1962年9月,我从兰州大学调到中国科学院兰州冰川冻土室工作,我得以施展身手,有机会将自己最宝贵的年华献身于祖国的冰雪研究事业。
自1958年以来,在前苏联专家道尔古辛的帮助下,中国开展了大规模的冰川考察。第一年在祁连山组织了7个分队,遍布祁连山的主要冰川区。第二年在天山,有9个分队。第三年在帕米尔地区。
在冰川资源调查的同时,中国又开展了群众性的融冰化雪运动,曾动员数千民工,动用飞机,在冰川上撒炭灰和煤粉,加速冰川融化,提出的口号是利用冰川融水变沙漠为良田。这种“大跃进”虽然在很短的时间里建立了一支冰川研究队伍,但研究水平不高,而且破坏了一些冰川资源的动态平衡,做了一些劳民伤财的事。
在调整时期,施雅风先生想扎实地做一些冰川的基础性研究工作,总结经验,以利日后的工作。
在听了我关于前苏联和国际冰川学研究现状的报告后,施先生决定以天山乌鲁木齐河为基地,进行冰川学和山区水文学的基础性研究,并任命我为这次冰川考察队的队长。
第三届国际地球物理年间,冰川学是重要内容,冰川学研究从传统的地质?地理水平提高到地球物理学的水平。
我想,中国冰川学应该急起直追,要以国际地球物理年的水平为起点开创我们自己的研究路子,因此建议增加冰川物理、冰川辐射、热量平衡、冰川径流等内容。
施先生很支持我的建议,让我带领大家干起来。
经过调整的冰川冻土室的科技人员都是毕业才几年的大学生,虽然他们缺乏冰川学的专业训练,但热情高、干劲大。
1962年3月,我们首批考察队员从兰州出发,在距离乌鲁木齐市70千米的盐湖站下火车后再转乘汽车到达乌鲁木齐市。
研究区是乌鲁木齐河源头的一号冰川,因为距乌鲁木齐市近,又有横越天山的公路相通,因此,1959年在天山冰川大考察时,在一号冰川附近建立了一个冰川定位观测站,先后由新疆水利厅和中国科学院新疆分院地理所管理。
我们在乌鲁木齐市补充给养后便乘大卡车向天山冰川站行驶,很快来到了海拔3500米的天山站。
极目远眺,由两个粒雪盆汇流而成的一号冰川清晰地呈现在眼前。
在天山站我们与新疆地理所的人员会合后,便立即开展了艰苦的冰川考察。
天山站由七八间一层砖房组成,因为修筑在由古代冰川堆积形成的小丘上,地下冰层很厚。1959年修成后,只隔了3年,房屋就受到冻土的冻融作用的影响,墙壁上出现了裂隙。
从天山站到一号冰川,要攀高300米,行程3千米,每次上冰川来回要花三四个小时,不但体力消耗大,而且使在冰川上工作的时间大为缩短。
跟踪冰川的变化,各种观测必须逐日进行,辐射和热量平衡观测则必须全天进行。
为了更好地观测,我们决定将营地建到冰川旁边海拔3800米处,天山站只作为与乌鲁木齐市联络和短期休整的住处。
我直接负责的冰川观测项目之一是冰川的物质平衡。
我们在一号冰川上布设了四五十根花杆,根据观测花杆顶部与冰川表面之间距离的变化来确定冰川的积累和消融
量,然后综合各花杆的资料,再计算整个冰川上积雪和冰的收支平衡状况。
这项观测至少每周一次,但要取得一次的数据,必须在两天内走遍所有的花杆。
春季冰川上积雪很厚,经过一个冬季的变化,雪层内部很松散,一脚踏上去就深深陷入雪层底部,每前进一步都要消耗很多的体力。
5月以后,雪面开始融化,雪层中浸满了融化的水,一脚踩下去,深到大腿根,一天跑下来,裤腿全部湿透。特别是在天气突然变化时,湿裤子立即成了硬邦邦的冰裤,晚上只有脱下来在炉火上烤干,第二天上冰川时才能再穿。
我直接负责的另一项研究是观测雪层的演变和雪变成冰的过程。这项观测主要在海拔4100米的粒雪盆中进行,每周一次,要挖深两米以上的大雪坑,每次测量雪的物理性质和温度变化要花一天的时间。
这样,我们就不得不每天都上冰川工作。
上粒雪盆时,不仅要消耗很多体力,还要避免掉进冰裂隙和引发雪崩的危险,因为春季冰川表面的裂隙都躲藏在厚厚的积雪下面,而融雪使雪层的强度减弱,很容易产生雪崩。
冰川的热量平衡及冰面径流的观测主要在冰川下部的冰舌上进行,观测点距野外营地较近,观测时间很密,每天观测4~6次。观测太阳辐射白天要一小时一次,晚上还要值班。
通过这次考察,我们对冰川的物理性质和消融过程有了较深的认识,考察的主要成果在1963年全国第一次冰川冻土会议上报告后,受到国内同行专家的好评,由施雅风主编的论文集《乌鲁木齐河冰川与水文研究》是中国冰川学的经典之作。
1980年,日本冰川学家一口敬二教授到天山站访问时看到了《乌鲁木齐河冰川与水文研究》一书,他惊奇地对我说:“这与当时第三届国际地球物理年的水平差不多,想不到你们在20年前就有这么高的研究水平。”
天山站在近半个世纪中,除“文化大革命”期间中断外,一直是中国冰川学研究、人才培养和新仪器试验的综合基地,是中国冰川学的摇篮。