近日有多條關于山岳冰川加劇融化退縮的報道,如美國冰川公園的冰川嚴重退縮,從1850年到1910年國家公園建立時,公園擁有150塊冰川,而到了2010年僅剩25塊。再如有報道說我國的梅里雪山明永冰川6年間垂直退縮200米……冰川雖然與許多人距離十分遙遠,但是,作為“固體水庫”,它的加劇消融和退縮將對全人類產(chǎn)生深遠的影響……
上世紀90年代以來大多數(shù)冰川都退縮了
遼寧日報:近日有報道說,許多山岳冰川在嚴重退縮,那么除了南北極的冰蓋消融已成為不爭的事實,各大洲的高山冰川都處于消融退縮狀態(tài)嗎?
沈永平:南北極的冰(蓋)這樣面積廣大的大陸冰川在加劇融化,而地球上被稱為“固體水庫”的山岳(地)冰川面積也有21萬平方公里,主要分布在歐亞大陸和南、北美大陸的高山區(qū),整體也在呈消融退縮的狀態(tài),歐洲的山岳冰川集中在我們常聽說的阿爾卑斯山脈,消融的情況相對慢一些,因為那里降水量相對充足一些。
遼寧日報:我國青藏高原和新疆等高山區(qū)分布著大量的冰川,冰川的面積有多少?近些年消融退縮的態(tài)勢是怎樣的?
沈永平:在世界中低緯度的國家里,我國冰川資源是最豐富的,根據(jù)已完成的冰川編目統(tǒng)計,我國冰川有46298條面積達59406平方公里冰儲量約為5590立方千米。上世紀50至60年代,冰川出現(xiàn)大規(guī)模退縮,但并未形成冰川全面退縮,呈前進狀態(tài)的冰川占總冰川條數(shù)的百分之十,還有一部分冰川處于既沒前進也沒后退的穩(wěn)定狀態(tài);到了60年代末至70年代,雪線下降,許多冰川曾出現(xiàn)前進或前進跡象,前進冰川的比例增大,退縮冰川的退縮幅度減小。而20世紀80年代以來,冰川后退重新加劇,90年代以來,冰川退縮強于20世紀的任何一個時期。
遼寧日報:上世紀90年代以來,所有的冰川都退縮了嗎?
沈永平:應該說絕大多數(shù)。 1990年至本世紀初,在我們研究的612條冰川中,整體退縮的冰川占了95%,前進的只占5%。從面積上看,西北干旱區(qū)所調(diào)查的22494條冰川,1960年前后總面積為29485平方公里,到2007年前后冰川面積已縮小了3818平方公里,縮小比例達13%。典型的比如烏魯木齊河源天山1號冰川,它是由東西兩個支冰川組成,1962年時,東西兩支冰川的冰舌部分連為一體,1993年東西兩支冰川徹底分離,到2001年時,東西兩支冰川相距已達100多米,該冰川在1990年至1991年的退縮速率是有記錄以來最大的,達6.5米。而像唐古拉山的大、小冬克瑪?shù)妆?,?991年開始觀測時兩條冰川都處于前進狀態(tài),小冬克瑪?shù)妆?992年夏季期間還前進了接近4米,1993年時轉(zhuǎn)入退縮狀態(tài),但當年退縮量只有0.2米,此后退縮速率一年比一年大,到2000年時已達到2.86米/年;大冬克瑪?shù)妆ǖ?001年時已達到4.56米/年。青藏高原及新疆高山冰川基本上轉(zhuǎn)入全面退縮狀態(tài),這是上世紀90年代以來冰川變化的一個重要特征。
遼寧日報:是否可以說,冰川的退縮在不同的區(qū)域是不同的?哪些地方的冰川退縮的最厲害?
沈永平:通過對不同地區(qū)代表性的冰川進行考察觀測,結果表明,在喀喇昆侖地區(qū)和藏東南地區(qū)冰川強烈退縮,位于喀喇昆侖山的帕蘇冰川后退速度每年接近50米,藏東南地區(qū)退縮最明顯的例子是藏東南的則普冰川和卡青冰川。但在青藏高原中部及周圍地區(qū),冰川退縮幅度較小,基本都不超過每年10米。
降水補給慢于消融冰川“瘦”珠峰“矮”
遼寧日報:說(山岳)冰川消融加劇,他的表現(xiàn)是什么?就是長度縮短了嗎?
沈永平:最直觀的表現(xiàn)就是這條冰川的末端(位置)照往年比退縮了,也就是說它夏季里消融面積擴大了,另外還有可能出現(xiàn)表層冰融化加劇而變薄的現(xiàn)象,總之,冰川年際消融的后果就是體積減小,冰儲量減少。
遼寧日報:珠穆朗瑪峰的高度在變化是不是也是其上面覆蓋的冰的薄厚變化所致?
沈永平:根據(jù)陳俊勇等研究人員的觀測,珠峰頂部自1966年以來一直在降低,到1999年,珠峰頂部從8849.75米降低到8848.45米,總降低值為1.3米,而且發(fā)現(xiàn),1966至1975年間和1992至1998年間珠峰頂部的降低比較快,接近每年0.1米。珠峰頂部在短期內(nèi)降低如此劇烈,肯定不是地殼運動的結果,只能從冰川對氣候的響應去解釋峰頂部覆蓋著的冰雖不存在退縮、下降的情況,但珠峰頂部有遠大于2.5米的雪,全球變暖以后,由于氣溫上升,加速了由雪到冰的轉(zhuǎn)化過程,冰川的密實化過程加快,從而導致冰面的急劇降低,實際上,從1992年開始的珠峰頂部急劇降低時期正好對應于氣候急劇變暖時期。
遼寧日報:冰場加劇消融,是氣候變暖的結果嗎?冰川一般是夏季融化,那么冬季的寒冷不足以增加冰川的擴展嗎?
沈永平:冰川對氣候變化非常敏感,是氣候變化最好的指示器和直觀證明之一。上世紀90年代以來,全球平均氣溫顯著提高,青藏高原、新疆各地區(qū)的氣溫記錄也普遍顯示升溫趨勢,這與冰川的普遍消融退縮是成正向變化的。具體點說,冰川物質(zhì)平衡“赤字”是山岳冰川退縮的根本原因。冰川系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)收入主要是以冰川區(qū)降水特別是冬季降雪為主,而支出主要是以夏季氣溫決定的冰川消融為主。夏季升溫及“熱天”延長導致冰川消融較強,而冬季降水(雪)積累不足以彌補氣溫升高造成的物質(zhì)平衡的虧損,使得冰川加速退縮。冰川年際變化的總體特征主要決定于溫度變化,研究表明,當溫度升高1K(熱力學溫標),需要降水增加25%才能彌補由升溫造成的物質(zhì)虧損,高原及山岳冰川全面退縮的核心原因還是氣候變暖。
冰川融水雖能緩解旱情但須警惕“寅吃卯糧”
遼寧日報:山岳冰川是重要的淡水資源,很多河流的源頭就是冰川融水,那么冰川加劇融化的話,是否會對河流有一個充分的補給?
沈永平:在我國西部,冰川每年提供的水資源達600多億立方米,是許多河流的重要水源。在新疆內(nèi)陸,冰川融水緩解了干旱區(qū)水資源壓力,改善了生態(tài)環(huán)境,對灌溉農(nóng)業(yè)和石油化工等工業(yè)的發(fā)展具有重要的價值;西藏冰川水資源在灌溉上意義不如內(nèi)陸干旱區(qū)的新疆和甘肅,但在冰川水能利用方面潛力大,冰川在調(diào)節(jié)河川徑流中也具有重要作用。冰川加劇融化,短時期內(nèi)好像增加了河流水資源的供給,但是從消退甚至小型冰川消失來看,會造成未來水資源長時期的供應短缺,即“寅吃卯糧”,目前一些地方已經(jīng)呈現(xiàn)出冰川徑流減少,引起湖泊干涸、沙漠化加劇的情況。而且即使是短期的水量加大,也極易造成危害。
遼寧日報:是不是容易發(fā)生洪水災害?記得2010年春季在新疆北部就發(fā)生的嚴重雪災及融雪形成的洪水災害。
沈永平:是的,隨著冰川融水量和徑流的增大,發(fā)生冰川洪水及冰雪災害的頻率也在明顯增加,影響范圍擴大,對下游造成的經(jīng)濟損失是巨大的,如僅在1996年和1999年對塔里木河流域所造成的洪災的直接經(jīng)濟損失就達76億元。而在今后30至50年還可能形成若干新的災害點。冰川融化會使消融的水在泥土和石頭的阻擋下形成堰塞湖,冰湖潰決形成的突發(fā)洪水,與暴雨或融雪洪水不同,這種突發(fā)性洪水起漲快,漲率大,洪峰高,洪量小,洪水時間短促,預防難,而且往往引發(fā)山區(qū)泥石流。在過去的40年中,冰川湖決口現(xiàn)象愈加頻繁,喀喇昆侖山、昆侖山、天山南坡西部一帶及喜馬拉雅山中段是我國冰湖突發(fā)性洪水高發(fā)區(qū)。
遼寧日報:對于氣候變化引發(fā)的山岳冰川加劇融化及造成的嚴重危害,我們應采取何種對策?
沈永平:氣候變暖引發(fā)的山岳冰川加劇融化已嚴重影響到水資源變化格局,突出表現(xiàn)為水資源年內(nèi)與年際變率增加,現(xiàn)有水資源管理與災害防治對策與措施面臨巨大挑戰(zhàn)。所以,我們一方面要對冰川消融和氣候變化進行監(jiān)測研究,找出變化規(guī)律和對應關系,從冰川水文、積雪水文及凍土水文角度研究冰川區(qū)水循環(huán)變化,同時,依靠科技合理利用冰川融水,做好水資源的保護、開發(fā)和調(diào)配;另一方面,要加強冰川消融觀測及冰湖水位的監(jiān)測,建立預警系統(tǒng),進行冰川消融和冰湖潰決洪水預報,為下游的防洪安全和水庫安全提供科技支持。最根本的,冰川退縮警示我們,保護環(huán)境、節(jié)能減排、減少人類活動對氣候變化的負面影響是我們共同的責任。 本報記者/劉洪宇
專家檔案
沈永平 中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所研究員,《冰川凍土》編輯部主任,專職副主編;中國地理學會冰川凍土分會秘書長。專長于冰川水文水資源,氣候變化對水資源的影響及冰雪災害形成機理研究。從1983開始對我國山岳冰川和地貌進行科學考察,先后主持和參加國家自然科學基金項目等國家項目及國際合作項目20多項,發(fā)表論文120余篇、國際咨詢報告3篇。