逐冰而上③｜“中国最好的冰钻师”张永亮：在万米冰芯里寻找气候变化史

“希望亚军顺利。”年近七旬的张永亮望着窗外远处的珠穆朗玛峰说道。

当时，他的青年学徒刘亚军正在东绒布冰川海拔6500米的垭口钻取冰芯。

张永亮是中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈国家重点实验室工程师，长期从事冰芯钻探工作，被誉为“中国最好的冰钻师”。

二三十年间，他几乎把西藏、新疆、青海一带的山地冰川都跑遍了，钻探了累计超两万米的冰芯样品，几乎都是透底的冰芯；他曾来过珠穆朗玛峰地区的冰川十余次，多次在海拔6500米的垭口钻探冰芯。其间，在1997年、1998年、2004年，先后参加了第14次、第15次和第21次中国南极科学考察。2005年，他在南极内陆冰盖最高点Dome-A等地区钻取了108米的冰芯样品。

2023年5月的这次“巅峰使命”珠峰科考，张永亮来到距离珠峰大本营30公里的珠峰站，为了给在东绒布冰川钻取冰芯的团队当一颗“定心丸”。

张永亮原本在2021年后便不再出野外。“他们说我来了，心里会更有数一点。”张永亮说，若钻取遇到问题，也许他可以连线指导，或者仪器送下来，他在现场修一修。

以下是张永亮的口述：

参与并成功研制冰芯钻机，改变了我国冰芯钻探需依靠外国人的格局

1973年，我高中毕业后一直就在老家甘肃庆阳务农；1975年2月，因青藏铁路招聘工人，需要一些吃苦耐劳的工人到野外工作。那时，中国科学院原冰川冻土沙漠研究所把我招了进来。

当年5月，我随这批工人抵达青藏铁路格尔木至拉萨一带工作，这也是我第一次到青藏高原地区，庆幸的是，我适应得很快，没有发生过高反情况。

当时，我被分配从事气象观测工作，监测唐古拉山脉的物质平衡、温度、风速、太阳辐射等。

四年后，我所在的单位在1980年成立了一个仪器研制小组，我又被分配到这里工作。这项工作一做，做了十年。这十年间，主要是研制一些冰雪温度计、冰雪含水量测定仪等仪器。

我的职业真正发生转变的是在1990年。那时，因为南极科学考察项目需要研制冰芯钻机，我便从仪器研制小组转入研制冰芯钻机。

原本我国在研究冰芯方面，比国外要晚了三十多年。最早在1984年钻取冰芯时，我们还需要和美国科研人员合作，由他们提供冰芯钻机。

在我加入之前，朱国才已经研制冰芯钻机近一年的时间。后来，我和朱国才、高新生三个人一起研制，车床做不了的部件，我们就自己制作、组装、试验。

1991年11月份的冬天，我们带着自主研制的BZXJ型冰芯钻机在天山1号冰川进行试钻。

最初试钻时，我们的钻机打不下去，折腾了好几个晚上、反复调试钻机。负责帮我们记录冰芯的人都等不着了，他便从冰川撤下去了。没想到，那人下去的晚上，我们的钻开始工作了。第一个晚上，我们打了四五十公分的冰芯。钻取冰芯越往后打越慢，也许十几米的冰芯需要三四个晚上的时间。

钻取冰芯通常是在晚上进行。白天太阳辐射的温度可能会使冰融化，但是钻机运转时必须保证冰处于冻结状态，不然融化后的冰再冻结过程可能会造成钻头和钻筒都冻结在钻孔中。

在零下二十几度的气温下，我们一共打了五六个通宵，最后在天山1号钻取了一根90多米的透底冰芯。“我们成功了，可高兴了。”

试钻成功也意味着，通过三年时间研制的BZXJ型冰芯钻机，它改变了我国在冰芯钻探方面依靠外国人的格局。

此后，这款BZXJ型冰芯钻机一直沿用至今。2002年，我们将钻筒直径从原来的60毫米扩大成现在的93毫米。现在钻取的冰芯更粗了。

常年跑山地冰川，曾三次到南极内陆冰盖地区钻取冰芯

在从事冰芯钻探过程中，我曾离开中国科学院西北生态环境资源研究院冰川冻土研究所做过其他工作。但在三四年后，1996年上半年，冰川冻土研究所有科研人员提出再次在天山1号钻取冰芯，我又重新被召回到所里，前往冰川钻取冰芯。这次回来后，我便一直在冰川冻土研究所从事冰芯钻探工作。

二三十年里，我所钻取冰芯样品主要在国内山地冰川及南极冰盖地区，几乎在西藏、新疆地区这一带山地冰川都开展过钻取冰芯工作。

1997年，我第一次上珠峰远东绒布冰川。不过那次，我只是参与搬运东西，负责钻取冰芯的是美国科研人员，使用了美国的冰芯钻机，钻取了40米长的冰芯。

我第一次在珠峰地区打冰芯是在2001年。那次，我的同事高新生在珠峰6200多米的营地时，第二天突发脑水肿，情况太危急了，立马被转送到医院救治。我也从兰州立马赶过来，花了10多小时，爬到6500米的垭口，接替他的工作，继续钻取冰芯。

这次钻取冰芯后，一直到2019年，珠峰地区的冰芯基本都是我钻取的。“钻取冰芯是项技术活，都是自己摸索出来的经验。”

1997年、1998年、2004年，我先后参加了第14次、第15次和第21次中国南极科学考察，我都是负责钻取冰芯的工作。

犹记得第21次中国南极科学考察，我们需要在“冰穹A”钻取冰芯，这是南极冰盖上距离海岸线最遥远的一个冰穹，也是南极内陆冰盖最高的地区。这里气候条件恶劣，南极地区风大的时候可以把发电机吹熄火。

最终，我们在“冰穹A”最高点钻取了108米的冰芯，这些冰芯被分成了约150段，被保存在零下18度的冷冻集装箱内，运回上海。

那时，科考队冰川学家、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员侯书贵说，这些冰芯可以提供至少两千年以来的气候环境变化历史。

二十多年共钻取冰芯两万多米，几乎都是透底冰芯

2014年8月，我从中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈国家重点实验室退休。2015年，我又被返聘到实验室继续工作。

钻取冰芯一般需要三到五人配合，一人操作冰芯钻机控制面板，两人负责抱钻筒卸冰芯、清洗钻筒，两人记录冰芯样品。其中由于钻筒长1米7左右，加上冰芯与冰渣，整个钻筒有几十公斤重，所以抱钻筒需要体力好的同志。

一般来说，单次打一次冰芯在50～60公分。如何判断这一筒冰芯打满了？我一般根据控制箱上的电流进行判断。就现在使用的冰芯钻机正常开始的电流是1.5A，若电流上升到2A，便说明打满了。

从事钻取冰芯工作以来，我主要是操作冰芯钻机控制面板，负责调钻。若冰芯钻机出现故障，则我需要负责维修。

钻取冰芯最怕的故障就是“卡钻”，钻机无法被提起，这就需要看经验来解决故障了。

据不完全统计，自1990年到2014年退休，我一共累计钻取了两万米的冰芯，百分之九十八以上都是透底的冰芯。“没透底的冰芯基本是钻机坏了，没有配件可以修理。”

我最后一次在珠峰钻取冰芯是四年前，2019年四五月份，我在珠峰东绒布冰川海拔6500米的垭口钻取冰芯，钻取了两根透底的冰芯，长度分别为120多米和140多米。

最后一次出野外是在2021年5月份，那次我在古里雅冰川钻取冰芯，海拔6000米左右，钻取了170多米的冰芯，最后因绞车变速器损坏，导致没将冰芯打透。“在这里钻取冰芯没有珠峰艰难，但是缺氧的环境还是挺难受的。”

“打冰芯是一件比较苦的事。”

这十几年来，几乎没有什么年轻学徒学习打冰芯。两年前，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室主任康世昌推荐了一位青年学徒刘亚军跟随我学习技术。

在今年的“第二次青藏高原综合科学考察研究”中，刘亚军便负责在东绒布冰川海拔6500米左右的位置钻取冰芯。“刘亚军压力是很大的，我现在年龄大了，又不敢上去现场指导他。”

自从患病后，我便不再出野外工作，一直在家养病治疗。但今年在珠峰东绒布地区打冰芯，康世昌团队担心如果钻取冰芯出现突发情况，哪怕我不上去，通过卫星电话或者将设备带下来，由我进行指导或者处理也行。

这次来珠峰地区钻取冰芯前，今年4月6日至15日，我也跟随康世昌团队前往甘肃祁连山八一冰川进行试钻，开展冰芯钻取工作，我就坐在一旁指导刘亚军。

八一冰川钻取冰芯的工作不算特别困难，通过三个晚上的钻取，我们成功在海拔4800米处钻取了二根透底的冰芯，长度分别为81.2米和81.6米，两支冰芯钻孔相隔50～60公分。这也是刘亚军第一次实操钻取冰芯。

对我而言，跑了这么多冰川，谈不上有特别的情感，更认为跑野外成了我生命中的一种习惯。每年四五月份，我就想外出工作了。