小动物，则表示孕育。原始先民盼望牛越长越大，也希望它能生出更多小牛，为先民们提供更多的生活资料。
贺兰山岩画大多表达先民的生殖崇拜，就拿岩画上的牛来说，希望公牛和母牛们具有更大的种群繁殖能力，牛群越大，先民们就能获得更多的食物，从而完成人类自身的生产，达到人多力量大的目的。先民们带着这种创作目的进行岩画刻画时，那是相当的虔诚，相当的卖力，用尽自己所有绘画水平，表现出牛的力量之美。
彭阳县新集乡姚河塬西周遗址考古工作还在进行中，从墓葬坑里已发掘出8件牛头骨，骨头上还有刀剔肉的刮痕，也就是说，这8件牛头骨上的肉是被人吃了。情景还原应是这样的：当时，姚河塬人把牛杀了，把牛头作为牺牲品祭祀神灵或先祖，而牛身上的肉则用作招待这起丧葬白事的来宾。祭祀结束后，再把牛头肉吃了，牛头骨作为殉葬品埋入墓葬坑。
与低贱的牛不同，姚河塬墓葬坑里拉铜车的马匹是完整埋入墓葬坑，马骨上没有剔肉的刀痕，以此显示墓主人的诸侯身份。
《诗经》中的《大戴礼记•曾子天圆第五十八》记载：“诸侯之祭，牲牛，曰太牢”，意思是诸侯一级的祭祀用牛，称之为太牢。最高等级的祭祀是必须用牛的，可见西周管理姚河塬地区的诸侯等级之高。
无独有偶。
2007年彭阳县古城镇王大户村春秋战国墓地考古发现，这里每座墓葬都有二三十件马、牛、羊头骨殉葬，且都出土了青铜兵器和车马铜饰。于是，有人推测，葬在这个墓地的家族是富贵人家。甚至根据出土大量刀、剑、戈、矛等青铜兵器及马具，推测王大户墓地可能是一个游牧民族将军的家族墓地。
但有专家不认同这个推测。
宁夏在原州区彭堡、西吉县新营等地先前发掘的北方系青铜文化遗存也出土了青铜兵器，及大量马、牛、羊殉葬头骨。如果仅以墓葬中出土了青铜剑证明墓主人就是贵族的话，那么以前发掘的众多墓葬主人都是贵族？如果仅以墓葬中出土的兵器证明是墓主人是军人身份的话，那么以前发掘的墓葬主人都是将军？显然，这样的推测是不成立的。
因此，王大户墓地可能是一个很普通的春秋战国时期的游牧民族墓葬群。出土青铜兵器只能印证生活在这一带的游牧民族具有尚武精神，“好带刀剑”已成为他们生活的一部分，即使死去也要带着心爱的兵器入土。
因为游牧民族放牧着大量家畜，家人去世，用二三十件马、牛、羊头骨殉葬也不是件太奢侈的事。再者，游牧民族平时就以马、牛、羊肉为主食，他们有可能把平时宰杀的牲畜头骨积攒下来用于殉葬。还有一种可能是，这些殉葬的牲畜头骨不是一个家庭一次宰杀的，而是亲朋好友各宰几头凑的“份子”。从这个意义说，把牲畜头骨层层叠压在人骨上面不是一种财富的象征，而是为了威慑，或为了迷惑盗墓贼 (发掘的7座墓葬没有一座被盗)。因此，墓主人不一定是富人或贵人，很可能就是寻常百姓。
汉朝时期的墓葬中也有很多牛头骨殉葬，还有牛俑。比如贺兰暖泉汉墓群里的陶牛俑、吴忠同心倒墩子匈奴墓中有牛、马、羊的头骨。
镇墓神俑是古代人们防止魍魉鬼怪对墓主灵魂的侵害，捍卫其祖先及随葬品不受侵扰而安放在墓中的。镇墓神俑包括镇墓兽、武士俑、天王俑等。固原南郊王涝坝村北周宇文猛墓、深沟村北周李贤墓、小马庄唐史道洛墓和南塬唐墓出土的镇墓兽、武士俑、天王俑等较为独特。
宁夏博物馆收藏着几尊出自固原南塬汉唐墓地的天王俑。他们头戴头盔，身穿明光铠，嘴大张，怒目圆睁，眉弓突出，唇上八字胡，唇下有一撮小胡须。右臂折肘握拳，左手叉腰，右腿直立，左腿弓膝，脚踏卧兽。
被天王踩在足下的卧兽是牛。要么四蹄朝天，被天王踩翻在地，使着蛮力想翻身，但“天王”摁着丝毫没饶过它的意思；要么被天王实实地踩在牛头上，被拿捏得死死的，牛目圆睁，牛气冲天，却动弹不得。
这是古代工匠为了突出天王的气概，在天王脚下添置了凶猛的怪兽作为反衬。用夸张的手法，通过高矮强弱的对比，在天王俑身上明确表达出正义必然战胜邪恶的主题。
这牛也可能是“牛鬼蛇神”的牛鬼、牛魔王的形象。
古代文献中最早记录牛耕的是《论语》。《论语•雍也》记载：“子谓，曰：犁牛之子骍且角，虽欲勿用，山川其舍诸？”这段话的意思是孔子对仲弓说，犁地的牛生的小牛是赤色的，毛色好，角也长的漂亮，如果就因为是犁地的牛生的牛，身份有问题，不用它来祭祀，山川都不忍心了。可见，在孔子所处的春秋时期，用牛犁地的现象已经存在了。
《战国策》记载赵国的平阳君赵豹劝诫赵王避免与秦交战时，历数秦人在经济、军事、政治方面的强势。其中经济上的重要一点是“秦以牛田”，即秦人用牛犁地，可见在战国时，牛耕在当时还不是普遍现象，还是一项前卫科技、国之重器。
在彭阳县新集北魏墓中出土了以陶牛车为中心的军事出行仪仗队。陶牛稳健有力，神采自信而矜持，体现了墓主人的军事首领的德高望重。在汉代初年，还是“诸侯贫者或乘牛车”，到了西晋时期石崇就用牛车和王恺斗富。北魏时期，皇帝的御车都要用牛拉。也就是这个时候，以牛车为明器成为社会流行的时尚。这可能与当时士大夫阶层尊崇黄老之道，回归本真自然、关注内心生活、追求闲适慢生活有关。
鎏金铜牛，是宁夏博物馆的镇馆之宝。如真牛一般大小的鎏金铜牛安安静静地卧着，青铜铸造，外表通体鎏金，代表了西夏时期当时最高铸造技术成就。
西夏壁画《牛耕图》。图中一人扬起鞭子，赶着两头牛，“二牛抬杠”在地里耕作，逼真再现了西夏劳动人民的耕作场景。
“二牛抬杠”的牛耕带来的第一个结果是深耕，深耕能比较彻底地消灭杂草和病虫害，改良土壤，还能加大吸收人工施肥、水利灌溉的能力。带来的第二个效果是取代了用人力踩耒耜翻土的劳动，不但直接减轻了人们的劳动量，还能大大提高劳动效率，便于大量开垦荒地，从而提高粮食的总产量，生产更多的粮食，为人口的持续增长提供了粮食保证。
自牛耕开始实行以来数千年的时间里，由于朝代的变更、社会制度的变革，农村的土地政策经历过多次变化，但是以牛耕的方式进行耕作一直持续到现代化的拖拉机出现为止。在使用拖拉机耕地之前，牛耕始终是中国农村的第一生产力。
正是牛耕才诞生了璀璨的农耕文明，也衍生出孺子牛、拓荒牛、老黄牛等中华民族的埋头苦干、勤劳奉献精神。（宁夏日报记者 王玉平）
飞到青藏高原7千米高空 浮空器将大气成分“尽收眼底”
近日，由中科院空天信息研究院研制的系留浮空器——“极目一号”浮空器在西藏纳木错地区成功挑战海拔7003米的高度。这也是世界范围内已知的同类型同量级浮空器驻空高度的世界纪录。
执行此次科考任务的是第二次青藏科考水汽传输科考分队。科研人员在纳木错多圈层综合观测站开展区域水循环观测研究，利用“极目一号”浮空器综合观测地表至海拔7000米高空的大气水汽稳定同位素、大气黑碳和大气甲烷含量等大气组分，首次获得了青藏高原海拔7000米高空的大气组分变化科学数据。
1.揭示“亚洲水塔”水的来源
“浮空器上到海拔7000米以上测大气中的水汽稳定同位素，在世界上是第一次，在青藏高原上更有它的特殊意义。”中科院院士、第二次青藏科考首席科学家姚檀栋介绍，青藏地区是西风和季风相互作用的地区，而纳木错地区又是西风季风相互作用的转换地区，“对于整个亚洲水塔的水汽来源，西风和季风分别起多大作用，这是个新问题。”
纳木错是青藏高原第二大湖泊，位于藏北羌塘高原东南部，湖面海拔4718米。“江湖源头的水，从大气的水，到冰川、冻土、湖泊、地下水的转换过程，我们要搞清楚。”姚檀栋说，这次通过浮空器现场观测，发现了从东南方向来的水汽输送，这超出了过去对印度季风输送高度的传统认识。
青藏高原作为世界第三极，是仅次于南极、北极的冰雪储地。亚洲十多条大江大河发源于此，供养了世界上五分之一的人口。当前，第三极大部分冰川正在退缩，湖泊正在扩张，气候变化加速改变着这座“亚洲水塔”。“我们必须搞清楚该区域雪、冰、水的变化，监测水循环，以应对各种灾害、风险。”姚檀栋说。
监测第三极水循环，除了跟踪气温、湿度、气压、降水、风速等传统气象要素外，还需要通过测量大气水汽中氢和氧稳定同位素比率来获得更多关于水循环的信息。“极目一号”浮空器带回的相关数据，告诉我们空气中的水分是如何远距离输送，又在大气边界层经历了什么样的变化过程，为揭示“亚洲水塔”水的来源提供了关键科学数据和新理论基础，也为全球变暖背景下青藏高原水—生态—人类活动链式变化应对策略的提出提供重要科学理论依据。
2.可进行垂直剖面和驻空观测
执行此次任务的“极目一号”浮空器是高原体验版，体积2300立方米，是我国同量级流线型浮空器在青藏高原的首次成功应用，可携带科学探测仪器进行垂直剖面和驻空观测。
高原体验版的“极目一号”和普通浮空器有什么区别？中科院空天信息研究院系留浮空器执行队长张泰华告诉笔者，“极目一号”更适应高原复杂的风况，环境适应性和抗太阳辐照能力更强，平台的电磁兼容性能作了特殊设计。“操作系统也尽可能半自动化，减少人的体力操作。也研制了无线监视系统，可以实时监视平台运转情况和地面气象情况。”张泰华说。
为更好服务第二次青藏科考，中科院空天信息研究院将自主研发“极目一号”“极目二号”和“极目三号”浮空器。这3款浮空器体积从小到大，驻空高度由低到高，系统复杂和技术难度也逐渐递增。
张泰华介绍，“极目二号”是科考定制版，将为第二次青藏科考量身打造，设计驻空高度为海拔7000米，将在藏东南鲁朗站，藏中部珠峰站、纳木错站，藏西部慕士塔格站等多站点通用。“这些不同区域的海拔、湿度、高空风场、太阳辐照情况相差很大，需要从多方面综合考量，拿出最优化的方案。”张泰华说，“极目二号”将于2020年底研制完成。
“极目三号”的目标是技术突破，设计驻空高度将超过珠峰高度，到达9000米。张泰华说，9000米高空的空气非常稀薄，风又大又乱，气温最低可达零下三四十摄氏度，对于整个系统来说难度很大。“浮空器体积要在6000立方米以上，电子元器件要适应低温低气压环境，还要防止在干燥空气中可能产生的静电积累。而且，还要抵抗每秒20米的大风，根据空气动力学特性对艇体要有相应的针对性设计。”张泰华说，“极目三号”的平台技术难度、驻空高度、携带载荷所取得的可能成果，都有望是空前和突破性的。目前正在进行关键技术测试和试验，有望于2021年底研制完成。
3.同步观测大气物理与化学等参数
浮空器升空过程中，多种仪器将同步观测大气物理与大气化学等多种参数。第二次青藏科考水汽传输观测分队介绍，自2017年11月~2019年4月，科考队已在藏东南鲁朗地区、珠峰地区利用同类大型浮空器开展了5次水汽稳定同位素、大气黑碳和甲烷浓度等科学参数的垂直剖面观测。
对于广袤、高海拔、复杂多变的第三极地区来说，过去没有条件，靠科研人员的脚步丈量冰川，只能获取平面二维数据；现在，长得萌萌的浮空器就像在7000米高空上观测第三极的眼睛，从第三个维度追踪水循环，监测地面和空中液态水、冰和水汽的变化。
正是通过监测水中的稳定同位素，将水蒸气流引向第三极的两种气候模式被发现——印度季风和盛行西风。印度次大陆在春夏季变暖的时候，大气对流会将水分从孟加拉湾、阿拉伯海和印度洋吹向北方。这会在喜马拉雅山脉等地方形成降水。强西风还会将地中海的水分带到第三极地域的北部和西部。
水汽稳定同位素信息记录下了冰川表面和大气每天变热、变冷的时候，水分是如何从中释放到空气里的。但目前还有很多问题待解。中科院青藏高原研究所研究员高晶说，例如水在固、液、气三相间转化对该区域水循环有什么影响；不同过程在区域水循环中所发挥的作用，还缺乏定量的理解；气溶胶和冰碛物对冰川的积累和融化有什么影响等。
水循环必须从三个维度进行追踪和监测，同时还要监测其变化。浮空器的加盟为回答上述问题提供了可能。
杨雪
【相关链接】
细说三款浮空器
为更好地利用新技术服务第二次青藏科考，空天院科研人员自主研发三款系留浮空器：“极目一号”“极目二号”“极目三号”。三款浮空器体积从小到大，驻空高度由低到高，系统复杂程度和技术难度也是逐渐递增。其中，执行此次任务的“极目一号”是高原体验版，体积2300立方米，是我们流线型浮空器在青藏高原的首次应用，可携带科学探测仪器进行垂直剖面和驻空观测，将为后续浮空艇的研制进行技术探索和应用积累。“极目二号”（研制中）是科考定制版，为第二次青藏科考量身定做，设计驻空高度为海拔7000~7500米，将能在藏东南鲁朗站，藏中部珠峰站、纳木错站，藏西部慕士塔格站等多站点通用。“极目三号”（研制中）属于技术突破型，设计驻空高度将超过珠峰高度，平台技术难度、驻空高度、携带载荷所取得的可能成果，都将是空前和突破性的。
上述浮空器从艇体的设计到所用材料，其控制系统、电源系统以及载荷舱和地面锚泊设施等，绝大多数为我国自主研发。
本次科考活动由来自中科院青藏高原所、空天院、长春光机所等单位以及西藏相关科技部门的50多位科考队员开展，旨在更深入地研究青藏高原乃至“亚洲水塔”的气候环境变化，为高原可持续发展提供决策依据。在浮空器升空过程中，多种仪器将同步观测纳木错流域的大气物理与大气化学等多种参数。
为了创造这一纪录，科考队员们经历了高寒缺氧、暴风雪、强太阳辐射、昼夜连续观测等多种考验。5月22日凌晨，“极目一号”首次试飞达到海拔6608米的高度，此前，空天院在藏东南创造了将系留浮空器升空到海拔6390米高空观测的纪录。
辛闻
近日，由中科院空天信息研究院研制的系留浮空器——“极目一号”浮空器在西藏纳木错地区成功挑战海拔7003米的高度。这也是世界范围内已知的同类型同量级浮空器驻空高度的世界纪录。
执行此次科考任务的是第二次青藏科考水汽传输科考分队。科研人员在纳木错多圈层综合观测站开展区域水循环观测研究，利用“极目一号”浮空器综合观测地表至海拔7000米高空的大气水汽稳定同位素、大气黑碳和大气甲烷含量等大气组分，首次获得了青藏高原海拔7000米高空的大气组分变化科学数据。
1.揭示“亚洲水塔”水的来源
“浮空器上到海拔7000米以上测大气中的水汽稳定同位素，在世界上是第一次，在青藏高原上更有它的特殊意义。”中科院院士、第二次青藏科考首席科学家姚檀栋介绍，青藏地区是西风和季风相互作用的地区，而纳木错地区又是西风季风相互作用的转换地区，“对于整个亚洲水塔的水汽来源，西风和季风分别起多大作用，这是个新问题。”
纳木错是青藏高原第二大湖泊，位于藏北羌塘高原东南部，湖面海拔4718米。“江湖源头的水，从大气的水，到冰川、冻土、湖泊、地下水的转换过程，我们要搞清楚。”姚檀栋说，这次通过浮空器现场观测，发现了从东南方向来的水汽输送，这超出了过去对印度季风输送高度的传统认识。
青藏高原作为世界第三极，是仅次于南极、北极的冰雪储地。亚洲十多条大江大河发源于此，供养了世界上五分之一的人口。当前，第三极大部分冰川正在退缩，湖泊正在扩张，气候变化加速改变着这座“亚洲水塔”。“我们必须搞清楚该区域雪、冰、水的变化，监测水循环，以应对各种灾害、风险。”姚檀栋说。
监测第三极水循环，除了跟踪气温、湿度、气压、降水、风速等传统气象要素外，还需要通过测量大气水汽中氢和氧稳定同位素比率来获得更多关于水循环的信息。“极目一号”浮空器带回的相关数据，告诉我们空气中的水分是如何远距离输送，又在大气边界层经历了什么样的变化过程，为揭示“亚洲水塔”水的来源提供了关键科学数据和新理论基础，也为全球变暖背景下青藏高原水—生态—人类活动链式变化应对策略的提出提供重要科学理论依据。
2.可进行垂直剖面和驻空观测
执行此次任务的“极目一号”浮空器是高原体验版，体积2300立方米，是我国同量级流线型浮空器在青藏高原的首次成功应用，可携带科学探测仪器进行垂直剖面和驻空观测。
高原体验版的“极目一号”和普通浮空器有什么区别？中科院空天信息研究院系留浮空器执行队长张泰华告诉笔者，“极目一号”更适应高原复杂的风况，环境适应性和抗太阳辐照能力更强，平台的电磁兼容性能作了特殊设计。“操作系统也尽可能半自动化，减少人的体力操作。也研制了无线监视系统，可以实时监视平台运转情况和地面气象情况。”张泰华说。
为更好服务第二次青藏科考，中科院空天信息研究院将自主研发“极目一号”“极目二号”和“极目三号”浮空器。这3款浮空器体积从小到大，驻空高度由低到高，系统复杂和技术难度也逐渐递增。
张泰华介绍，“极目二号”是科考定制版，将为第二次青藏科考量身打造，设计驻空高度为海拔7000米，将在藏东南鲁朗站，藏中部珠峰站、纳木错站，藏西部慕士塔格站等多站点通用。“这些不同区域的海拔、湿度、高空风场、太阳辐照情况相差很大，需要从多方面综合考量，拿出最优化的方案。”张泰华说，“极目二号”将于2020年底研制完成。
“极目三号”的目标是技术突破，设计驻空高度将超过珠峰高度，到达9000米。张泰华说，9000米高空的空气非常稀薄，风又大又乱，气温最低可达零下三四十摄氏度，对于整个系统来说难度很大。“浮空器体积要在6000立方米以上，电子元器件要适应低温低气压环境，还要防止在干燥空气中可能产生的静电积累。而且，还要抵抗每秒20米的大风，根据空气动力学特性对艇体要有相应的针对性设计。”张泰华说，“极目三号”的平台技术难度、驻空高度、携带载荷所取得的可能成果，都有望是空前和突破性的。目前正在进行关键技术测试和试验，有望于2021年底研制完成。
3.同步观测大气物理与化学等参数
浮空器升空过程中，多种仪器将同步观测大气物理与大气化学等多种参数。第二次青藏科考水汽传输观测分队介绍，自2017年11月~2019年4月，科考队已在藏东南鲁朗地区、珠峰地区利用同类大型浮空器开展了5次水汽稳定同位素、大气黑碳和甲烷浓度等科学参数的垂直剖面观测。
对于广袤、高海拔、复杂多变的第三极地区来说，过去没有条件，靠科研人员的脚步丈量冰川，只能获取平面二维数据；现在，长得萌萌的浮空器就像在7000米高空上观测第三极的眼睛，从第三个维度追踪水循环，监测地面和空中液态水、冰和水汽的变化。
正是通过监测水中的稳定同位素，将水蒸气流引向第三极的两种气候模式被发现——印度季风和盛行西风。印度次大陆在春夏季变暖的时候，大气对流会将水分从孟加拉湾、阿拉伯海和印度洋吹向北方。这会在喜马拉雅山脉等地方形成降水。强西风还会将地中海的水分带到第三极地域的北部和西部。
水汽稳定同位素信息记录下了冰川表面和大气每天变热、变冷的时候，水分是如何从中释放到空气里的。但目前还有很多问题待解。中科院青藏高原研究所研究员高晶说，例如水在固、液、气三相间转化对该区域水循环有什么影响；不同过程在区域水循环中所发挥的作用，还缺乏定量的理解；气溶胶和冰碛物对冰川的积累和融化有什么影响等。
水循环必须从三个维度进行追踪和监测，同时还要监测其变化。浮空器的加盟为回答上述问题提供了可能。
杨雪
【相关链接】
细说三款浮空器
为更好地利用新技术服务第二次青藏科考，空天院科研人员自主研发三款系留浮空器：“极目一号”“极目二号”“极目三号”。三款浮空器体积从小到大，驻空高度由低到高，系统复杂程度和技术难度也是逐渐递增。其中，执行此次任务的“极目一号”是高原体验版，体积2300立方米，是我们流线型浮空器在青藏高原的首次应用，可携带科学探测仪器进行垂直剖面和驻空观测，将为后续浮空艇的研制进行技术探索和应用积累。“极目二号”（研制中）是科考定制版，为第二次青藏科考量身定做，设计驻空高度为海拔7000~7500米，将能在藏东南鲁朗站，藏中部珠峰站、纳木错站，藏西部慕士塔格站等多站点通用。“极目三号”（研制中）属于技术突破型，设计驻空高度将超过珠峰高度，平台技术难度、驻空高度、携带载荷所取得的可能成果，都将是空前和突破性的。
上述浮空器从艇体的设计到所用材料，其控制系统、电源系统以及载荷舱和地面锚泊设施等，绝大多数为我国自主研发。
本次科考活动由来自中科院青藏高原所、空天院、长春光机所等单位以及西藏相关科技部门的50多位科考队员开展，旨在更深入地研究青藏高原乃至“亚洲水塔”的气候环境变化，为高原可持续发展提供决策依据。在浮空器升空过程中，多种仪器将同步观测纳木错流域的大气物理与大气化学等多种参数。
为了创造这一纪录，科考队员们经历了高寒缺氧、暴风雪、强太阳辐射、昼夜连续观测等多种考验。5月22日凌晨，“极目一号”首次试飞达到海拔6608米的高度，此前，空天院在藏东南创造了将系留浮空器升空到海拔6390米高空观测的纪录。
辛闻
世界上最高的女人是谁?世界上最高的女人到底有多高?有吉尼斯世界记录的认证吗?今天51区小编帮大家查阅了最高的女人,姚德芬，女，出生在舒城县舒茶镇石塘村，从小她的个子就长得特别快，15岁时身高便突破了2米，23岁时，她已经长到了2米36 ，比姚明还要高10厘米。曾打破吉尼斯纪录，被誉为“世界第一女巨人”。下面跟着51区小编一起来看看吧!姚德芬，女，出生在舒城县舒茶镇石塘村，从小她的个子就长得特别快，... https://t.cn/RaIvIj4
✋热门推荐