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珠峰上的气候是啥样
加入时间:2022-06-03  来源:科技日报  作者:林之光
 

珠峰(视觉中国供图)

  “2022年5月4日上午,一个重达50千克的自动气象站,在珠峰北坡海拔8830米处正式建成。”这是世界上最高的自动气象站。其实,珠峰北坡高海拔地区建自动气象站,自去年就开始了,从5200米到8300米,共建了7个,这是最后也是最高的一个。
  
  那么读者也许会问,这个最高点为什么不建在珠峰顶上,只差区区18米?其实大家都知道,珠峰也是中尼两国的分界,我们不能把自动气象站建到国界线上,而且珠峰峰顶面积也不大,建自动站多少也会影响自然环境。
  
  珠峰低温赛北极
  
  很显然,珠峰自动气象站刚刚建成,自然还不能得出长期平均的气候特点。因此我们只能通过过去无线电探空仪资料来大体了解。无线电探空仪是个小小的仪器,挂在大气球下升上了天,一路上把探测到的气象资料用无线电报发下来,地面上接收到后翻译出来,就知道了一路上的气象状况。这种探测可以达到二三十千米高度,直到气球爆炸为止。
  
  珠峰附近有个定日高空气象站,珠峰位于它东南方七八十千米的地方。在近9000米高空相差这点距离,温差是很小的。根据定日气象站测得的大约11年的资料,珠峰以1月份最冷,1月平均气温大约是零下36℃,这比我国冬季最冷的黑龙江省漠河还要冷许多;珠峰以7月份最热,可是平均气温仍低到零下19℃左右。在这11年里,珠峰高度上曾经出现过的最高气温只有零下14℃左右,最低气温达到零下57℃。
  
  珠峰,由于它的低温严寒和终年积雪,获得了“世界第三极”的称号。但是,以温度来说,它的严寒程度总体已经超过了北极,而仅次于南极,应该排老二才对!
  
  正是:珠峰赛北极,高处不胜寒!
  
  风速有多大,风力有多猛?
  
  登顶珠峰的最危险气象条件主要有大风和大雪。所以登顶珠峰的最佳季节是五月,即大风季节已经结束而大雪季节尚未开始。所以人们十分关心珠峰上风有多大。
  
  同样原因,因为当时珠峰上没有气象站,因此高空风速也要靠在地面帮助测定,即在附近无线电探空站上用雷达观测探空气球位置,即2次观测(1分钟)之间的气球移动距离,除以60获得该点的风速(米/秒)。
  
  根据无线电探空仪长期观测,我国南方北纬30度附近地区上空,冬半年有一支流速特快的气流,称为西风急流。急流中心高度一般在11~12千米左右,隆冬1月急流中心的平均风速达到了每秒60~80米!我国珠峰海拔近9千米,已经伸到了急流中心的下方,所以,珠峰脚下定日气象站,9千米高度上1月份的平均风速也达到了每秒35米,从收集到的149次探空观测中挑出来的最大风速,就已经达到每秒87米。珠峰上风速之大,由此可见。
  
  可是,有趣的是,因为高空空气密度小,所以高原高山上风虽大,而力不猛。在珠峰高度上,每秒87米的风速,垂直吹在1平方米的面积上,只有185千克的压力。而在海平面上每秒87米的风速,风压足足有473千克之多。或者说,如果在海平面上,只需要每秒54米的风速,就可以有185千克的压力了。
  
  所以有人讲,在很高很高的高空,大风是连树枝也吹不弯的。如果计算一下,在60千米的高空,即使刮每秒100米的特大风暴,也展不开旗帜。因为这样的风所产生的风压力,和海平面上每秒2米的风速产生的压力是一样大的。
  
  珠峰地区还有一件奇事,就是风速的昼夜变化极大。这是因为日出后地面受热升温,上下对流增强,下降气流把高空急流的动量下传的结果。因此“早出发,早宿营”便成了攀登珠峰的行军纪律。
  
  珠峰天色什么样?
  
  珠峰上还有许多怪事,这些怪事都和珠峰上大气密度很小有关。
  
  原来,我们生活在大气海洋的底部,大气密度是每立方米1226克重,称为一个大气压。但是随着海拔上升,在5500米高度,密度就降了一半。在珠峰上更只有约30%,不足450克重。所以吸3口气才顶地面上吸一口气的氧,人就会有高山反应。这种反应连机器也会有,例如在4000-4500米高度,汽车发动机的效率大约降低一半。
  
  高山上气压低了,水就容易烧开。例如拉萨海拔3645米,水88.4℃就开了;珠峰上更是约76℃就开了。在这种“开水”里煮饭,许久还是半生不熟的。
  
  记得一首民歌中说,“兰兰的天上白云飘”。其实蓝色并非天的颜色,而是大气层中大气分子散射阳光中蓝色光线的结果。因此气压越高,大气越稠密,天色便越蓝;而海拔越高,大气越稀薄,蓝色便越弱,天色便蓝中带暗,蓝中发黑。我国民航客机巡航高度正是9000-10000米,因此从飞机上看天空便就是这种蓝黑色。等到我们继续上升到大气层外,比如人造卫星高度,完全没有了这种散射光,天空就是黑色的了。从大气层外看地球,好像披着蓝色轻纱,这就是我们的大气层了。
  
  在珠峰上,由于散射蓝色光减弱,夜间繁星满天,且不眨眼;白天月亮也和太阳一起普照。
  
  珠峰上年雨量有多少?
  
  这是个难题。因为降水量是自动气象站不能观测的气象要素之一。只能根据大气中水汽含量垂直分布规律来推测。
  
  自然界里,大气中的水汽含量和大气密度一样,都是向上递减的,而且减少速度比大气密度还要快得多。如果以压力计算,大气压力在5500米高度上减成一半,而水汽压力则在3000米高度上就减少成一半了。如果地面的水汽压力为100%,4000米高度上的水汽压力只有地面上的约30%,难怪喜马拉雅山脉南坡上帕里的年降水量也不到400毫米。到珠峰高度上,水汽压力大约只有地面上的2%~3%,或者说只有4000米高度上的1/10到1/15,珠峰上的年降水量就按西藏帕里的1/10算,大约有40毫米左右。这和南极高原中心南极点附近的年降水量也差不多了。
  
  照这样说,珠峰上的年降水量和地球上最干旱沙漠地区差不多。那么,珠峰上为什么还会有那么多的雪呢?这主要因为那里气温极低,雪面蒸发极慢。南极点上年降水量不过10个毫米,但脚下却积起了2000~3000米厚的冰盖,正是这个原因。
  
  当然,珠峰上风大,会大量吹跑积雪而不进入雨量筒中,也会大量把地面积雪吹进雨量筒中。所以世界上许多低温风大的地区是只观测降水日数而不观测降水量的。因此,即使珠峰上气象站有人值守,也是无法测得准确降水量的。(作者系中国气象科学研究院研究员)
  
  

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