周錦屏
(中國地震局地球物理研究所,北京100081)
(作者電子信箱,周錦屏:jpz_bj@163.com)
1956年初,筆者有幸參與拉薩地球物理觀象臺的籌建工作,合作者是席秉智同志。我倆隨地質部西藏地質局進藏隊伍,于6月10 日乘坐大卡車由蘭州出發,且走且停、且停且走,直至7月1日艱辛而平安地抵達拉薩,全程歷時22個日日夜夜。到達拉薩后,在中共西藏工委領導下,開展觀象臺的籌建工作。筆者見證了拉薩地磁臺建設的全過程,且曾于1993年、2004年先后二次回到拉薩臺短時協助工作,對該臺的初始情況比較了解。值此西藏和平解放六十周年之際,謹作此短文以資紀念。
新中國成立后,中國地磁學奠基人陳宗器(中國科學院地球物理研究所前副所長)為首的老一輩地磁學家,為研究中國廣大地區的地磁場變化規律,著手規劃中國地磁臺網的建設。適值1955年國際科學聯合會決定,于1957年7月1日至1958年12月31日為國際地球物理年(IGY),后來延長至1959年12月31日。我國政府對此科學活動高度重視,并于1955年6月18日成立了IGY 中國委員會,中國科學院地球物理研究所(今中國地震局地球物理研究所)決定,除地震和宇宙線等觀測項目參加活動外,佘山、長春、北京、廣州、拉薩、蘭州、武漢等7個地磁臺參加IGY 觀測活動。其時,建于1872年的佘山地磁臺屬于正常運轉的老臺站,長春和北京屬于已經完成選址土建工程并正在進行儀器安裝試運行觀測的新臺站,其他4個臺站屬于需要從勘選臺址開始建設的新臺站。在陳宗器副所長的直接指揮下、在IGY 科學活動的推動下,拉薩臺和其他兄弟臺站由此步入了選址建設的新熱潮。

圖1 1956年周錦屏赴西藏工作蓋有郭沫若院長印章的證明信
1956年6月,研究所派遣周錦屏和席秉智赴西藏拉薩勘選地磁、地震臺址(圖1),負責拉薩地球物理觀象臺的建設工作。根據宏觀考察和磁法儀器測量結果,經綜合分析認為:當時稱謂的“拉薩七一農場”(今農業科學院菜蔬研究所)區域內地磁場垂直強度的水平梯度分布均勻,周圍環境無人為電磁騷擾源,可以作為建立永久性地磁臺址。其時地震臺址并無具體選址要求,通常是隨著地磁臺址的確定而確定。隨著地震觀測技術的發展,發現原臺址并不適合新型地震儀觀測技術發展的要求,于是于1960年1 月1 日遷至拉薩市北郊103單位新址。

圖2 20世紀50年代的拉薩地球物理觀象臺

圖3 20世紀50年代的拉薩地球物理觀象臺(地磁觀測區)

圖4 21世紀初的拉薩地震臺
當時,拉薩觀象臺占地面積并無明確的具體界定(圖2),為了保護地磁觀測環境和儀器的安全,所以地磁觀測室和記錄室四周用圍墻圈起來組成獨立的地磁觀測區(圖3),遠離地震觀測室、辦公室和宿舍區,其間用通道連接,二者相距百余米,這種做法是拉薩臺首創。今天的地震臺(圖4)實際控制占地面積達130畝,這是后來逐步發展形成的。地磁絕對觀測室與相對記錄室(圖5)建筑面積為146 m2,地震觀測室、辦公室、宿舍等建筑面積約為500~600m2。根據筆者工作日記記載,1956、1957年度財務報銷統計結果,觀象臺投資總額為355 266.01元,其中轉賬204 675.41元,大洋96 780.60元(折算轉賬150 590.61元)。以此作為觀象臺建設總投資,估計不會有大的出入。須指出:本投資總額中并不包括從內地運往拉薩的水泥、無磁性銅件、電料等建筑材料的費用。因此,實際投資額恐應比上述數字還要多,由于年代久遠,工程終決算已不便查證。

圖5 地磁絕對觀測室(后)與相對記錄室(前)
建臺初期,拉薩臺裝備著完整的地磁觀測系統,絕對觀測儀器是從德國進口的Askania地磁經緯儀(圖6)1套3件,可以獨立地測量磁偏角(D)、磁傾角(I)、水平強度(H)的絕對值。相對記錄儀是由我國科學家首次研制成功的57型地磁記錄儀,可以完整地記錄D、H、垂直強度(Z)的相對變化。此后,逐步增加了Schmidt標準地磁經緯儀(圖7)、Askania地磁感應儀、GSI等磁力儀、質子旋進磁力儀等當時世界一流水平的絕對觀測儀器。21世紀初,拉薩地磁臺已實現了數字化、自動化記錄地磁場的相對變化。當時,在國家外匯十分緊缺的情況下,從國外進口儀器,此足以說明我國政府對科學研究、地震預測預報研究工作的重視程度,同時說明拉薩地磁臺的地位何等之重要。

圖6 Askania地磁經緯儀(周錦屏(左)和首任臺長章公亮(右)合作觀測DHI)

圖7 Schmit標準地磁經緯儀(藏族同胞金花在操作儀器)
1956年秋拉薩觀象臺破土動工,1957年春土建工程全部竣工。此時席秉智完成建臺任務后即返回北京地球物理所。1957 年初,地球物理所第二批進藏人員章公亮、陸開武、魏永佳、扎西(藏族)、阿蓉(藏族)等人攜帶地磁儀器到達拉薩,與先前到達拉薩的周錦屏一起著手安裝調試地磁儀器,測定儀器常數、地理經緯度、天文方位角和海拔高程等一系列裝臺準備工作,并試運行觀測記錄。同年春,第三批進藏人員柏自興、蕭日俊、楊業鈺等一行三人,攜帶地震儀器到達拉薩安裝調試地震儀器。在北京的地球物理所全力支持下,全體同事同心同德、齊心協力、夜以繼日、勤奮工作,終于在1957年7月1日到來之前,做好了一切準備工作迎接IGY 的到來。值得一提的是,在高原缺氧、氣候寒冷、交通不便、通訊不暢、物資匱乏等異常困難的背景下,在如此短暫的時間內,該臺于1957年7 月1 日正式投入觀測記錄,其速度之快、效率之高,在我國地磁臺建臺史上堪稱第一。
拉薩地磁臺是我國建臺時間較早的8個地磁臺之一。當時,它不僅是世界上海拔最高(3 655m)的地磁臺,而且也是中國科學院在西藏高原建立的第一個永久性觀測研究機構。建立拉薩地磁臺的科學意義在于:
(1)地磁數據是地球物理資料中最為重要的基礎資料之一,長期積累連續完整可靠的地磁數據是地磁臺的基本任務。幾十年來,拉薩地磁臺積累了大量可靠的地磁數據,這些珍貴資料對地磁學和空間物理學的研究及在國民經濟和國防建設中作出了重要貢獻!
(2)在國際地球物理年期間的1957—1959年正是太陽活動最為強烈的峰年,地磁活動最為強烈。在此期間發生了Dst<-100nT的大磁暴50 個,拉薩地磁臺都完整地記錄了這些強烈的地磁擾動。
(3)為地磁學和空間科學等研究領域,在野外地磁測量、編制中國地磁圖及在監測西藏自治區地震活動等應用領域中提供了大量可靠數據,發揮了至關重要的作用。
(4)1978年,拉薩地磁臺與其他兄弟臺站一起參與國際地磁資料交換,交換回近72種國外科技資料,對發展我國地球科學起到了難以估量的作用。觀測報告數據全球共享,為全球地磁學研究及國際地磁參考場模型的建立提供了不可或缺的大量可靠數據。為此,于1984年與其他7個兄弟臺一起,獲日本國際地球觀測百年(1882—1983)紀念事務委員會贈送銀質紀念獎章。
1958年,筆者奉命回北京地球物理所工作,5月13日離開拉薩臺,5月16日離開拉薩市,6月1日平安回到北京.
最后,我衷心祝愿拉薩地磁臺發揚光大、越辦越好!