浙江新闻客户端记者胡静漪沈超共享联盟·武义李增炜通讯员朱智翔
武义上黄观测站航拍图。记者金思成摄
观天丈云在险峰。
迎着寒潮，记者来到金华市武义县的千米高峰大毛尖山，探访全国首个大气边界层顶生态环境观测站——中科院大气边界层顶生态环境上黄观测站。
历时三年，一群筚路蓝缕的“摘星”人，肩挑背扛，将它建成投运。在未来，它将“一览众山小”，在区域空气质量持续改善、碳达峰碳中和、空天环境安全等领域发挥具有全国影响力的战略性功能。
上黄观测站。刘兰忠供图
登顶大不易
6.6公里、个弯
“爆胎了！”听到隆隆的车辆异响，一车人就知道大事不妙。
这里距山顶不到3公里，海拔已上千米，冰雪随处可见。想起上一次，我们就曾被路面结冰“劝返”，这是我们第二次上山。
上观测站可真难！从武义县城出发，驱车向南先到柳城畲族镇，再到山里的上黄村，最后“盘”到海拔米的大毛尖山顶。即使天气足够好，这趟60多公里的旅程也要花费近2.5小时。
车出了故障，可观测站就在头顶。我们一路小跑，用脚丈量这段开山之路。最后一个转弯处，一面警示牌立在崖边：“非监测车辆严禁驶入”。终于，我们到顶了。
上黄观测站站长刘兰忠站在路边等我们走近：“你们一来就体验了一把我们的日常。”他笑着说，从上黄村到山顶的路总共6.6公里、个弯，“这条路5月初才修通，我们叫‘蛇形路、水波面、蚯蚓沟’。”短短两个月，他的车跑了1.9万多公里，这个月就爆了两次胎。
南门，上黄观测站和曾庆存院士的题字。记者胡静漪摄
来到观测站的南面，一人多高的“上黄观测站”五个大字竖立在侧，一块石碑刻着“天清气洁水秀山灵”，是揭牌当天中国科学院院士曾庆存的题字。
登上山门，还需拾级而上。“这里有级台阶，一步步向上象征着我国生态环境建设水平不断提升。”刘兰忠说。迈入院门，门楣上写着“观天门”，这也出自刘兰忠的手笔：“观测站既察看大气，又测量云雨，所以北面叫‘丈云门’。”
什么是大气边界层？刘兰忠告诉我们，它是指从地面到大约米高度间大气湍流最剧烈的部分，它受大气运动、地形地貌、太阳辐射、污染排放等多因素影响，与人类活动息息相关，是大气科学研究最重要的科研领域。
观测站选址条件苛刻：海拔要在米-米的区间内、方圆50公里范围内没有污染源、气流活动频繁。
大毛尖山处于武义、遂昌、松阳三县交界，周围山高谷深，一天之内气流方向随时转变。“院里升起的旗帜很容易被风刮坏，一个月就得换新。”他举例说。这里向北辐射长三角、向南辐射珠三角，监测数据具有代表性。
眼前三层楼高的站房占地平方米，整个大院足有平方米。两座避雷塔在站房前后守卫，东侧多功能室兼具避雷针、水塔、导航灯和“定海神针”的作用——向下打桩至21米深处，无论山体向哪处滑坡倾倒，它都能支撑或牵拉。
“别看现在这么平坦，我们第一次来勘址时，山顶连五个人都站不下。”他说，施工时将山顶足足削掉了7米，再用原土回填为平地。
刘兰忠向记者介绍观测站的功能。记者沈超摄
走进站房一层大厅，墙上挂满了照片。“开荒时期”的几张照片里，大家拿着铁锹，周边的茅草长得比人高。其中一张，刘兰忠蹲在野外临时支起的大铁锅前，左手拿着一碗方便面。年11月开建起，他就经常和专家学者，以及地方领导来看现场。路没修通的前几年，他们需要从上黄村后山徒步翻山，肩挑手提着仪器设备和建筑材料。
工程建设过程中，刘兰忠的专业也起了作用。为了避免滑坡和水土流失，他主张保留山坡上的野生杜鹃，在山顶四周种上花卉果树，春天有花、夏天有荫、秋天有果；为了提高水资源调配能力，在站房所在的地下，建设一个20m3的蓄水池，即使在今年夏秋冬连旱之际，高山上用水依然宽裕。
上山难变上山美，“要把保护生态环境的理念贯彻到底。”刘兰忠说。
地面设备已大体完成，上黄观测站二期工程即将开工。他从手机中翻出一张规划图：“二期包括碳卫星接收站、碳通量监测塔、气象雷达，两期总建筑面积将达到平方米。”这里将打造国内首座“天地一体化”监测科技园，从地表直通卫星。
观天欲何为
摸清大气湍流能量结构，指导风能和太阳能综合利用
冒着大雨和冰冻，三位科研人员爬上站房的天台，当起了“维修工”。一台气溶胶质谱设备的进气管路气流受阻、出现异常波动，经过3个多小时的调整才恢复正常运转。
受低温冰冻影响，一台设备运行受阻，三位科研人员正在维护。刘兰忠供图
天台上安装着观测站的“眼睛”。刘兰忠一一介绍：轨道平台装有自动气象站、太阳光度计、雨滴谱仪等，配合大气监测数据，就能“听懂”空气粒子和云雾的“交流”。他们还专门设计制造了“自动升降天窗”，极端天气条件下，可以为科研人员出入楼顶、安全观测提供保障。
“大气湍流”就像奔腾不息的“水流”，蕴含着无穷的动力，观测站就是要摸清复杂山地中湍流的能量结构，指导风能和太阳能的综合利用。“大气成分通量”如同“水流”中的“沙土枝叶、微量元素和水分子”，精确跟踪就能了解大气污染的空间分布、输送态势，为污染治理提供支持。目前，观测站已经和金华市生态环境局签订合作协议，具体指导金华市的空气污染监测治理。
扶着围栏向下望，南门外稍低处还有气象和大气通量观测区。高耸的大气温室气体通量观测塔，安装着三维超声风速仪、高频二氧化碳和水汽探头等。观测站的“手”和“腿”——9米高的5G通讯塔，负责将监测数据传送到中科院大科学装置和数据交换平台，供科研人员做分析研究。
园区还铺设了90块光伏板，联合山下的水电站和站房一层的新型储能设备，共同接入观测站的“心脏”——零碳配电房，为全站提供源源不断的清洁能源，在外部电力中断时，储能还能为站里供应一周的用电量。刘兰忠说：“没有稳定的电压就没有稳定的监测数据，所以对电力的要求非常高。”
观测站不仅和国网金华供电公司一起打造碳电全景示范园，还合作成立了“1.5℃碳电实验室”。刘兰忠告诉我们，把大气、气象和电力数据结合起来，开发大数据应用和创新低碳技术，可以为金华和浙江政企提供节能降碳的指导。
我们提及上山途中路遇的一片碳汇林，“武义碳汇林试验基地，是浙大、省林科院和我们联合金华、武义开展的试验项目。”他说，观测站对温室气体进行长期通量观测，可以了解人工林吸收二氧化碳的能力及其地域差异和演变过程，支持生态修复效果和森林碳汇功能的评估。
“蓝天保卫战、美丽中国建设和双碳目标，我们都参与其中。”刘兰忠自豪地说。此外，由于高速飞行器都会经过大气边界层，观测站将重点建设我国东部沿海的“声光电探针”，做到15分钟时间分辨率、10-米空间分辨率的快速探测，保障天空环境的安全。
徐惟琦向记者讲解气溶胶质谱仪。记者沈超摄
我们跟着科研人员回到站房三层的实验室，两侧玻璃门内，仪器设备正在运转。得益于恒温恒湿、智能电网等十个智能系统的保护，它们感受不到外面的寒潮和风雨，安然无恙地运作试验和产出数据。“仪器非常娇贵，但是‘智慧大脑’经受住了极端天气的考验。”中科院大气物理研究所博士后徐惟琦说。
据她介绍，这些仪器有的专注大气中的颗粒物，解析它们的成分、结构和来源；有的专门测量有机气态样本，能够测定不同来源近百种气体的浓度。而二楼的实验室是为人工试验准备的，“空气与水的沉降是一瞬间的事，必须就地做实验。”她说。
为了不影响仪器的“判断”，站房里有不少讲究。比如木质家具会产生甲醇等挥发性气味，所有门和扶手都采用了不锈钢和玻璃材质；墙面的白色与往常略有不同，也采用了特殊的漆料。为了避免汽车尾气和烹饪油烟影响，科研人员尽量坐一辆车上山，中午也只吃简餐应付。
群英聚集地
这里不仅博士云集，院士也是常客
“这是我们自产的‘上黄袍’。”二楼会客室里，刘兰忠给每个人倒上一杯茶。原来，在山坡上栽种的花卉果树间，还有从武夷山带来的一批茶树，随观测站冠上了“上黄”的名字。
在主持上黄观测站工作之前，刘兰忠曾经一手建设了武夷山大气环境观测站，并在那里工作20多年。“这里将产生全国和世界级的研究成果，所以我决定来武义，再次从零开始。”他说。
从地质调查、站房设计到资金管理，年逾花甲的刘兰忠全程参与，还自掏腰包20多万元。“不少人喜欢回忆过去写自传，我想，这两个观测站就是我的自传。”他笑说。
走廊上，大大小小的纸盒装满了零件，大家正在给仪器设备打包。“两个月的课题研究刚结束，我们马上回北京。”徐惟琦解释，由于仪器怕震动，他们需要把每个零件拆卸下来、包上缓冲垫，开车近24小时从观测站“门到门”带回中科院。
这些科研人员都是有海外留学经历的名校博士生，徐惟琦就毕业于佐治亚理工学院。这里不仅博士云集，院士也是常客。在揭牌仪式和几次研讨活动上，20多位国内相关领域的院士就在此齐聚一堂。
观测站的顺利运行也离不开府院合作。揭牌仪式上，武义县人民政府向中科院大气物理研究所捐赠平方米土地和平方米房产，而此前6.6公里的盘山公路也是由武义县交通运输局修建。现场，省市相关负责人表示，各级政府及生态环境部门将全力保障观测运行、支持后续规划建设，与中科院做好基础研究和科研项目的协同融合，促进科研成果转化。
天色将晚，刘兰忠开车带科研人员先行返回，站房里只剩下上黄村老支书王泽民。去年，经常来村里开筹建会的刘兰忠，与退休的王泽民相熟，便邀请他来观测站负责后勤。每天早上6时多，王泽民步行一个多小时上山开门、浇花、清扫，晚上等科研团队离开后，再步行40多分钟回村。
上黄村与上黄站颇有渊源，中国工程院院士王金南的家乡就在这里。他一直
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