清晨的龙凤山,山路比想象中难走得多。
山上的残雪还没化尽,树荫下还藏着冰层,一不小心脚底一滑,整个人就是一个趔趄。前几天记者跟着黑龙江龙凤山国家大气本底站大气本底实验室主任王鹏,这样爬了20多分钟后,终于到达了山顶。
回头看看来时的路,王鹏笑着说:“我们早就习惯了。冬天大雪封山的时候,走得更慢。”

上山途中
这里是黑龙江龙凤山国家大气本底站,一个藏在黑龙江省深山里的“空气哨兵”。站址三面临水,一面依山,四周被国家森林公园环绕。森林覆盖率极高,方圆几十公里没有工业污染源——这正是大气本底监测最理想的环境。在这里测出来的数据,才能代表大气最真实的“底色”。

本底站
一张曲线图,见证地球的呼吸
走进业务楼一楼大厅,迎面看到一块巨大的展板,上面写着几个大字:“北纬45°的‘碳’索之路”。
展板上最显眼的,是三张颜色各异的曲线图:黑色的那条标注着“龙凤山站”;红色的那条是“冒纳罗亚站”——美国夏威夷那座全球最早的全球大气本底站;蓝色的那条是“瓦里关站”——青藏高原上的全球基准站。

“碳”索之路展示屏
“这三条线,就是我们常说的‘龙凤山曲线’。”王鹏指着图上的线说,“它代表的是我们站观测到的二氧化碳浓度变化。你看,从最早的不到390ppm(ppm即百万分之一),到现在的420多ppm,14年的时间,涨了30多个ppm。”王鹏打了个比方:如果把地球大气比作一床被子,二氧化碳就是被子里的棉花,棉花越厚,被子就越暖和。红线往上爬,说明“被子”越来越厚,地球自然就越来越热。
这看似简单的曲线,是龙凤山站工作人员4000多个日夜坚守的结果,仪器不能停,观测不能断。一旦中断,数据序列就会出现缺口,影响对气候变化趋势的判断。
王鹏解释说,全球大气本底站数量极少,选址条件极其苛刻,必须远离人类活动区,确保监测到的是经过充分混合、均匀的“本底”空气。龙凤山站之所以选址在这里,正是因为周边环境“干净”——基本无工业排放、无集中燃煤、无烟花爆竹等局地污染,秸秆焚烧等人为干扰也被严格管控、最大限度排除。
“瓦里关曲线代表欧亚大陆大气本底特征,冒纳罗亚曲线代表北太平洋海洋性大气本底特征,”王鹏指着图说,“而我们的龙凤山曲线,代表的是欧亚大陆东部,特别是东亚温带季风区的温室气体浓度特征。”
他进一步解释:全球温室气体的分布并不均匀,受大气环流、森林植被、人类活动等多种因素影响。龙凤山站的数据,填补了东亚温带季风气候区的本底观测空白。中国东北拥有广袤的森林、湿地和黑土地,是重要而稳定的天然碳汇——简单说,就是“吸碳”能力很强。龙凤山站观测到的二氧化碳浓度变化,直接关系到我们能否算清楚这片土地每年吸收了多少碳、排放了多少碳。这笔“碳账”,是国家制定“双碳”目标、参与国际气候谈判的重要科学支撑。
藏在森林里的“实验室”
从一楼大厅往里走,是温室气体观测室。房间里摆着几台仪器,安安静静地运行着,指示灯一闪一闪。
“这台叫Picarro,是高精度温室气体在线分析仪。”龙凤山本底站观测员孙敬敏指着其中一台机器说,“它的原理说起来有点绕——让激光在光腔里来回反射,光程能达到20公里,通过测量光衰减的时间,就能算出气体的浓度。”
见记者听得似懂非懂,孙敬敏笑了笑:“简单说,它能非常精确地测出空气里二氧化碳、甲烷有多少,精度能达到十亿分之一级别。咱们国家每年发布的《中国温室气体公报》,用的就是这类仪器测出来的数据。”

本底站工作人员在监测数据
另一头,还有两套双通道气相色谱仪。孙敬敏指了指窗外那座88米高的铁塔:“那个塔的30米和80米的地方都装了采样口,空气通过管道送到这里来分析。高层的样气代表远距离输送来的大气,低层的样气更接近地表,两者对比,就能看出不同高度上温室气体的差异。”
柜子里还放着一些采样瓶。每周三下午两点,工作人员会准时来采样,每个点位采两瓶,然后寄到北京的实验室做分析。“在线监测加人工采样,两种手段互相印证,确保数据准确、可靠。”王鹏说。

监测铁塔
二楼的实验室里,还有测PM2.5、黑碳、臭氧、二氧化硫的设备。“测空气质量、测酸雨、测能见度,都靠它们。”孙敬敏说,“咱们平时看天气预报说‘今天有霾’,背后就是这些仪器在干活。而且,这些监测对环境的纯净度要求非常高——进样口都设在楼顶,确保采到的是不受站内活动干扰的空气。”
从实验室出来,记者爬上了楼顶的业务平台。站在这里,龙凤山的全貌尽收眼底。远处群山连绵,层林尽染。空气清冽得仿佛能洗肺,深吸一口,初春万物复苏的气息在这里愈加浓郁。

本底站山顶
“站在这儿,你就能理解为什么要把本底站建在山上了。”王鹏说,“大气本底监测,要求的就是这种环境——远离污染源,空气‘干净’。”
楼顶平台上,密密麻麻地架设着各种监测设备。Brewer臭氧光谱仪正对着天空,追踪着太阳的轨迹,利用臭氧对太阳辐射的吸收特性,估算臭氧柱浓度。“这台设备监测的是高空平流层的臭氧,就是保护我们免受紫外线伤害的那层‘保护伞’。”王鹏介绍。

山顶监测仪器
旁边是太阳光度计,通过对太阳直接辐射的测量,来确定气溶胶光学厚度——简单说,就是测量大气中有多少悬浮颗粒物。“气溶胶光学厚度越大,说明空气中颗粒物越多,能见度就越差。”
四季轮转,他们一直在这里
在龙凤山站,有一个严格的规定:站内不能有烟火。这意味着工作人员不能在站里做饭,每天,山下的同事要把饭菜送上山来。
“冬天路滑,送饭的人也得小心。”王鹏说得很平淡,“有时候雪太大,车开不上来,就得步行,端着饭盒、提着水桶爬上来。”
记者想起刚才上山时那一脚一滑的经历,忍不住问:“那要是大雪封山了呢?”
“封山也得来,送饭是我们的基本保障。而且为了保证仪器正常运行,在极端天气过程中,我们更要保证监测数据不间断。所以检修、运送设备是我们的重要工作。”

冬天路滑,工作人员用来上下山的防滑鞋套
孙敬敏说,我们每四天一倒班,记录、监测、汇总、维护都是我们的日常,但这并不乏味,因为这是离自然最近的地方,从建站初期全省第一个监测酸雨的台站,到后来监测高空臭氧和大气浑浊度,再到如今温室气体在线观测体系的建立,龙凤山站一路走来,填补了一项项空白。这条“龙凤山曲线”,如今已成为国际科学界了解东亚温带季风区温室气体变化的重要依据。
“路虽远,行则必至;山再高,攀则可达。”这句话写在观测员的观测簿上,也刻在每一个龙凤山站工作人员的心里。

大气本底站
王鹏他指了指窗外那条蜿蜒的山路:“你看,一代代气象人就是沿着这条路,把设备扛上来,把数据送下去。”
记者下山的时候,回头望了一眼。冰层之下那静静流淌的河水散发的天然因子,正在被本底站悉数获取并监测;那座88米高的铁塔在余晖中静静矗立,塔尖的采样口还在不停地“呼吸”——采集着大气样本。

本底站上山的路
也许你从未听说过龙凤山,也从未见过那条“碳”索的曲线。但在这座深山里,有一群人正日复一日地守护着它,为这个星球“测体温”,为人类的未来留下一份最真实的数据档案。