一粒微尘，凭什么加速珠峰冰川消融？

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提起珠穆朗玛峰，人们想到的往往是登山者、冰雪、旗云，以及那块写着8848.86米的世界最高峰测量纪念碑。

然而，在登山者仰望峰顶的同时，还有另一群人，他们来到世界之巅，不是为了测量山的高度，而是为了“捕捉”空气（图1，2）。

珠峰上的空气看起来与别处并无不同。为什么科学家要不远万里来到这里，架起仪器、收集样品，甚至一刻不停地记录空气中的微小颗粒？

答案可能比想象中更加有趣。

因为在珠峰，一缕空气里，可能藏着一段来自千里之外的旅程。

图1 位于珠穆朗玛东绒布冰川海拔6500米的

大气总悬浮颗粒物采样器

图片来源：丛志远 提供

图2 位于西藏珠穆朗玛特殊大气过程与环境变化

国家野外科学观测研究站的

大气成分采样和监测仪器

图片来源：丛志远 提供

看似纯净的珠峰雪域，

其实藏着外来污染？

站在珠峰脚下，很容易产生一种感觉：这里如此遥远、高寒，险峻，应该是地球上最远离人类活动的地方之一。观测数据也表明，珠峰地区PM₂.₅日均浓度量级为100 μg/m³，远低于人口密集地区。

但洁净并不意味着“空气中什么都没有”。长期观测发现，珠峰大气中依然能够检测到有机碳、黑碳以及硫酸盐、硝酸盐等污染物。而且，每到春季，这些污染物浓度明显升高。

为什么偏偏是这个时候？因为在喜马拉雅山的另一侧，南亚地区正经历着频繁的农业秸秆焚烧和森林火灾（图3）。

于是，一个看似遥不相关的问题出现了：南亚燃烧产生的烟尘，会不会来到珠峰？

图3 南亚灰霾卫星及飞机航拍图

图片来源：吉振明 提供

一缕空气，

也可以成为“证据”

空气本身不会告诉你它从哪里来。但空气中的微小颗粒会。科学家通过分析气溶胶中的不同化学成分，像辨认“指纹”一样，追溯这些颗粒物可能来源。

例如，季风前期珠峰空气中有机碳和元素碳明显增加，并且与钾离子、左旋葡聚糖等生物质燃烧示踪物具有显著相关性。这些物质组合在一起，就像给空气留下了一枚特殊的“指纹”。它告诉我们：这团空气很可能经过南亚。

换句话说，科学家“捕捉”的并不仅仅是空气，而是空气中携带的线索。

跨越千里山海！

污染物如何“爬上”珠峰？

喜马拉雅山脉海拔很高，珠峰更是直插云霄。人类需要经过艰难攀登才能到达的高度，污染物却可以随着大气运动来到这里。

但它们究竟是怎么做到的？

答案不是一股简单的风，而是一套复杂的大气“输送系统”。

在大尺度上，大气环流可以把南亚地区的污染物向北输送。与此同时，喜马拉雅山脉自身复杂的地形又创造出了独特的局地环流。白天，山脉南坡常出现向上的谷风，把低海拔地区的空气不断向高处输送；而北坡广泛分布的冰川又会让空气遇冷形成强烈的下沉冰川风（图4）。南北坡的局地环流搭配接力，使污染物能够越过喜马拉雅这道看似不可逾越的屏障。

可以把喜马拉雅想象成一座巨大的天然“气泵”。污染物并不需要自己“爬上”珠峰，它们可以搭乘大气环流和山谷风这部天然的“电梯”，一路被送往世界之巅。

图4 谷风和冰川风示意图

图片来源：AI生成

“致命”的黑色颗粒：

从一缕烟尘到一片融冰

在众多空气污染物中，有一种颗粒尤其值得关注——黑碳。

它很小，却很“黑”。

黑碳主要来自化石和生物质燃料的不完全燃烧。它真正值得关注的原因，并不只是它存在于空气中。而是因为：它最终可能落到冰雪上。

想象一下原本洁白的雪面被撒了一层极细的黑色粉末。雪面颜色变暗（图5），反射太阳辐射的能力下降，吸收的能量增加。于是，一个个微小的黑色颗粒，就可能参与改变冰雪的命运。

图5 同一条冰川有/无吸光性杂质覆盖的对比

图片来源：吉振明 提供

这就是为什么科学家要在珠峰“捕捉”空气。

因为空气并不是故事的终点。污染物进入青藏高原后，可以通过干、湿沉降进入雪、冰、土壤和水体。尤其是黑碳和粉尘，一旦沉降到冰雪表面，就可能降低雪冰反照率，增强太阳辐射吸收，从而加剧冰雪消融。

这意味着：一颗来自远方的黑色颗粒，最终可能参与一片冰雪的消融。

从南亚的一场火灾，到高空中的一缕气流，再到珠峰的一场降雪，这几个看似毫无关系的事件，其实被一条“冰与火”的链条连接起来。

有人登上珠峰，是为了挑战人类极限。有人来到这里“捕捉”空气，则是为了追踪地球系统中那些看不见的联系，试图揭开一条跨越国界、穿越大气、连接陆地与冰雪的环境过程。

当我们站在世界之巅仰望天空时，看到的是无边的蓝色。而科学家从一缕空气中看到的，却是一个更加广阔的世界，这或许就是珠穆朗玛峰的另一种“高度”。

参考文献：

康世昌, 丛志远, 王小萍, 张强弓, 吉振明, 张玉兰, & 徐柏青. (2019). 大气污染物跨境传输及其对青藏高原环境影响. 科学通报, 64(27), 2876-2884.

Kang, S., Zhang, Q., Zhang, Y., Guo, W., Ji, Z., Shen, M., ... & Mayewski, P. (2022). Warming and thawing in the Mt. Everest region: A review of climate and environmental changes. Earth-science reviews, 225, 103911.

作者：吉振明 中国科学院西北生态环境资源研究院研究员，博士生导师，冰冻圈科学与冻土工程全国重点实验室副主任

审核：刘颖 李培元 张超 杨柳