2025年深冬，第一缕晨光穿透祁连山的薄雾，洒落在海拔3100米的青海高寒生态气象野外科学试验基地。省气象科学研究所的科研团队架设了高寒草地土壤冻融生态气象过程监测系统，一场关于碳循环的“对话”，正在高寒草地冻融模拟试验观测场中悄然展开。
科学之问
青藏高原广袤的高寒草地下，蕴藏着丰富的土壤碳库，其“吸气”（碳吸收）与“呼气”（碳释放）的动态循环，深刻影响着全球温室气体平衡与气候变化进程。然而，全球变暖正导致高原季节冻土冻融期缩短、冻结深度变浅、解冻时间提前，由此引出关键科学谜题：高寒草地土壤释放的二氧化碳等气体将如何响应季节冻土退化？冻融过程与土壤水热条件的协同变化，又将如何重塑高寒草地碳循环？
为此，科研团队于12月16日至19日在海晏县西海镇模拟冻融增温试验场开展“碳追踪行动”，采用原位模拟与连续监测相结合的技术手段，捕捉冻融过程中碳通量的细微变化，力求揭示水热条件作为关键“环境开关”，调控高寒草地生态系统碳吸收能力的内在机制。
科研团队成员正在查看土壤呼吸曲线 图片来源：乔斌
为准确模拟未来不同冻土退化情景，研究团队构建分层土壤加热试验系统：在自然状态对照区基础上，设置三个深层土壤恒温加热处理组，每组设3次重复。这一设计既能精准解析不同深度土壤解冻对碳排放的贡献，又能同步监测各层土壤温湿度动态。同时，团队以静态箱法为核心，研制箱式通量观测系统，搭建起完整的“大气—土壤—植被”界面观测单元。一场与严寒赛跑的冬季观测，在祁连山腹地正式拉开帷幕。
攻坚守望
16日6时30分，天光未亮，寒意袭人。团队从西宁出发，历经2小时抵达试验场。按照规范要求，每个箱体需连续观测5分钟，且必须实现“一箱开启、一箱关闭”的精准协同——8个箱体完成一轮观测，需耗时40分钟。为确保数据完整性，夜间观测需持续进行，值守人员仅能在观测间隙短暂撤离，最大限度避免人为干扰数据。
9时至11时，团队完成首轮数据曲线核查，细致调试箱体密封性与进气口位置，并为所有电子设备做好低温防护。
高原的夜晚，严寒刺骨。团队成员杜华礼身着加厚防寒服，头戴护耳帽，头灯光束划破浓重夜色，照亮平板电脑上跳动的曲线。“即便在这样的夜间低温下，高寒草地土壤仍在进行温室气体的释放与吸收。”杜华礼呵着白气解释，“这些夜间本底值，是估算高寒草地全年碳收支的核心基础，半点马虎不得。”
科研人员正擦拭仪器玻璃罩上凝结的冰霜。图片来源：乔斌
此时，远在西宁的团队负责人在微信工作群中关切询问观测进度。值守队员风趣回复：“一切正常！马上把‘新鲜出炉’的曲线发给大家‘检阅’。”艰苦环境中的温暖互动，不仅缓解了值守的疲惫，更彰显出长期野外科研锤炼出的团队韧性——这背后，是实时观测、即时反馈、现场验证的闭环工作机制在提供坚实保障。
“科学哨兵”
试验场上，8台透明箱式通量观测仪如同整齐列队的“科学哨兵”，每秒数次捕捉土壤“呼吸”释放的温室气体，同步记录气温、湿度、辐射等环境参数。
寒风中，团队成员杨耀晨俯身仔细检查每一段采样管路，及时清除凝结的冰霜；王秀英则一边快速记录观测数据，一边用保温材料仔细包裹仪器电池，确保严寒环境下设备持续供电。
19日17时，随着最后一组观测数据采集完成，此次冬季观测顺利收官。未来数月，这些数据将历经质量控制、误差校正与系统分析，最终凝结为揭示冻融过渡期碳通量动态规律的科学成果，为理解冻土碳库对全球变暖的响应机制提供关键依据。
收工时，一缕阳光破云而出，洒向银装素裹的试验场。仪器箱体的金属表面泛起淡淡金辉。这束光，照在这片土地上，见证着冻与融、暗与明、沉睡与苏醒的庄严交替；也照在这群高原气象工作者身上，映出他们坚守的身影。他们的工作，是对自然规律的严谨探索，更是对高原生态的无声守护——每一组数据的背后，都藏着破解高原“碳”秘的钥匙，更承载着气象工作者应对气候变化的责任与担当。
（作者均系青海省气象科学研究所工程师）
中国气象报社 出品
作者：乔斌 陈奇
编辑：刘倩 苗艳丽
发布：卜钰
审核：段昊书
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