冰川消融白色警钟 冰川消融敲响白色警钟

西藏阿里地区日土县东茹乡的拉拉冰川。新华社

西藏当雄县格达乡宽岗日冰川的一幕。新华社

西藏那曲市露比县杨修乡萨普雪山冰川湖。新华社

11月4日，美国政府正式通知联合国退出全球气候变化巴黎协议。

四个月前，冰岛失去了橡树冰川。当地人聚集在一个砾石斜坡上，为它举行“葬礼”。纪念碑上刻着一封给未来的信:这是第一座失去冰川地位的冰川。在接下来的200年里，我们所有的冰川都将遵循同样的灭绝路径...

其实冰川葬礼离我们不远。2016年，西藏阿里地区阿依冰川发生两次冰崩；2018年，西藏东南部雅鲁藏布江色当普沟发生两次冰崩。根据中国两个冰川目录的统计，1970-2010年左右，中国冰川面积减少12442.4平方公里，占冰川总面积的20.6%。

1.中国五分之一的冰川已经融化

冰川是气候变化的记录仪和预警装置。中国是世界上中低纬度冰川最发达的国家，其中以青藏高原为主体的世界屋脊是除南北两极以外最重要的冰川富集区。

中国科学院西北生态资源研究所冰冻圈科学国家重点实验室副研究员郭告诉记者，经修订的《中国第一冰川目录》显示，中国共有冰川48410座，总面积60506平方公里。根据最新版的《中国第二冰川目录》，2010年前后，中国共有冰川53778条，总面积48063.6平方公里。近几十年来，中国的冰川缩小了12442.4平方公里，占总面积的20.6%，其中约8310个冰川已经完全消失。冰川面积萎缩最大的是西藏自治区，冰川面积减少7680.7平方公里，总体萎缩达27.7%。云南省是冰川退缩速度最快的省份，冰川总面积减少了28.2%。

郭说，大冰川退缩是中国冰川面积急剧减少的主要原因。8310丢失的冰川主要是小冰桶冰川和悬挂冰川。大部分小冰桶冰川只有一个分支，大部分位于小山谷，形状类似于尘盘。悬挂冰川附着在陡峭的山坡上，因为它们的冰川舌短而薄，从几米到几十米不等，更容易受到区域气候变化的影响。

中国科学院青藏高原研究所研究员吴光建告诉记者，最近青藏高原气温平均每10年上升0.4℃，是全球平均水平的两倍。以藏东南阿扎尔冰川为例，该冰川属于海洋冰川，目前冰川末端海拔只有2700米左右。观测记录显示，冰川末端每年后退30至60米。

“人类排放的温室气体导致的全球气温上升是冰川融化的主要原因。”中国科学院青藏高原研究所副研究员杨伟说。气温升高导致冰面消融加剧、堆积减少，同时导致冰面温度升高、冰裂、冰川破碎、消融面扩大。冰川退缩也导致其“分解”。比如喀喇昆仑山的银苏盖提冰川，到2010年已经分解成5个冰川。这也是第二次冰川目录中冰川数量增加的原因，虽然冰川总面积减少了。冰川地区的降水形式一般是固体，即降雪。但随着气温的升高，低海拔冰川区降水比例增加。降雨释放的潜热也加速了冰川的融化。

此外，工业污染，如黑碳气溶胶，沉降在冰川表面，导致冰川反照率降低，更容易吸收太阳辐射，在一定程度上加速冰川融化。冰川融化会丰富冰川表面的黑碳，吸收更多热量。

2.冰川消失后，西北干旱地区水危机严重

“冰川面积缩小只是表面现象。实际上，冰量的变化反映了冰川水资源的损失。”中国科学院西北生态资源研究所研究员陈仁生说。冰川是一个“固体水库”，在补充和调节河流径流中起着重要作用。中国的冰冻圈是中国及周边国家重要河流的发源地，也是一带一路干旱内陆河流域的水塔，滋养着流域内的大量人口。在全球变暖的背景下，冰冻圈的快速变化对中国尤其是西部地区的水文过程和水资源产生了巨大的影响。

陈仁生说，近几十年来，冰冻圈的快速变化导致了流域径流的变化，冰川融水“先增后减”的拐点已经出现或将很快出现。到20世纪末，中国冰川融水将明显减少，其中祁连山减少80%以上，青藏高原东部和南部减少50%~90%左右，天山减少30% ~ 50%左右。

从单个冰川来看，中国大部分小冰川的融水径流可能已经有了拐点，比如祁连山的宁长河3号冰川。然而，面积相对较大的冰川最近很可能出现径流峰值，如祁连山的齐一冰川。

在流域尺度上，冰川融水“先增后减”的拐点已经出现在冰川覆盖率低、以小冰川为主的流域，如河西走廊的石羊河流域、西风带天山北坡的玛纳斯河、呼图壁河流域、青藏高原的怒江源头、黄河源头、澜沧江源头等。未来10~20年，部分流域会出现冰川融化拐点，如天山南坡的库车河、木栅河，祁连山的黑河、疏勒河，青藏高原的长江源。在冰川较大的江河流域，冰川融水拐点出现较晚。

在山脉尺度上，在小冰川占主导地位的祁连山，冰川融水径流可能在2000年左右达到峰值。目前，冰川融水径流呈减少趋势，而在东昆仑山，融水径流峰值可能要到2040年左右才能达到。

在适度排放情景下，当全球平均气温上升2℃时，径流将达到峰值。之后，一些流域的径流可以减少50%以上，这将导致过去以冰川融水为主要补给的一些小河流和河流的断流。河流径流丰枯会发生明显变化，局部水旱灾害加剧，枯水期或年份可能出现区域性水危机。

大部分冰川消失后，一旦降水量减少，气候变干，西北干旱区将出现区域性长期水危机。因此，保证西北干旱区河流径流的稳定，关键是将排放控制在适度排放情景内，全球温度控制在2℃以内。

3.青藏高原的冰川灾害正在增加

2016年和2018年，西藏发生多起冰崩事件，为应对冰川融化敲响了白色警钟。中国科学院青藏高原研究所参与了这些冰崩事件的应急调查。吴光建介绍，我国冰川分布广泛，类型和性质各不相同。2016年崩塌的阿鲁冰川属于极端大陆冰川，2018年崩塌的藏东南冰川属于海洋冰川。这两类冰川都经历过冰崩事件，很可能预示着青藏高原冰川整体处于不稳定状态，冰川灾害范围正在逐渐扩大。

冰川在重力作用下稳定性的丧失是冰川崩塌的直接原因，而更深层次的原因是气候变暖改变了冰川的几何形状、物理性质、热力结构和液态水含量，从而增加了冰川整体的不稳定性。吴光建告诉记者，冰川一直在变化，现在人们更加关注冰川的原因是全球变暖加速了冰川的变化，增加了冰川灾害。除了冰崩，冰川灾害还包括冰川跳跃、冰川泥石流、冰湖溃决洪水等。灾害往往不是简单的发生，而是很容易诱发各种次生灾害，形成灾害链，从而延长灾害时间，放大灾害后果。

目前，我国对冰川灾害的研究还比较薄弱，这是青藏高原第二次科学研究的重要内容之一。吴光建认为，首先要做好普查工作，收集整理以往冰川灾害的记录，明确冰川灾害的区域分布特征和发生规律。其次，应加强冰川变化研究和监测。通过遥感影像，调查灾害发生的重点区域，确定容易发生冰川灾害的重点对象。对这些冰川进行定期的“体检”，进行详细的野外调查和监测，对易发生灾害的冰川进行测量，包括冰川运动速度、年流失量和蓄积量，以及冰川周围的气象数据。因此，模拟了冰川变化和冰川灾害的过程，揭示了冰川灾害的机理。最后，要建立完善的冰川灾害监测预警系统。

4.探索适应冰冻圈变化的途径

"冰冻圈是气候系统中最敏感和最直接的反馈圈."杨威说。根据联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告，由于气候变暖，世界冰川不断缩小，冻土退化。在许多地区，冰冻圈消融正在改变该地区的水文系统，影响当地的水资源和水质。在半干旱地区和冰川融水补充的地区，它们将受到洪水和滑坡的威胁。

模拟和预测表明，冰盖的消失可能导致大规模、不可逆的海平面上升。极地地区冰川(冰盖)、冻土、淡水和海洋条件的变化使当地淡水资源、陆地生态系统和海洋生态系统面临风险，影响到物种的栖息地、数量、物候和繁殖力。永久冻土的退化导致陆地交通设施和建筑等基础设施的破坏，海冰的融化给北极沿岸的居民带来更多的风暴。冰冻圈的这些变化正在或将对全球生态和社会经济系统带来巨大威胁。

越来越多的证据表明，自20世纪70年代以来，全球变暖不断加剧，其影响范围和程度不断加大，导致冰冻圈灾害的频率、强度和损失呈上升趋势。中国冰冻圈的快速变化对区域社会经济系统产生了广泛而深刻的负面影响，主要体现在对干旱地区绿洲农业、寒冷地区重大工程、寒冷地区畜牧业、冰雪旅游等的综合影响。中国冰冻圈主要位于西部地区，经济水平相对落后，应对冰冻圈变化的能力有限。目前，适应仍然是应对冰冻圈变化的主要途径。冰冻圈变化对社会经济系统的综合影响分析是适应冰冻圈快速变化的基础，其适应性管理策略的最终目标是减少冰冻圈快速变化的不利影响，减少自然和社会经济系统的损失，进而减轻其不利影响。

在全球变暖的背景下，冰冻圈的快速变化及其与生物圈、岩石圈、水圈、大气和人类圈的相互作用日益加剧，特别是对水文水资源、生态系统和人类经济社会的可持续发展带来了广泛而深远的影响。未来，我国迫切需要开展灾害效益效应、防灾减灾措施、风险评估和冰冻圈功能服务的系统集成研究。(记者宋锡群通讯员刘晓倩)