聚焦“世界屋脊”地氣相互作用研究，珠峰地區首次水—熱—碳通量航空觀測試驗8月1日啟動，持續開展一個月圓滿完成。作為中國第二次青藏高原綜合科學考察研究項目的重要組成部分，這項試驗備受關注。
何為地氣相互作用？為什么要在“世界屋脊”開展地氣相互作用觀測研究？珠峰地區這項研究如何服務中國造福世界？圍繞這些議題，領導科研團隊進行本次試驗的中國科學院空天信息創新研究院研究員賈立，在珠峰地區開展試驗任務期間接受中新社“東西問”獨家專訪，進行科普解讀。
視頻：【東西問】賈立：珠峰地區首次，中國科學家為何開展這項試驗？來源：中國新聞網
現將訪談實錄摘要如下：
中新社記者：您領導的科研團隊正在珠峰地區開展任務研究。什么是地氣相互作用？它和天氣有何關聯？
賈立：我們團隊正在開展的試驗項目全稱為“青藏高原珠峰地區高寒環境復雜地表地氣相互作用天—空—地立體協同觀測試驗”，這是科學家在珠峰地區首次利用航空平臺獲取水—熱—碳通量觀測數據。
珠峰地區首次水—熱—碳通量航空觀測試驗科研團隊負責人賈立研究員(左)，在試驗場指帳篷內與科考隊員討論觀測方案。中新社記者 孫自法 攝大家一聽到“地氣”，可能會想到一個人做事是不是“接地氣”，但在地學研究領域，“地”指地球表面，“氣”指地球上籠罩的大氣層。所以，“地氣”實際上包含地球表面和地球大氣層兩個地理范疇。
地氣相互作用一般是指地表和其上的大氣之間通過一些物理過程發生相互作用、互相影響，即地面發生的一些物理過程會影響大氣，大氣的一些物理過程也會影響地面。地氣相互作用是形成地球系統氣候特征的重要過程，在氣候變化如全球變暖等方面發揮著非常重要的作用。
天氣則是指地球上大氣圈短時間發生的各種氣象現象，包括氣溫高低、雨雪天晴等。
中新社記者：青藏高原被譽為“世界屋脊”和“地球第三極”，為什么要在這一地區開展地氣相互作用觀測試驗研究？主要科學目標是什么？
賈立：眾所周知，青藏高原是世界海拔最高的高原，對大氣具有強烈的加熱效應，進而影響北半球的中緯度大氣環流，其地表物質和能量交換不僅影響青藏高原及周邊氣候，還可通過復雜的氣候反饋機制和大氣環流影響全球氣候，是地球系統地氣相互作用過程及生態系統格局演變研究的重要區域。
這次試驗任務區域位于珠峰北側，平均海拔約4200米，該地區地氣相互作用不局限于當地，也會通過大氣環流影響整個地球系統的氣候。反過來，全球氣候變化也會影響青藏高原地區的環境，包括加速珠峰所在的喜馬拉雅山地區的冰川融化等。
青藏高原還有一個形象的稱謂是“亞洲水塔”。這次試驗任務選擇在七八月份開展，此時亞洲季風給珠峰地區帶來較豐沛的降水，加上夏季冰雪融化，使得土壤水分含量較大；而夏季太陽輻射強，有充分的能量。這樣一來，充分的水分和能量使珠峰地區的地表蒸發量處于全年最大的時候，能夠改變大氣的對流形勢，進一步影響大氣環流。我們的目標之一，是通過觀測地表與大氣間的能量和水分交換來研究地氣相互作用如何影響大氣。
不過，珠峰地區地形相當復雜，地表非均勻性很大，僅利用單點的地基觀測不足以了解該地區大范圍的地氣之間水熱交換特征。因此，此次試驗旨在利用無人機航空平臺，針對地氣間水熱交換過程和邊界層過程開展面上尺度的觀測試驗，結合地基站點和衛星遙感觀測，形成多時空尺度、天—空—地立體綜合觀測，探究珠峰地區地氣相互作用特征，深入理解和探究處于亞洲季風影響區的珠峰北坡地區高寒環境和復雜地表條件下的水分循環、物質和能量交換過程的特征和機理，為揭示珠峰地區復雜地形和高寒環境影響下地氣相互作用特征及機理提供關鍵數據支撐。
珠峰地區首次水—熱—碳通量航空觀測試驗科研團隊負責人賈立研究員(中)和隊員在試驗場討論，與無人機起降點工作人員聯系。中新社記者 孫自法 攝中新社記者：“世界屋脊”與低海拔地區的地氣相互作用有何異同？它們之間如何相互影響？
賈立：高海拔的“世界屋脊”與低海拔地區的地氣及地氣相互作用有很大差別。一般來說，高海拔地區地氣相互作用更加劇烈，因為高海拔地區吸收太陽輻射非常強，從而產生較強的對流，一旦地表有水分供給就會導致地表向大氣進行較強的水汽輸送。這一強烈、隨時會轉變的地氣相互作用過程，也導致青藏高原天氣變化劇烈，會呈現出“一天有四季”的特點，而低海拔和平原地區往往是春夏秋冬四季分明。
青藏高原地區地氣相互作用產生的熱量、水汽等，會通過大氣環流對低海拔地區產生影響，但這個相對復雜的過程肯定對不同區域、不同地理環境有不同程度影響。比如，長江中下游地區的暴雨洪澇和干旱等，就可能與青藏高原的地氣相互作用有一定的關系。
中新社記者：人類只有一個地球，世界也只有一個“屋脊”，珠峰地區地氣相互作用研究如何服務中國造福世界？這方面科研該怎樣加強國際合作？
賈立：由于青藏高原在全球氣候系統中發揮的重要作用，中國非常重視青藏高原地氣相互作用研究，在青藏高原建有很多地面觀測站，同時利用衛星觀測和模型模擬開展大區域的研究。在近些年開展的第二次青藏高原綜合科學考察過程中，中國也進一步加強了地面觀測網絡的建設。
通過深入研究青藏高原地氣相互作用，有助于了解高原的氣候模式及其對氣候變化的響應，為中國及全球制定更加科學的氣候應對策略提供參考，并為全球應對氣候變化、管理水資源和保護生態系統提供寶貴的經驗和數據，服務于全球可持續發展。
長期以來，中國科學界非常重視國際合作，與國外研究機構及高校等開展多種形式合作，包括與青藏高原周邊國家及其他國家研究機構的合作。這些合作不局限于地氣相互作用研究，還包括生態、環境、冰川變化等，目的都是為了更好地理解青藏高原上發生的物理過程，這些物理過程如何影響全球氣候，氣候變化反過來又如何影響青藏高原的環境變化，為減緩氣候變化及其對人類社會的影響，尋找科學依據和解決途徑。
展望未來，建議各國科學家加強數據共享和合作研究，共同推進相關模型的改進，增強對氣候變化趨勢和影響的預測能力。期望應對氣候變化國際合作，能夠與全球可持續發展目標相結合，推動經濟、社會和環境的全面可持續發展，共同應對全球性挑戰。
中新社記者：2023年，中國科學家團隊將研制完成的7套“全球水資源數據產品(2023版)”贈送給聯合國，其中2套由您的團隊完成，未來相關產品研制有何規劃？
賈立：2023年3月，中國科學院院士、可持續發展大數據國際研究中心主任郭華東在紐約參加聯合國2023年水事會議期間，向聯合國贈送了“全球水資源數據產品(2023版)”，旨在分享中國科學家在面向全球可持續發展的水資源相關領域的科學知識和經驗，其中兩套數據是我們團隊基于衛星觀測研發的成果，包括“全球陸表蒸散發產品”和“全球農田水分利用效率產品”。
陸表蒸散發是地表和大氣之間的水分通量，是陸表水循環和碳循環的關鍵過程，也是陸地水資源的重要支出項。對陸表蒸散發的準確估算，不僅對地球系統和全球氣候變化研究具有重要意義，而且在水資源有效開發利用、農作物需水生產管理、旱情監測預測、天氣預報等方面具有重要應用價值。經過十多年努力，我們團隊開發出具有自主知識產權的遙感蒸散發模型，具備生產不同時空分辨率且精度較高的蒸散發數據產品的能力。利用該模型生產的數據產品，可以支撐聯合國可持續發展目標實現進程的監測。最近，這套蒸散發數據產品還被聯合國糧農組織的數據平臺收錄和發布，未來可得到更廣泛應用。
珠峰地區首次水—熱—碳通量航空觀測試驗科研團隊負責人賈立研究員，在試驗場地一處地基觀測站檢查儀器運行狀態。中新社記者 孫自法 攝農業是“用水大戶”，在水資源總量有限而用水需求不斷增長的情況下，提高農田水分利用效率、減小單位生產力所需耗水量，是解決水資源短缺問題的重要途徑之一。“全球農田水分利用效率產品”這套數據集可幫助明晰農田水分利用效率空間分布及變化規律，助力水資源高效利用和農業可持續發展。
地表蒸散發和生態系統水分利用效率是我們團隊長期的研究目標。未來，我們將持續研發和改進這兩套產品，并通過地球大數據科學工程數據共享服務系統和聯合國糧農組織數據共享平臺等實現年度定期更新，與全球共享。
中新社記者：您于2019年入選全球能量與水循環計劃水文氣候委員會委員，2024年就任全球能量與水循環計劃科學指導委員會委員。您將如何以此為契機，推動國際以及中外學術交流與合作？
賈立：全球能量與水循環計劃(GEWEX)是世界氣候研究計劃的核心計劃，自1990年創立以來，已成為國際上具有影響力的科學研究計劃。
在GEWEX相關委員會任職期間，我希望能發揮在地氣相互作用和衛星遙感及其應用等研究方面的特長和科研經驗，對GEWEX的發展有所貢獻；也希望能推動中國科學家參與GEWEX的活動和項目，與國際一流科學家開展合作交流。
我們團隊這次在珠峰地區開展以水—熱—碳通量為主的地氣相互作用觀測試驗，與GEWEX的2023—2032十年科學目標規劃中的內容密切相關。比如，GEWEX關注如何提高對陸表—大氣相互作用在跨時空尺度的水、能量和碳收支中的作用的理解；一個地區的大氣邊界層的特性，在多大程度上是由局地地表與大氣的感熱能量和潛熱能量及水分交換所確定。這些也是我們這次試驗所關注的核心問題。
此外，國外科學家在阿爾卑斯山、安第斯山等高山地區也在推進地氣相互作用試驗研究，我們希望有機會合作開展相關對比研究。
受訪者簡介：
珠峰地區首次水—熱—碳通量航空觀測試驗科研團隊負責人賈立研究員。中新社記者 孫自法 攝賈立，中國科學院空天信息創新研究院二級研究員，博士生導師，中國科學院特聘核心骨干研究員，研究方向為水循環、水資源遙感及全球變化。2019年入選全球能量與水循環計劃水文氣候委員會委員，2024年入選全球能量與水循環計劃科學指導委員會委員；擔任亞大對地觀測組織干旱監測與評估工作組主席，“數字絲路”國際科學計劃水資源工作組主席等；擔任《遙感學報》副主編及多個國內外專業期刊編委。先后主持承擔科技部、國家自然科學基金委員會、中國科學院、第二次青藏高原綜合科學考察研究以及歐盟第七框架研究計劃及“地平線2020”計劃等科技項目等40余項；已在中外學術期刊發表學術論文190余篇，主編及參與出版專著近20部。