Wie wurde die höchste Wetterstation der Welt gebaut?

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Am 4. Mai gegen 12:46 Uhr wurde erfolgreich eine automatische Wetterbeobachtungsstation auf einer Höhe von 8.830 Metern am Nordhang des Mount Everest (im Folgenden „Mount Everest“ genannt) eingerichtet und Echtzeitdaten normal zurückgesendet. Dies ist die höchste automatische Wetterbeobachtungsstation der Welt.

▲ Schneebedeckte Berge, blauer Himmel, die rote Fünf-Sterne-Flagge weht wieder hoch oben auf der Erde. Um 13:30 Uhr erreichte ein 13-köpfiges Team der zweiten wissenschaftlichen Expedition Qinghai-Tibet „Peak Mission“ des wissenschaftlichen Expeditionsteams Mount Everest erfolgreich den Gipfel des Mount Everest. (Fotoquelle: CCTV News)

Am 28. April wurde diese wissenschaftliche Expedition mit dem Namen „Peak Mission“ vollständig gestartet. Dies ist die umfassendste wissenschaftliche Expedition mit der breitesten Themenabdeckung, der größten Zahl an wissenschaftlichen Expeditionsteammitgliedern und den modernsten Instrumenten und Geräten seit dem Start der zweiten wissenschaftlichen Qinghai-Tibet-Expedition im Jahr 2017. Sie wird eine Reihe von Fragen aufdecken, beispielsweise die Gesetzmäßigkeiten der Umweltveränderungen in den extrem hochgelegenen Gebieten des Mount Everest vor dem Hintergrund der Klimaerwärmung. Eine wichtige Aufgabe dieser wissenschaftlichen Expedition ist der Aufbau einer Höhengradienten-Wetterstation am Nordhang des Mount Everest.

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Solarbetrieben, Echtzeitübertragung von Wetterdaten

Diese auf dem „Dach der Welt“ installierte automatische Wetterbeobachtungsstation wiegt 50 Kilogramm und wird durch Solarmodule mit Strom versorgt. Unter normalen Umständen ist die Nutzungsdauer 2 Jahre. Es überträgt meteorologische Informationen wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung über Satellitenkommunikation und andere Mittel. Es ermöglicht die automatische Beobachtung und Datenübertragung meteorologischer Gradienten in den extrem hochgelegenen Gebieten des Mount Everest. Die gewonnenen Messdaten können die Lücken in den Wetteraufzeichnungen in den extrem großen Höhen des Mount Everest schließen.

▲Die Bergsteiger errichten eine automatische Wetterbeobachtungsstation (Fotoquelle: CCTV News)

Viele fragen sich vielleicht, warum man auf dem 8.848 Meter hohen Gipfel keine Wetterstation bauen sollte. Fachleute erklärten, dass dies daran liege, dass sich Schnee und Eis auf dem Gipfel nur schwer befestigen ließen und sie deshalb auf einer Felsoberfläche in etwa 8.800 Metern Höhe nach einer Möglichkeit suchten, die Stelle zu befestigen.

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Insgesamt gibt es 8 automatische Wetterstationen mit extrem hohem Höhengradienten

Der Mount Everest liegt in einer extrem hohen Gegend. Seit Beginn dieses Jahres haben die Experten der wissenschaftlichen Expedition und die Expeditionsbergsteiger des Mount Everest zahlreiche Schwierigkeiten überwunden und nacheinander vier automatische Wetterstationen in Höhen von 5.200 Metern, 7.028 Metern, 7.790 Metern und 8.300 Metern errichtet. Zusätzlich zu den drei automatischen Wetterstationen, die 2021 in Höhen von 6.500 Metern, 5.800 Metern und 5.400 Metern aufgestellt wurden, wurde eine automatische Wetterstation mit sieben Gradienten von 5.200 Metern bis 8.300 Metern über dem Meeresspiegel gebaut und in Betrieb genommen. Diese auf einer Höhe von 8.830 Metern errichtete automatische Wetterstation ist die letzte Wetterstation, die während der wissenschaftlichen Expedition „Peak Mission“ zum Mount Everest errichtet wurde, und entspricht dem letzten „Puzzleteil“ der Höhengradienten-Wetterstation.

▲Verteilungskarte von 8 Wetterstationen (Quelle: CCTV News)

Die Einrichtung von acht extrem hochgelegenen automatischen Wetterstationen in der Mount Everest-Region ist eine enorme Herausforderung und eine bahnbrechende wissenschaftliche Expedition in China und sogar weltweit. Die acht automatischen Wetterstationen mit unterschiedlichen Neigungen werden hauptsächlich verwendet, um die Änderungen von Parametern wie Temperatur, relativer Luftfeuchtigkeit, Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Luftdruck und Strahlung im Gebiet des Mount Everest dreidimensional zu überwachen und eine Fernübertragung der Daten in Echtzeit zu ermöglichen.

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Wie wurde es dorthin transportiert, wenn es mehr als 50 Kilogramm wiegt?

Wie wir alle wissen, ist die Besteigung des Mount Everest ein äußerst anspruchsvolles Unterfangen. Bergsteiger müssen sich einer Reihe von Herausforderungen stellen, wie etwa großer Höhe, kaltem Wetter und Sauerstoffmangel. Wie werden diese automatischen Wetterstationen dorthin transportiert?

▲Der Einsatz von Yaks zum Transport von Vorräten ist in der Region weit verbreitet (Fotoquelle: People's Post and Telecommunications)

„Einige Ausrüstungsgegenstände und Instrumente sind zerbrechlich und müssen sorgfältig geschützt werden. Sie müssen von den Teammitgliedern selbst nach oben getragen werden. Andere, die nicht zerbrechlich sind, werden mit Yaks auf 6.500 Meter Höhe getragen und dann von 6.500 Metern per Hand nach oben transportiert“, sagte Tashi Phuntsok, stellvertretender Leiter des Mount Everest-Expeditionsteams „Peak Mission“, gegenüber den Medien.

Obwohl das Gesamtgewicht der automatischen Wetterstationen auf 8.300 Metern und 8.830 Metern über dem Meeresspiegel 50 Kilogramm beträgt und damit 20 Kilogramm leichter ist als bei herkömmlichen Wetterstationen in niedrigeren Höhen, ist es keine leichte Aufgabe, diese Wetterstationsausrüstung auf 8.300 Meter zu transportieren.

Die Teammitglieder benötigen für den Weg vom vorgeschobenen Lager auf 6.500 Metern Höhe zum Lager am Nordsattel auf 7.028 Metern Höhe fast sieben Stunden. Das Tragen schwerer Lasten auf eine Höhe von 8.830 Metern kostet noch mehr Zeit und Energie. Zhao Huabiao, ein Forscher am Qinghai-Tibet-Plateau-Institut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, sagte, dass die gesamte Ausrüstung in Einzelteile zerlegt und den Bergsteigern übergeben werde und dass das Gewicht, das jeder von ihnen tragen müsse, sieben Kilogramm nicht überschreiten werde.

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Warum Wetterstationen in extrem großen Höhen errichten?

Die Einrichtung einer Wetterstation in extrem großer Höhe ist ein wichtiger Teil der zweiten wissenschaftlichen Qinghai-Tibet-Expedition und zugleich eine bahnbrechende wissenschaftliche Expedition in China und sogar weltweit. Zhao Huabiao führte aus, dass herkömmliche Wetterbeobachtungen im Allgemeinen unterhalb von 5.000 Metern durchgeführt werden und dass es nur sehr wenige Beobachtungen über 5.000 Metern gibt. Solche meteorologischen Beobachtungen in großen Höhen fehlen derzeit.

▲ Eine automatische Wetterstation in einer Höhe von etwa 5.200 Metern in der Everest-Region (Fotoquelle: Nachrichtenagentur Xinhua)

Mit der Fertigstellung der Wetterstation auf 8.800 Metern Höhe wurde die von britischen und amerikanischen Wissenschaftlern im Jahr 2019 am Südhang des Mount Everest errichtete automatische Wetterstation auf 8.430 Metern Höhe übertroffen und zur höchsten automatischen Wetterstation der Welt.

Nach der Fertigstellung werden wir die Temperatur- und Gradientenänderungen in diesem Bereich untersuchen und die Temperatur- und Höhenänderungen im gesamten Gebiet des Dritten Pols verstehen. Dies bedeutet auch, dass Chinas Gradienten-Wetterbeobachtungssystem für den Mount Everest zunächst fertiggestellt ist. Durch die gesammelten meteorologischen Daten können wir die sich ändernden Eigenschaften meteorologischer Elemente in extrem großen Höhen weiter untersuchen, was für die Überwachung der Veränderungen von Gletschern und Schnee in großen Höhen von großer Bedeutung ist.

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Welche weiteren Arbeiten werden während dieser wissenschaftlichen Expedition durchgeführt?

Die zweite umfassende wissenschaftliche Untersuchung und Forschung zum Qinghai-Tibet-Plateau, die fünf Jahre gedauert hat, startete in diesem Jahr mit der „Peak Mission 2022 – Umfassende wissenschaftliche Untersuchung und Forschung zu den extrem hoch gelegenen Gebieten des Mount Everest“.

Dieser Gipfel ist Teil der gesamten wissenschaftlichen Expedition zum Mount Everest und die Teammitglieder haben die entsprechenden wissenschaftlichen Expeditionsaufgaben erfolgreich abgeschlossen. Neben der Einrichtung einer Höhengradienten-Meteorologiestation setzte das wissenschaftliche Expeditionsteam auf dem „Dach der Erde“ auch erstmals hochpräzises Radar ein, um die Dicke von Eis und Schnee auf dem Gipfel zu messen und Eis- und Schneeproben sowie atmosphärische Proben zu sammeln. Die Bergsteiger nutzten außerdem das mitgebrachte hochpräzise Bodenradar, um den gesamten Rongbuk-Gletscher am Mount Everest zu vermessen.

▲Teammitglieder nehmen Proben (Fotoquelle: CCTV News)

„Zusätzlich zur Messung der Eis- und Schneedicke auf dem Gipfel des Mount Everest werden auch Proben der Oberflächenschneedecke gesammelt. Wir möchten auch wissen, welche Bestandteile die Oberflächenschneedecke in den höchsten Lagen enthält.“ Wu Guangjian, ein Forscher am Institut für Studien des tibetischen Plateaus der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, sagte den Medien:

Diese wissenschaftliche Expedition zum Mount Everest wurde gemeinsam vom zweiten wissenschaftlichen Expeditionsteam Qinghai-Tibet und dem tibetischen Bergsteigerteam durchgeführt. An der Expedition nahmen 16 wissenschaftliche Expeditionsteams aus 5 wissenschaftlichen Expeditionsteams mit insgesamt über 270 Expeditionsmitgliedern teil. Sie führten hauptsächlich Forschungen zu einer Reihe wichtiger wissenschaftlicher Themen durch, darunter die Synergie zwischen Westwind und Monsun, Veränderungen im asiatischen Wasserturm, Ökosysteme und Biodiversität, Veränderungen menschlicher Aktivitäten sowie geodynamische Untersuchungen.

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Meteorologische Unterstützung ist für wissenschaftliche Expedition zum Mount Everest unerlässlich

Das Wetter in Höhenlagen ist wechselhaft, das Wettersystem ist recht komplex und es kommt häufig zu Wetterextremen. Daher ist die meteorologische Unterstützung bei der Durchführung umfassender wissenschaftlicher Untersuchungen und Forschungen in extrem großen Höhen im Gebiet des Mount Everest äußerst wichtig.

▲ Das Basislager der Mount Everest Scientific Expedition „Peak Mission“ befindet sich am Fuße des Mount Everest auf einer Höhe von 5.200 Metern. Das Bild zeigt eine Vogelperspektive des Basislagers (Fotoquelle: Offizieller WeChat-Account „Das drittgrößte Basislager“)

Um den reibungslosen Ablauf der verschiedenen Aufgaben der wissenschaftlichen Expedition zum Mount Everest und den sicheren Aufstieg der Teammitglieder zum Gipfel zu gewährleisten, hat die wissenschaftliche Expedition zum Mount Everest einen Mechanismus zur meteorologischen Unterstützung ins Leben gerufen. Dabei arbeiten das Qinghai-Tibet-Plateau-Institut der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, die Chinesische Akademie für Meteorologische Wissenschaften, das Meteorologische Amt des Autonomen Gebiets Tibet und andere Einheiten zusammen, um die meteorologische Unterstützungsarbeit zu leisten. Einrichten von Höhenerkennungsgeräten, Debuggen von Instrumenten, Aufblasen von Ballons, Steigenlassen von Ballons, Sammeln von Höhendaten, Erstellen und Veröffentlichen von Serviceberichten ... Nach der Ankunft im Everest-Basislager „lauschte“ das meteorologische Support-Service-Team gemäß dem Support-Service-Plan „dem Wind und beobachtete den Himmel“.

▲ Mitglieder eines wissenschaftlichen Expeditionsteams lassen Höhenballons mit Radiosondierung steigen (Fotoquelle: Öffentliches WeChat-Konto „Third Maximum Base Camp“)

Beispielsweise hängt die Wahl des Zeitpunkts für die Besteigung des Gipfels in den meisten Fällen von den Wetterbedingungen in den extrem hoch gelegenen Gebieten des Mount Everest ab. Bei besonders starkem Wind kann es schnell gefährlich werden. Laut Ma Weiqiang, Direktor der Mount-Everest-Station des Qinghai-Tibet-Plateau-Instituts der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, lag die Temperatur auf dem Gipfel des Mount Everest zuletzt bei etwa -25 °C und die Windgeschwindigkeit entspricht etwa Stufe sieben. „Ausgehend von der jüngsten Luftzirkulation in der Everest-Region sind sowohl die Windgeschwindigkeit als auch die Temperatur auf dem Gipfel des Everest zum Klettern geeignet.“

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Der Mount Everest wird nur selten von Menschen besucht. Warum müssen wir hier also wissenschaftliche Forschung betreiben?

Experten erklärten, dass die Menschheit in einem vernetzten und einflussreichen Ökosystem der Erde lebt. Obwohl der Mount Everest weit weg von uns zu sein scheint, ist er tatsächlich eng mit uns verbunden. Klima- und Umweltveränderungen sind Veränderungen im gesamten Ökosystem der Erde, und das Qinghai-Tibet-Plateau ist eine der Regionen, die am stärksten auf diese Veränderungen reagiert. Der Hintergrund der zweiten wissenschaftlichen Qinghai-Tibet-Expedition ist die sich rasch verändernde globale ökologische Umwelt, und eine tiefe Bedeutung der Erforschung des Dritten Pols besteht darin, die Beziehung zwischen Mensch und Natur zu verstehen.

Das Dach der Welt, der Wasserturm Asiens, der dritte Pol der Erde ... Das Qinghai-Tibet-Plateau ist eine wichtige ökologische Sicherheitsbarriere und strategische Ressourcenreserve in meinem Land und ein wichtiges Schutzgebiet für die einzigartige Kultur der chinesischen Nation. Die Durchführung wissenschaftlicher Expeditionen zum Qinghai-Tibet-Plateau, die Aufdeckung der Mechanismen der Umweltveränderungen auf dem Qinghai-Tibet-Plateau und die Optimierung des ökologischen Sicherheitsbarrieresystems werden einen sehr wichtigen Einfluss auf die Förderung der nachhaltigen Entwicklung des Qinghai-Tibet-Plateaus, den Aufbau einer nationalen ökologischen Zivilisation und die Förderung des globalen ökologischen Umweltschutzes haben.

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(Der Inhalt dieses Artikels wurde aus CCTV News, dem China Meteorological Bureau, der Website der Zentralkommission für Disziplinarinspektion und der Nationalen Aufsichtskommission, Guangming Online usw. zusammengestellt.)

Produziert von: Science Central Kitchen

Produziert von: Beijing Science and Technology News | Pekinger Wissenschafts- und Technologiemedien

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