中国高山冰冻圈初探——访中科院院士秦大河

  • 联合国新闻 (兰州分院)
  • 创建于 2019-11-06
  • 211

  秦大河院士从上世纪80年代起就长期致力于冰冻圈的科学研究,是中国著名的冰冻圈科学和气候学家,也是中国徒步横穿南极大陆考察的第一人。他曾经担任中国气象局局长,并多次参与和领导联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告的编写工作。

  秦大河院士表示,冰冻圈包括冰川(含南极冰盖和格陵兰冰盖)、冻土、积雪、河冰、湖冰、海冰、冰架、冰山、海底多年冻土,以及大气圈对流层和平流层内的冻结状水体。冰冻圈在高山地区扮演着重要角色。本次日内瓦“高山峰会”重点关注的高山冰冻圈,主要分布在亚洲的青藏高原和毗邻地区、欧洲的阿尔卑斯山、北美洲的落基山、南美洲的安第斯山,以及非洲的乞力马扎罗山等地球高山地区。

中国著名冰冻圈科学和气候学家、中国科学院院士秦大河(中国气象局徐新武供图

  秦大河表示,尽管人迹罕至、远离现代文明,但是冰冻圈与这些地区的环境气候变化,以及人类的生存与发展有着密切的联系。

  秦大河:“我们统计了一下,受全球高山冰冻圈影响的人口数量约为20亿,影响到的国内生产总值达到8万亿美元,这是非常大的数字。许多受影响的地区都是贫困地区。另外,地球上的淡水绝大部分都来自冰冻圈内所储存的固态水,南极和格陵兰两大冰盖就占了地球淡水资源的98%以上,长江黄河这两条大河加上其他江河,加起来所占的比例也不过1-2%,所以高山冰冻圈也是最重要的淡水资源。”

  秦大河表示,中国是全球中低纬度地区冰冻圈最发育的国家,冰川、冻土和积雪分布广、数量大。

  秦大河:“中国有现代冰川4万8571条,面积5万1766平方公里,折合水量约为4.5 ×109立方米。中国以青藏高原为主,加其他地区,多年冻土面积到220万平方公里,估计其中含有固态冰体9.5×1012立方米。冬季积雪范围有420万平方公里,含水量约为75×109立方米。”

韩国江原道生物圈保护区(教科文组织/韩国江原道生物圈保护区图片

  秦大河表示,中国科学院早在上世纪50年代就组建了冰川冻土研究机构,对全域内的冰川、冻土、积雪进行了考察。从上世纪70年代末开始,研究人员花了十几年的时间,对中国现代冰川做了第一次编目,同时也对冻土和积雪进行了系统考察和调查。

  秦大河:“大概四五年前,我们又进行了第二次冰川编目,发现冰川的变化还是很大的。和第一次编目时相比,小冰川消失了一部分,大冰川则普遍退缩。一个典型的例子就是从1958-59年开始观测的‘中国天山乌鲁木齐河源1号冰川’。这是一条小冰川,面积仅1.95平方公里。中国科学院在当地设有长期定位观测研究站,长年都有人驻站观测。它原本是一条双粒雪盆冰川,,在冰川退缩的过程中,1994年就分成了两支。现在,这条冰川的面积缩小到了1.5-1.6平方公里,而且冰川的积累区也几乎消失殆尽。如果气候继续变暖,这条冰川到本世纪末就会变得很小,甚至消失。”

从墨西哥海拔5000米的伊斯塔西瓦特尔火山顶上看日出(气象组织图片/Miguel Angel Trejo Rangel

  秦大河表示,在中国,冰冻圈的变化左右着长江、黄河等十条江河的水量,对西北内陆地区的生态、绿洲经济的发展,以及百姓的生计和生活都有着重要的影响。

  秦大河:“在甘肃祁连山脉东段的冷龙岭,有一条冰川融水形成的内陆河,叫作石羊河,其下游滋润绿洲,然后河流就在沙漠中形成尾闾、消失。这个绿洲叫作民勤,位于腾格里沙漠边缘。因为冰川退缩,这条河流来水量减少,加上以前过度开采地下水,造成了土地盐渍化、沙化,当地福成沟村原来上百户人口的村落,村民大部分都移民了。20年前大概还剩了三四户人家10口人,今年8月我去考察的时候,只剩一户人家了,一个老住户留恋故土,不愿意走,其他的也都移民了。”

  而高山高原多年冻土层的稳定则关系许多重大基础设施的安全和运转。秦大河院士举了著名的青藏铁路为例。

  秦大河:“从青海格尔木开往拉萨的青藏铁路,全长1956公里,有960公里的海拔高程在4000米以上,其中550公里的地段穿越高原多年冻土地带。为了保证地基稳定,冰冻圈科学家和冻土工程专家做了大量的研究和实验工作,保证了铁路的建成和运行。但如果气候进一步转暖,多年冻土活动层发生变化,就会影响到铁路。多年冻土区内修建的输油管线其他工程建筑物等基础设施,也会受到破坏和影响。”

位于中国新疆的阿尔泰山和湿地保护区景观(联合国开发署中国办事处图片/Krause, Johansen

  秦院士表示,作为中国冰冻圈的另一个主要组成部分,积雪不但为百姓提供了滑雪等文化体育活动的场所,更是与农业发展和灾害预防息息相关。

  秦大河:“在新疆的阿尔泰山和天山地区,冬天降雪量丰沛,在山区形成了很厚的积雪,它既可以提供滑雪等文化体育活动场所,同时也为周边地区提供了农田灌溉的水资源。每年春天,大概有一个礼拜到十天的时间,几米厚的雪一下子就化了,形成一个汛期,我们称为春汛,以前新疆春汛都是六月初才出现,但是现在提前了一个月,五月初就开始融化了,这可能会引发自然灾害,对调节用水也有很大影响。”

  秦大河表示,高山冰冻圈是下游生态环境和生产生活的重要保障,千百年来,正是因为有了冰冻圈的滋养,中国西部的内陆河流域才有了许多欣欣向荣的绿洲,生活在这片干旱区腹地的生命才得以繁衍生息。

联合国环境署警告,冰川融化将使秘鲁部分地区本已严重的水资源压力进一步加剧(联合国新闻图片/Daniela Gross

  秦大河:“在欧亚腹地的内陆河地区,凡是冰冻圈发育的地区,下游就有绿洲、就有居民、就有农业、工业和各种产业,就有生态系统。如果高山上没有冰冻圈,如果山上的冰冻圈退化殆尽,那么山下的绿洲也会随之消失。丝绸之路古道上楼兰古国绿洲的消失,就是气候变化影响人类生存的典型例子。”

  谈到对于人类生活和地球生态如此重要的高山冰冻圈的未来,与冰川打了几十年交道的秦大河院士表示,这其中“喜忧参半”。

  秦大河:“有喜悦的地方也有担忧的地方。感到兴奋的一点就是,无论决策者、老百姓还是科技界,无论国际还是国内,现在终于对冰冻圈及其变化和影响更加关心了。这让我们的工作有了服务的对象,让这项工作能够得到大家的支持。而令人担忧的则是,气候变化,有些东西是可以恢复的,但有些确实不能恢复,或者说很难恢复。树木砍了还有机会再种,但要是冰川、冻土全部消亡了,想要再恢复,那是非常非常难的!”

责任编辑:杨慧娴