科研人员在冰川上铺设新型辐射制冷技术材料。（受访者供图）
8月17日，天气转晴。在四川省阿坝州黑水县达古冰川，来自南京大学的科研团队和达古冰川管理局工作人员一起，将一块块“白色薄膜”铺设在达古17号冰川上。这是南京大学研究团队基于纳米纺丝技术，制备成功的新型辐射制冷材料。
为减缓冰川消融速度，从2020年起，中国科学院研究团队开始试验，给达古冰川盖上了一层500平方米的“被子”。今年，南京大学科研团队带来了新的“凉被”，给冰川“盖被子”这项工作，升级到了“2.0”版本。
一年减缓消融厚度1.5米 冰川“被子”迎来升级
随着全球气候变暖，近年来，全球大多数冰川正快速消融。位于青藏高原东缘的达古冰川对气候变化尤为敏感。研究发现，过去50多年，达古冰川的面积缩减了70％。
2018年，达古冰川管理局与中科院冰冻圈科学国家重点实验室合作，进行了减缓冰川消融研究试验。2020年8月5日，一支20人的小分队登上达古冰川，在冰川上进行了500平方米的“盖被子”试验。
2021年10月15日，中国科学院西北生态环境资源研究院研究团队前往达古17号冰川，开展应用人工措施减缓达古冰川消融试验科考工作。本次考察发现，经过一年时间，“盖被子”区域的冰体消融速度明显降低，与未覆盖区域的冰体相比，能减缓冰川消融厚度达1.5米。
今年8月13日，由达古冰川管理局、南京大学等单位共同主办的“达古冰川动态变化观测与应对学术研讨会”在达古冰川召开。针对达古冰川加速消融现状，南京大学研发的新型辐射制冷材料及其应用引起关注。据介绍，辐射制冷技术已在冰川保护方面取得初步成效，南京大学团队在乌鲁木齐天山一号冰川的小面积实验显示，其对冰川消融有显著地缓解作用。
据介绍，曾经的冰川“盖被子”工程，由于“土工织布”等材料选择，在降温幅度、防水、防污等方面，还未达到理想效果。在此背景下，南京大学研究团队将基于新型辐射制冷技术，优化材料综合性能，进行相关试验。
“凉被”采用新型技术 最高降温可达10℃以上
钻孔、打桩、盖布、钉稳……8月17日，在海拔4800多米的达古17号冰川上，工作人员正有条不紊地作业。
“14日就开始做这项工作，要铺设200平方米的新材料进行试验。冰川上气候变化大，连续两天下雨还有冰雹影响了进度，今天才正式完成。”17日，达古冰川管理局科研处工作人员张伏说，覆盖在冰川上的“白色薄膜”，就是南京大学制备成功的新型辐射制冷技术材料。
据介绍，辐射制冷技术作为一种新型制冷技术，基本原理是通过调控材料的光学性能，实现全天候高效制冷。通常，辐射制冷材料具有“高太阳光反射率、高中红外波段发射率”两个光学特性。
在工作过程中，高太阳光反射率能使材料尽可能少地吸收太阳光产生的能量，抑制自身温度上升。同时，较高的中红外发射率，能使材料将自身能量通过大气透射窗口源源不断地发射出去，最终实现自身降温。在这两种机制的共同作用下，辐射制冷技术可以实现对物体的全天候高效降温，最高降温幅度可达10℃以上。
南京大学现代工程与应用科学学院副教授、博士生导师朱斌说，新型辐射制冷技术材料拥有98％以上的太阳光反射率和90％以上的中红外发射率，同时具有耐磨损、厚度可控等特点，可以满足不同应用场景的需求。
据介绍，与传统冰川保护材料“土工织布”相比，新型材料具有全天候的主动制冷能力，日间降温可达5℃以上，夜间降温可达7℃以上。材料表面高度疏水，不易受污染，不会与冰面粘连，易于回收。此外，材料的形式多变，可根据现场具体施工要求定制。
“为了更好地评估冰川保护效果，南京大学科研团队还提供了多种技术手段对冰川情况进行实时细致的监测，包括对冰层厚度扫描，以及无人机激光雷达对表面形貌扫描等。”张伏说，以此获得的第一手数据，将有助于实时掌握冰川保护的状况，并随时可调整方式方法，在此基础上，项目还将详细评估试验过程中，辐射制冷材料对环境和当地生物多样性的影响。
