8月17日，天氣轉(zhuǎn)晴。在阿壩州黑水縣達(dá)古冰川，來(lái)自南京大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)和達(dá)古冰川管理局工作人員一起，將一塊塊“白色薄膜”鋪設(shè)在達(dá)古17號(hào)冰川上。這是南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)基于納米紡絲技術(shù)，制備成功的新型輻射制冷材料。

為減緩冰川消融速度，從2020年起，中國(guó)科學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)開始試驗(yàn)，給達(dá)古冰川蓋上了一層500平方米的“被子”。今年，南京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)帶來(lái)了新的“涼被”，給冰川“蓋被子”這項(xiàng)工作，升級(jí)到了“2.0”版本。

【資料圖】

一年減緩消融厚度1.5米?冰川“被子”迎來(lái)升級(jí)

隨著全球氣候變暖，近年來(lái)，全球大多數(shù)冰川正快速消融。位于青藏高原東緣的達(dá)古冰川對(duì)氣候變化尤為敏感。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)去50多年，達(dá)古冰川的面積縮減了70%。

2018年，達(dá)古冰川管理局與中科院冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作，進(jìn)行了減緩冰川消融研究試驗(yàn)。2020年8月5日，一支20人的小分隊(duì)登上達(dá)古冰川，在冰川上進(jìn)行了500平方米的“蓋被子”試驗(yàn)。

2021年10月15日，中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院研究團(tuán)隊(duì)前往達(dá)古17號(hào)冰川，開展應(yīng)用人工措施減緩達(dá)古冰川消融試驗(yàn)科考工作。本次考察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)一年時(shí)間，“蓋被子”區(qū)域的冰體消融速度明顯降低，與未覆蓋區(qū)域的冰體相比，能減緩冰川消融厚度達(dá)1.5米。

今年8月13日，由達(dá)古冰川管理局、南京大學(xué)等單位共同主辦的“達(dá)古冰川動(dòng)態(tài)變化觀測(cè)與應(yīng)對(duì)學(xué)術(shù)研討會(huì)”在達(dá)古冰川召開。針對(duì)達(dá)古冰川加速消融現(xiàn)狀，南京大學(xué)研發(fā)的新型輻射制冷材料及其應(yīng)用引起關(guān)注。據(jù)介紹，輻射制冷技術(shù)已在冰川保護(hù)方面取得初步成效，南京大學(xué)團(tuán)隊(duì)在烏魯木齊天山一號(hào)冰川的小面積實(shí)驗(yàn)顯示，其對(duì)冰川消融有顯著地緩解作用。

據(jù)介紹，曾經(jīng)的冰川“蓋被子”工程，由于“土工織布”等材料選擇，在降溫幅度、防水、防污等方面，還未達(dá)到理想效果。在此背景下，南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將基于新型輻射制冷技術(shù)，優(yōu)化材料綜合性能，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。

“涼被”采用新型技術(shù)?最高降溫可達(dá)10℃以上

鉆孔、打樁、蓋布、釘穩(wěn)……8月17日，在海拔4800多米的達(dá)古17號(hào)冰川上，工作人員正有條不紊地作業(yè)。

“14日就開始做這項(xiàng)工作，要鋪設(shè)200平方米的新材料進(jìn)行試驗(yàn)。冰川上氣候變化大，連續(xù)兩天下雨還有冰雹影響了進(jìn)度，今天才正式完成。”17日，達(dá)古冰川管理局科研處工作人員張伏說(shuō)，覆蓋在冰川上的“白色薄膜”，就是南京大學(xué)制備成功的新型輻射制冷技術(shù)材料。

據(jù)介紹，輻射制冷技術(shù)作為一種新型制冷技術(shù)，基本原理是通過(guò)調(diào)控材料的光學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)全天候高效制冷。通常，輻射制冷材料具有“高太陽(yáng)光反射率、高中紅外波段發(fā)射率”兩個(gè)光學(xué)特性。

在工作過(guò)程中，高太陽(yáng)光反射率能使材料盡可能少地吸收太陽(yáng)光產(chǎn)生的能量，抑制自身溫度上升。同時(shí)，較高的中紅外發(fā)射率，能使材料將自身能量通過(guò)大氣透射窗口源源不斷地發(fā)射出去，最終實(shí)現(xiàn)自身降溫。在這兩種機(jī)制的共同作用下，輻射制冷技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的全天候高效降溫，最高降溫幅度可達(dá)10℃以上。

南京大學(xué)現(xiàn)代工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院副教授、博士生導(dǎo)師朱斌說(shuō)，新型輻射制冷技術(shù)材料擁有98%以上的太陽(yáng)光反射率和90%以上的中紅外發(fā)射率，同時(shí)具有耐磨損、厚度可控等特點(diǎn)，可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

據(jù)介紹，與傳統(tǒng)冰川保護(hù)材料“土工織布”相比，新型材料具有全天候的主動(dòng)制冷能力，日間降溫可達(dá)5℃以上，夜間降溫可達(dá)7℃以上。材料表面高度疏水，不易受污染，不會(huì)與冰面粘連，易于回收。此外，材料的形式多變，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體施工要求定制。

“為了更好地評(píng)估冰川保護(hù)效果，南京大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)還提供了多種技術(shù)手段對(duì)冰川情況進(jìn)行實(shí)時(shí)細(xì)致的監(jiān)測(cè)，包括對(duì)冰層厚度掃描，以及無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)對(duì)表面形貌掃描等。”張伏說(shuō)，以此獲得的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，將有助于實(shí)時(shí)掌握冰川保護(hù)的狀況，并隨時(shí)可調(diào)整方式方法，在此基礎(chǔ)上，項(xiàng)目還將詳細(xì)評(píng)估試驗(yàn)過(guò)程中，輻射制冷材料對(duì)環(huán)境和當(dāng)?shù)厣锒鄻有缘挠绊?。（記?王祥龍 見習(xí)記者 冷宇）