攀登珠峯能不能登頂？得先看天_風聞

【魏科 中國科學院大氣物理研究所】

最近國內首個以登山為題材的電影《攀登者》上映，影片回顧了1960年、1975年中國登山隊兩次從北坡登頂珠峯的歷史故事，硬漢吳京、張譯傾情出演，章子怡首次挑戰“氣象學家”角色，劇中場面宏大，感情戲細（duo）膩（yu）。饒是如此，也難以全面展現在這兩次登頂中隊員們的堅韌不屈、無畏向上與崇高的信仰和使命。

**1.**登頂珠峯一波三折

珠峯作為世界海拔最高的山峯，威武雄壯昂首天外，地形極端險峻，環境非常複雜，登頂挑戰人類極限，是人追求更高的本性。

在新中國成立之初，登山不僅僅是登山，更是宣示主權、邊界談判的重要依據，尤其是喜馬拉雅山脈南側還有虎視眈眈的印度，因此按照周總理和賀龍元帥的命令，“不惜一切代價，哪怕剩下一個人也要登上去”。

1960年，中國登山隊員經過三次突擊，最後一次突擊時，3名突擊隊員在經歷了一整天食物斷絕、氧氣耗盡和缺水，眼看第二天就要風雪來臨的情況下，以“不惜一切代價”的決心，創造了在這一海拔高度連續14小時不攜帶氧氣的記錄，在5月25日半夜繼續攀登，終於在凌晨4點20分登頂，留下了隨身攜帶的國旗和主席像，在暴風雪中返回營地。而當時在珠峯南側的印度登山隊，沒有抓住機會，第二天遇到風雪衝頂失敗。

然而我國這次登頂時間在凌晨4點，沒能拍下照片，按照國際登山界慣例，確定登頂需要在峯頂保留具有標誌性的紀念品（“到此一遊”），另外需要在峯頂拍攝環視360度的照片。沒有這些記錄，成為1960年登頂珠峯難以彌補的遺憾。

1966年，我國決定再次進行從北坡攀登珠峯的科學考察，科考隊100多人，隊長是著名地質學家劉東生先生，剛剛畢業的氣象學家高登義先生首次加入隊伍，擔任氣象預報組副組長，1966年先將給養物資運送到8100米營地，準備在1967年雨季前登頂，然而由於國內各種運動，1967年的活動並未進行。

1975年，登頂珠峯活動重新啓動，中國科學院再次派出珠穆朗瑪峯登山科學考察隊，與中國登山隊攀登珠峯相配合，並進行大氣科學、地質學和高山生理學綜合科學考察，高登義先生再一次擔任氣象預報組副組長，同時兼任科考隊學術秘書和大氣科學組組長。這次科考依然困難重重，氣象組的預報與上級領導給的登頂日期完全不同，5月2日在攀登途中隊長鄔宗嶽遇難，3日隊伍在離頂峯200米處遭遇大風受阻，10日，隊伍在登頂路線不明+食品斷絕的情況下，被迫後撤。

氣象條件惡劣，大本營儲糧所剩無幾，大本營陷入絕望，這時候中央軍委葉劍英元帥，派出兩架軍用飛機，從北京運來最好的蔬菜、食品，通過日喀則軍用機場運到大本營，極大地鼓舞了士氣，也堅定了必勝的信心和決心。

氣象組預測在5月25日前後，有另外一次好天氣，終於在5月27日下午2時30分，中國登山隊一舉成功登頂，不僅展示國旗拍照，留下高度3.5米的紅色金屬測量覘標，並且在珠峯頂做了科學實驗，還在8500米高度峭壁上留下梯子，為後來的世界各國登山隊留下便捷。

利用留在山頂的紅色覘標，中國測繪專家對珠峯進行反覆精準測算，1975年7月23日，中國政府宣佈，珠穆朗瑪峯的海拔高度為8848.13米，很快成為世界地圖和教材書上的權威數據。而留在山頂的紅色覘標，也成為各國登山隊的拍照打卡地和登山證據。

**2.**氣象學家為登頂珠峯保駕護航

在電影《攀登者》中，章子怡飾演的氣象學家戲份不少，為登山順利進行做出了突出貢獻。在現實的登山過程中，氣象學家確實有着非常重要的地位。珠峯地區及其附近高峯氣候複雜多變，即使在一天之內也往往變化莫測。要想在攀登珠峯的過程中做好天氣預報過程，就必須認識山地環境氣象的特點。

作為氣象學家，必須深入山地進行科學考察研究。電影《攀登者》並未透露章子怡所扮演的氣象學家的原型是誰，但是從1966年開始，參與了1966年、1975年、1990年等多次攀登珠峯氣象保障的中國科學探險協會主席、中科院大氣所研究員高登義先生絕對是其中的最佳原型。以高登義先生為代表的科學家們，不但努力做好攀登珠峯的氣象保障，還開拓了山地環境氣象學這樣的新學科，研究地球三極地區與全球氣候環境變化的相互關係。

珠峯地區的氣象科學考察任務有兩種，一是對珠峯地區的基礎氣象要素進行觀測收集。例如，1975年登山隊中的氣象小組在兩個月的時間內，對珠峯地區不同方向進行了氣象對比觀測。在北坡海拔5000、5400、6500、7007米和聶拉木地區海拔2300、3000、3800米同時進行了降水、温度和風的對比觀測；科考隊取得了海拔5000-8000米的冰雪樣品，海拔5700米-7007米的冰雪、土壤、河水、降水、動植物等樣品，以及同一高度冰剖面的冰樣；還採集了不同方向降水的水樣，系統地拍攝了珠峯地區雲的照片，為登山天氣預報獲得了極為豐富的第一手資料。

氣象工作者記錄的風速變化圖

氣象學家們第二個任務就是解決登山實踐中遇到的問題。在登山過程中，大風帶來的低温是最大的困難之一。根據登山隊員反映，有一個重要現象：春季在珠峯登山，特別是在海拔7000米以上活動時，高空風速往往很大，嚴重影響登山活動。氣象學家們需要準確地預報合適的登山時間窗區，使得登山隊在登頂過程避免暴風雪、大風、低能見度和低温天氣。

**3.**攀登珠峯要看“天時”

天時不如地利，地利不如人和。

在攀登珠穆朗瑪峯中，天時具有支配作用。

在海拔8000米的高度，大氣壓強降低到約370百帕，温度低於零下20度，這個高度是中緯度西風帶的統治地帶，在珠穆朗瑪峯所在緯度，有全球著名的西風急流——副熱帶急流。在冬半年，正常西風速度可以達到40m/s（12級以上），這個風速已經超了颱風的風速，即使在高原雨季開始之前的4月份，這個緯度的正常風速依然有25-30m/s，大約為10級大風。大風是登山的最大威脅，尤其是從北坡攀登珠峯，沒有任何一個登山隊敢在狂風裏挑戰珠峯。

隨着北半球春季的來臨，西風帶逐漸減弱並往北移動，而熱帶的東風帶逐漸向北擴展，珠峯所在區域西風開始降低，在4月之後出現第一個攀登的時間窗口。這個窗口期持續到高原季風開始之前，青藏高原夏季風平均開始的平均時間為5月22日，結束的平均時間為10月4日，南部的印度次大陸夏季風建立的時間平均為6月5日，季風開始，意味着雨季來臨，來自南亞的暖濕空氣沿着喜馬拉雅山南麓上升，凝結成雲形成風雪，因此夏季並不是登山的合適季節。

到了秋季，隨着高原雨季結束，南亞季風后撤，在雨季結束後，西風急流建立前，又出現一年之中的第二個攀登珠峯的時間窗口。一般而言，在春季，宜於攀登珠峯的好天氣時段一般不超過5天；在秋季，宜於攀登珠峯的好天氣時段一般不超過7天。

4月中下旬副熱帶急流減弱北移，珠峯上空風速減弱，迎來一年中難得的攀登窗期。2019年5月21日-23日，珠峯南側“大堵車”，5月份的攀登季，14人死亡，另有3人失蹤。

電影《攀登者》並未透露章子怡所扮演的氣象學家的原型是誰，但是中國科學探險協會主席、中科院大氣所研究員高登義先生絕對是其中的最佳原型，高先生從1966年開始，先後於1966、1975、1980和1984年為國家登山隊攀登珠峯和南迦巴瓦峯主持天氣預報工作，併為1990年中日熱氣球飛越珠峯提供氣象預報，他帶隊徙步穿越雅魯藏布大峽谷，勇闖南北兩極，是我國第一個完成地球三極（南極、北極和青藏高原）科學考察的人。

對於珠峯附近複雜多變的氣象條件，高登義先生在1979著《珠穆朗瑪峯及其鄰近地區的天氣和天氣系統》中進行了深入的討論。他指出這一區域的温度、風、濕度、氣壓和風速等參數存在複雜的日變化，坡面和河谷中温度變化不同。例如，珠峯北坡在7000米以下温度變化為單峯單谷結構，14時是峯值，06-10時是谷值，而7500-9000米則為雙峯雙谷型。地面附近的最低温出現在清晨06時，而6500-9100高度的最低温出現在上午10時，9400米以上出現在18時。

風場變化更為複雜，隨着温度的日變化，在珠峯附近坡地（主要為冰雪覆蓋）與谷地（主要為碎石覆蓋）之間出現熱力差異控制的山風和穀風，一般而言，山風的頻次高於穀風，山風風速大於穀風風速，山風是一種冰川風，從寒冷的冰雪面上向下，具有明顯的日變化，從中午開始增強，到下午18時前後達到最大，這種下午比上午風大的變化情況，會隨着海拔高度的增加越來越明顯。

結合登山實踐，高登義先生提出了一個行軍規律，就是“早出發，早宿營”，隊員登山早晨4點出發，下午4點必須停下來。在攀登頂峯時，要早於凌晨2點出發，早於中午兩點結束。這個規律現在被登山界採納了。要成功登頂，必須的氣象條件是，8000-9000米高度風速降低到至少20米/秒（8級）以下。

在登山的5月份，珠峯地區上空依然盛行西風。高空西風急流最大值可達30米/秒（11級），高度在10500米附近，高登義等的分析發現在緊鄰喜馬拉雅山脈北側上空，西風急流中心高度比其南北都要低1千米左右。因此在珠峯北坡登山難度更大，特別是在海拔7000米以上活動時，更容易遇到大風，嚴重影響登山活動。

由於高大珠峯的繞流作用，加之山地峽谷的狹管效應，在珠峯7500米左右有個大風口。每當有西風或西北風時，這裏的風速要比相同高度的其他地方快1倍至2倍。所謂“狹管效應“是指流體在運動過程中，因通道突然變窄而產生加速流動現象，因此登山者往往在此出現意外，被凍傷或者墜入谷底。對於風向和風速的判斷和預測，就成為成功登頂的必需條件。

由於青藏高原上空觀測站點稀疏，對於珠峯附近高層氣象條件的判斷，除了依賴於各種氣象觀測以外，目測的經驗也非常重要，尤其是要學會識別珠峯峯頂附近的雲：渦旋雲和地形雲，渦旋雲常產生在障礙物下游左側的“死水區”，呈順時針旋轉；而地形雲一般包括背風波動的山頭雲、飄掛在頂峯迎風招展的旗雲、峯頂山頭上的山頭雲、以及其他靠近峯頂的莢狀雲和帶狀雲。

根據經驗, 當珠峯峯頂附近沒有一絲雲彩時, 很難判斷珠峯高空風的大小。一般來説，當珠峯峯頂有山頭雲，穩定少動，背風一側無波狀雲出現時，峯頂高度附近的風速會低於20米/秒，宜於攀登珠峯，而當峯頂旗雲順風疾馳，旗雲頂部波動不明顯，甚至雲尾漸下沉時，9公里高度附近的風速在25米/秒以上，不適宜攀登。春季，當峯頂出現偏東北風旗雲時，珠峯上空為西風帶高壓脊天氣形勢，是攀登珠峯的好時機。

珠峯頂為山頭雲，峯頂東側為卷軸狀雲，圖片來自於《青藏高原氣象學》

頂峯的迎風招展的旗雲，圖片來自於網絡。

青藏高原是影響東亞及全球氣候的“大Boss”

珠峯所在的青藏高原是除了南極北極以外的地球“第三極”，由於青藏高原的影響，形成具有區域和全球性影響的東亞大槽、南亞高壓、南亞季風和東亞季風。如果沒有青藏高原，或者青藏高原的高度和規模沒有如今這麼大，高原周圍的氣候和現在即完全不同，地質學和氣候模式的數值模擬都證實了這一點。

高聳入雲的青藏高原對從這裏洶湧流過的西風帶有強烈的的阻擋作用，西風帶要麼繞流，要麼爬山而過。冬季，大氣低層西風帶經過西藏高原分成南北兩支，北支在高原西北部形成西南氣流，給高原北側和新疆中部的天山等地帶來一定的水汽，當這支氣流繞過新疆北部後轉為西北氣流，與極地大陸氣團匯合，從而使得我國東部地區冬季西北風勢力大增，並向南伸展到更遠的區域。而南支氣流在高原的西南部形成繞流的西北氣流，使得南亞西北部乾燥的氣候更加乾燥，形成熱帶沙漠氣候。這支氣流繞過高原南側後，轉為西南氣流，給我國雲貴高原和東南沿海地區帶來暖濕氣流，有利於這些區域形成冬季降水系統。而青藏高原東側的四川盆地、漢中一帶，在兩支氣流之間，風力微弱，空氣穩定，成為“死水區”，盆地空氣潮濕，多雲霧天氣，所謂“蜀犬吠日”，説的就是這樣的天氣。因此如果沒有青藏高原的阻擋，我國的氣候將會是另一番景象。

青藏高原的熱力結構與周圍的大氣熱力狀況明顯不同，這種熱力作用直接加之於對流層中層，它的作用更為顯著。尤其在夏季，高原相對於周圍大氣，是一個聳立在對流層中部的巨大“熱島”，在其影響下，低層形成巨大的熱低壓，高層形成巨大的熱高壓，這個巨大高壓的影響可達南半球。

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當喜馬拉雅山南麓和青藏高原上存在強大的感熱通量時，一方面可以加強南亞季風，在喜馬拉雅山南麓形成世界最強的降雨中心（喜馬拉雅山南麓的印度梅加拉亞邦的瑪塢西盧和乞拉朋齊年均降水量超過11000毫米，其中乞拉朋齊曾創下最多年降水量26000多毫米的世界紀錄，26米！），另一方面加強東亞季風，從而增強我國東部降雨量和雨季所能到達的範圍。感熱越強，其東側的西南季風越強，我國東部的水汽通量也越強，雨量也隨之增加。因此，如果沒有青藏高原的加強作用，我國東部魚米之鄉的狀況可能會發生根本的變化。

青藏高原動力和熱力作用的存在，一方面加強了南亞季風，有助於形成喜馬拉雅山南麓世界上最強的降雨中心，也加強了東亞季風環流，增強我國東部的水汽通量，圖片來自於吳國雄院士，參考Wu et al. (2007)

青藏高原具有獨特的環流和天氣氣候特徵，它是我國一些天氣系統產生的上游地區，是下游主要災害性天氣的策源地。例如我國的暴雨、冰雹等天氣有不少就源於高原，西南低渦的渦源就在高原上或它的邊側；尤其是春、夏季，高原上的對流雲泡，在合適的條件下，能彙集成雲團，形成對流天氣系統，東移而影響我國東部地區降水。高原上覆雜的地形也在邊界層內引起冬夏不同的準定常的淺薄系統，遇有合適的高空條件，他們也會發展移出高原。

東移的中尺度渦旋往往會形成極端暴雨，例如1981年7月9日深夜，四川盆地西南部的暴雨就是西南渦引起，暴雨造成泥石流，沖塌成昆鐵路線尼日至烏斯河間的利子依達鐵路大橋，正在通過的442次列車2台機車、1輛行李車和1輛客車墜入大渡河內，造成超過240人死亡和失蹤，成為中國鐵路歷史上旅客傷亡最為慘重的事故。而導致我國1998年長江流域特大洪澇災害的降水，主要來自於三次持續性大範圍強降水過程，這三次過程中都有西南渦沿長江移動，持續在洪峯區域產生大暴雨，讓洪峯更為嚴重。

1998年，長江流域發生特大洪水，百萬軍民嚴防死守，子弟兵用身體鑄成鋼鐵長城

中國科學家對於青藏高原的研究已經有了近90年的歷史，1960年，由楊鑑初、陶詩言、葉篤正、顧震潮主編的《西藏高原氣象學》出版，這是我國首次對青藏高原研究的系統性總結。

1960年，由楊鑑初、陶詩言、葉篤正、顧震潮主編的《西藏高原氣象學》出版，這是我國首次對青藏高原研究的系統性總結。1979年，由葉篤正、高由禧等主編的《青藏高原氣象學》，至今依然是研究青藏高原氣象學的權威著作

1971年，周恩來總理主持召開全國科學技術工作會議，提出“要重視基礎理論研究”，中國科學院隨即制訂了《中國科學院青藏高原1973-1980年綜合科學考察規劃》，組建了包含各個學科的2000名科研人員，開展了第一次青藏高原綜合科學考察。在此考察基礎上，1979年，由葉篤正、高由禧等主編的《青藏高原氣象學》，至今依然是研究青藏高原氣象學的權威著作。

1979年5-8月第一次青藏高原氣象科學試驗開展，1998年5-8月第二次青藏高原氣象科學試驗順利進行。2014年第三次青藏高原氣象科學試驗開始展開。2017年8月，由中科院牽頭的第二次青藏高原綜合科學考察開始，9月18日習近平總書記給中國科學院青藏高原綜合科學考察研究隊發來賀信。

中國科學院青藏高原綜合科學考察研究隊：

值此第二次青藏高原綜合科學考察研究啓動之際，我向參加科學考察的全體科研人員、青年學生和保障人員，表示熱烈的祝賀和誠摯的問候！青藏高原是世界屋脊、亞洲水塔，是地球第三極，是我國重要的生態安全屏障、戰略資源儲備基地，是中華民族特色文化的重要保護地。開展這次科學考察研究，揭示青藏高原環境變化機理，優化生態安全屏障體系，對推動青藏高原可持續發展、推進國家生態文明建設、促進全球生態環境保護將產生十分重要的影響。希望你們發揚老一輩科學家艱苦奮鬥、團結奮進、勇攀高峯的精神，聚焦水、生態、人類活動，着力解決青藏高原資源環境承載力、災害風險、綠色發展途徑等方面的問題，為守護好世界上最後一方淨土、建設美麗的青藏高原作出新貢獻，讓青藏高原各族羣眾生活更加幸福安康。

至此，對於青藏高原的研究進入新的篇章。

參考文獻：

楊鑑初、陶詩言、葉篤正、顧震潮，1960，《西藏高原氣象學》，科學出版社，北京，pp280

葉篤正、高由禧，等，1979，《青藏高原氣象學》，科學出版社，北京，pp278宋善允、王鵬祥，2013，《西藏氣候》，氣象出版社，pp492

Wu G, Liu Y,Wang T, Wan R, Liu X, Li W, Wang Z, Zhang Q, Duan A, Liang X. 2007. The influence of mechanical and thermal forcing by the tibetan plateau on asian climate. Journal of Hydrometeorology, 8: 770-789

Noska R, MisraV. Characterizing the onset and demise of the indian summer monsoon. Geophys Res Lett 2016; 43: 4547–4554, doi: 10.1002/2016GL068409.