2019 年 11 月 4 日
“冰凍圈”一詞源於希臘語,涵蓋了冰川、積雪和凍土等地球表層的冰凍部分,它們既是氣候系統的重要組成部分,也是氣候變化最為敏感和明顯的證據。隨著全球變暖,冰凍圈正在變得越發脆弱。世界氣象組織(WMO)於10月29-31日期間在日內瓦召開了一場“高山峰會”,重點關注高山地區的冰凍圈。聯合國新聞有幸採訪了前來參會的中國著名冰凍圈科學和氣候學家、中國科學院院士秦大河,請他帶我們一窺中國高山冰凍圈的現狀。請聽錢思文的報導。
秦大河院士從上世紀80年代起就長期致力於冰凍圈的科學研究,是中國著名的冰凍圈科學和氣候學家,也是中國徒步橫穿南極大陸考察的第一人。他曾經擔任中國氣象局局長,並多次參與和領導聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)評估報告的編寫工作。
秦大河院士表示,冰凍圈包括冰川(含南極冰蓋和格陵蘭冰蓋)、凍土、積雪、河冰、湖冰、海冰、冰架、冰山、海底多年凍土,以及大氣圈對流層和平流層內的凍結狀水體。冰凍圈在高山地區扮演著重要角色。本次日內瓦“高山峰會”重點關注的高山冰凍圈,主要分佈在亞洲的青藏高原和毗鄰地區、歐洲的阿爾卑斯山、北美洲的洛磯山、南美洲的安第斯山,以及非洲的乞力馬札羅山等地球高山地區。
秦大河表示,儘管人跡罕至、遠離現代文明,但是冰凍圈與這些地區的環境氣候變化,以及人類的生存與發展有著密切的聯繫。
秦大河:“我們統計了一下,受全球高山冰凍圈影響的人口數量約為20億,影響到的國內生產總值達到8萬億美元,這是非常大的數字。許多受影響的地區都是貧困地區。另外,地球上的淡水絕大部分都來自冰凍圈內所儲存的固態水,南極和格陵蘭兩大冰蓋就占了地球淡水資源的98%以上,長江黃河這兩條大河加上其他江河,加起來所占的比例也不過1-2%,所以高山冰凍圈也是最重要的淡水資源。”
秦大河表示,中國是全球中低緯度地區冰凍圈最發育的國家,冰川、凍土和積雪分佈廣、數量大。
秦大河:“中國有現代冰川4萬8571條,面積5萬1766平方公里,折合水量約為4.5 ×109立方米。中國以青藏高原為主,加其他地區,多年凍土面積到220萬平方公里,估計其中含有固態冰體9.5×1012立方米。冬季積雪範圍有420萬平方公里,含水量約為75×109立方米。”
秦大河表示, 中國科學院早在上世紀50年代就組建了冰川凍土研究機構,對全域內的冰川、凍土、積雪進行了考察。從上世紀70年代末開始,研究人員花了十幾年的時間,對中國現代冰川做了第一次編目,同時也對凍土和積雪進行了系統考察和調查。
秦大河:“大概四五年前,我們又進行了第二次冰川編目,發現冰川的變化還是很大的。和第一次編目時相比,小冰川消失了一部分,大冰川則普遍退縮。一個典型的例子就是從1958-59年開始觀測的‘中國天山烏魯木齊河源1號冰川’。這是一條小冰川,面積僅1.95平方公里。中國科學院在當地設有長期定位觀測研究站,長年都有人駐站觀測。它原本是一條雙粒雪盆冰川,,在冰川退縮的過程中,1994年就分成了兩支。現在,這條冰川的面積縮小到了1.5-1.6平方公里,而且冰川的積累區也幾乎消失殆盡。如果氣候繼續變暖,這條冰川到本世紀末就會變得很小,甚至消失。”
秦大河表示,在中國,冰凍圈的變化左右著長江、黃河等十條江河的水量,對西北內陸地區的生態、綠洲經濟的發展,以及百姓的生計和生活都有著重要的影響。
秦大河:“在甘肅祁連山脈東段的冷龍嶺,有一條冰川融水形成的內陸河,叫作石羊河,其下游滋潤綠洲,然後河流就在沙漠中形成尾閭、消失。這個綠洲叫作民勤,位於騰格裡沙漠邊緣。因為冰川退縮,這條河流來水量減少,加上以前過度開採地下水,造成了土地鹽漬化、沙化,當地福成溝村原來上百戶人口的村落,村民大部分都移民了。20年前大概還剩了三四戶人家10口人,今年8月我去考察的時候,只剩一戶人家了,一個老住戶留戀故土,不願意走,其他的也都移民了。”
而高山高原多年凍土層的穩定則關係許多重大基礎設施的安全和運轉。秦大河院士舉了著名的青藏鐵路為例。
秦大河:“從青海格爾木開往拉薩的青藏鐵路,全長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凍土地帶。為了保證地基穩定,冰凍圈科學家和凍土工程專家做了大量的研究和實驗工作,保證了鐵路的建成和運行。但如果氣候進一步轉暖,多年凍土活動層發生變化,就會影響到鐵路。多年凍土區內修建的輸油管線其他工程建築物等基礎設施,也會受到破壞和影響。”
秦院士表示,作為中國冰凍圈的另一個主要組成部分,積雪不但為百姓提供了滑雪等文化體育活動的場所,更是與農業發展和災害預防息息相關。
秦大河:“在新疆的阿爾泰山和天山地區,冬天降雪量豐沛,在山區形成了很厚的積雪,它既可以提供滑雪等文化體育活動場所,同時也為周邊地區提供了農田灌溉的水資源。每年春天,大概有一個禮拜到十天的時間,幾米厚的雪一下子就化了,形成一個汛期,我們稱為春汛,以前新疆春汛都是六月初才出現,但是現在提前了一個月,五月初就開始融化了,這可能會引發自然災害,對調節用水也有很大影響。”
秦大河表示,高山冰凍圈是下游生態環境和生產生活的重要保障,千百年來,正是因為有了冰凍圈的滋養,中國西部的內陸河流域才有了許多欣欣向榮的綠洲,生活在這片乾旱區腹地的生命才得以繁衍生息。
秦大河:“在歐亞腹地的內陸河地區,凡是冰凍圈發育的地區,下游就有綠洲、就有居民、就有農業、工業和各種產業,就有生態系統。如果高山上沒有冰凍圈,如果山上的冰凍圈退化殆盡,那麼山下的綠洲也會隨之消失。絲綢之路古道上樓蘭古國綠洲的消失,就是氣候變化影響人類生存的典型例子。”
談到對於人類生活和地球生態如此重要的高山冰凍圈的未來,與冰川打了幾十年交道的秦大河院士表示,這其中“喜憂參半”。
秦大河:“有喜悅的地方也有擔憂的地方。感到興奮的一點就是,無論決策者、老百姓還是科技界,無論國際還是國內,現在終於對冰凍圈及其變化和影響更加關心了。這讓我們的工作有了服務的物件,讓這項工作能夠得到大家的支持。而令人擔憂的則是,氣候變化,有些東西是可以恢復的,但有些確實不能恢復,或者說很難恢復。樹木砍了還有機會再種,但要是冰川、凍土全部消亡了,想要再恢復,那是非常非常難的!”