8月17日,天气转晴。在四川省阿坝州黑水县达古冰川,南京大学科研团队和达古冰川管理局工作人员在达古17号冰川上铺设了白膜。这是南京大学研究团队基于纳米纺丝技术成功制备的新型辐射制冷材料。
为了减缓冰川的消融速度,中国科学院研究团队从2020年开始盖了一层500平方米的被子。今年,南京大学科研团队带来了新的凉被,将冰川盖被子升级为2.0”版本。
科研人员在达古冰川上铺设了新的辐射制冷技术材料
一年减缓消融厚度1.5米
冰川被子升级
近年来,随着全球气候变暖,世界上大多数冰川都在迅速融化。位于青藏高原东缘的达古冰川,对气候变化尤为敏感。在过去的50年里,达古冰川的面积减少了70%。
2018年,达古冰川管理局与中国科学院冰冻圈科学国家重点实验室合作,进行了减缓冰川消融的研究试验。2020年8月5日,一支20人的小队登上达古冰川,在冰川上进行了500平方米的盖被子试验。
2021年10月15日,中国科学院西北生态环境资源研究院研究团队前往达古17号冰川,开展人工措施减缓达古冰川消融试验科研。调查发现,经过一年的时间,覆盖被子区域的冰消融速度显著降低。与未覆盖区域的冰相比,冰川的消融厚度可以减缓1.5米。
今年8月13日,由达古冰川管理局、南京大学等单位联合主办的达古冰川动态变化观测与应对学术研讨会在达古冰川举行。针对达古冰川加速消融的现状,南京大学开发的新型辐射制冷材料及其应用备受关注。会议介绍,辐射制冷技术在冰川保护方面取得了初步成果。南京大学团队在乌鲁木齐天山1号冰川的小面积实验表明,它对冰川融化有显著的缓解作用。
据报道,由于土工织布等材料的选择,冰川盖被子工程在降温、防水、防污等方面没有达到理想的效果。在此背景下,南京大学的团队将优化材料的综合性能,并基于新的辐射制冷技术进行相关试验。
科研人员在达古冰川上铺设新型辐射制冷技术材料
凉被采用新型辐射制冷技术
最大降温可达10℃以上
钻、打桩、盖布、钉稳……8月17日,工作人员在海拔4800多米的达古17号冰川上有序工作。
这项工作将于8月14日开始,实验将铺设200平方米的新材料。冰川气候变化很大,连续两天下雨冰雹影响进度,今天才正式完成。8月17日,达古冰川管理局科研办公室工作人员张福告诉封面记者,冰川上覆盖的白膜是南京大学成功制备的新型辐射制冷技术材料。
辐射制冷技术作为一种新兴的制冷技术,其基本原理是调节材料的光学性能微单机器人全天候高效制冷。辐射制冷材料通常具有高阳光反射率、高中红外波段发射率两种光学特性。
科研人员在冰川上铺设新型辐射制冷技术材料
在工作项目中,高阳光反射率使材料能够尽可能少地吸收阳光产生的能量,抑制自身温度的升高。同时,中红外发射率高,使材料能够通过大气透射窗不断发射自身能量,最终实现自身冷却。在这两种机制的共同作用下,辐射制冷技术可以实现物体的全天候高效冷却,最大冷却范围可达10℃以上。
南京大学现代工程与应用科学学院副教授、博士生导师朱斌表示,新型辐射制冷技术材料具有98%以上的阳光反射率和90%以上的中红外发射率,耐磨、厚度可控,足以满足不同应用场景的需要。
据报道,与传统的冰川保护材料土工织布相比,该材料具有全天候主动制冷能力,日降温5℃以上,夜间降温达7℃以上。材料表面高度疏水,不易污染,不粘冰,易回收。此外,材料形式多变,可根据现场具体施工要求定制。
为了更好地评估冰川的保护效果,南京大学的研究团队还提供了各种技术手段来实时、详细地监测冰川的情况,包括扫描冰层厚度和无人机激光雷达的表面形状。张伏说,获得的第一手数据将有助于实时掌握冰川保护的情况,并且可以随时处理方法百利APP在此基础上,对辐射制冷材料对环境和当地生物多样性的影响进行了详细的评估。
科研人员在冰川上铺设新型辐射制冷技术材料