江河冰源|探秘长江源区冬克玛底冰川:变薄的冰川与生态失衡忧虑

09-13 265阅读 0评论

【编者按】

在全球变暖趋势下,气候暖湿化加重,高原冻土活动层变厚。在极高海拔区域,很多湿地、沼地消失,冰川加快融化。最新研讨标明,青藏高原亚洲水塔区在变暖、变湿、变绿的一起,还在变暗,这将添加我国极点气候事情产生的频率。

冰川改变给人类带来的影响越来越直接而详细,维护冰川已成为一个全球课题。

2024年,是汹涌新闻重视冰川维护的第三年。从祁连山摆浪河21号冰川到天山乌鲁木齐河源1号冰川,再到海拔6500米的珠穆朗玛峰绒布冰川,咱们阅历了风雪,挺过了严寒和高反。这次,记者跟从科考队前往海拔5500米的冬克玛底冰川和坐落低纬度区域的达古冰川,继续记载全球变暖趋势下的冰川改变,以及科学家们在冰川维护方面所支付的尽力。

科考队从海拔5050米的我国科学院唐古拉冰冻圈与环境观测研讨站(以下简称:唐古拉站),将一台搭载有探地雷达的大型无人机运送到了冬克玛底冰川,预备在这儿进行一次全面扫描。

江河冰源|探秘长江源区冬克玛底冰川:变薄的冰川与生态失衡忧虑

长江源区冬克玛底冰川 汹涌新闻记者 张兆亿 摄

假如不出意外,探地雷达升空,将准确获取冬克玛底冰川的冰下地形和地表地形数据,评价冰川改变趋势,为气候改变研讨和区域水资源办理供给科学根据。

惋惜的是,“天公不作美”。合理无人机经过调试预备起飞时,现场下起了雪,低温高海拔飞翔环境,或许已超出无人机的承受规模,屡次测验怎样也飞不起来。

“咱们今日先收队,回去总结一下。”担任此次科考的唐古拉站站长何晓波让队员们先回来休整,预备和从前相同,第二天靠人力抬着探地雷达上冰川扫描。

风雪越来越大,何晓波骑上了他的摩托车,顶着风雪波动着往山下驶去。

这是汹涌新闻(www.thepaper.cn)重视冰川维护的第三年。2024年8月中旬,长江源冰冻圈水文与生态环境归纳科学考察在唐古拉山中段冬克玛底冰川展开,汹涌新闻记者跟着科考队,登上了这座海拔5500米的冰川。

作为气候改变的“前哨”,冰川对全球气候的呼应尤为显着。在冬克玛底冰川,科考队观测到的情况,与之前在祁连山摆浪河21号冰川、天山乌鲁木齐河源1号冰川及珠穆朗玛峰绒布冰川观测到的根本相同,它们都在加快融化。

担任无人机丈量作业的科考队员薛雨昂向记者供给了一个直观的数据:2011年左右建立在海拔5400米的气候站,在2023年已下降至5391米。

“这阐明冰川调蓄才能在下降,简单导致生态环境出现失衡。”何晓波表明,长江源区冰川融化加快、厚度减薄,必定时刻、程度上有利于下流区域生态环境变好,但也使青藏高原区域冰湖溃堤、冰崩等灾祸频率添加。

为应对气候改变、冰川融化,当时需求做的是:削减冰川污化的物质来历,维护好草地生态。

变薄的冬克玛底

从唐古拉站前往冬克玛底冰川约14公里,大约三个小时车程。

科考队的车辆一路波动着在高寒草甸上缓慢行进,挨近冬克玛底冰川时已近正午。跟着气温上升,冰川融水构成的河流从起先的明澈开端变得污浊,水流声也越来越大,哗哗作响。

冬克玛底冰川坐落唐古拉山脉,是由一条朝南向的主冰川和一条朝向西南的支冰川汇流而成的复式山沟冰川。主冰川结尾海拔超5000米,是长江源支流布曲的源头。

更为特别的是,冬克玛底冰川仍是长江源区最具代表性之一的参阅型冰川。1989年,我国科学家便开端对冬克玛底冰川进行观测,现在已有长达35年的接连性观测,其户外观测材料在国内仅次于乌鲁木齐河源1号冰川。

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我国科学院西北研讨院唐古拉山冰冻圈与环境观测研讨站 汹涌新闻记者 廖艳 摄

本年8月15日一早,汹涌新闻记者跟从此次担任无人机丈量作业的科考队员薛雨昂、徐强强,前往冬克玛底冰川中脊(记者注:中脊坐落大、小冬克玛底中心的山坡),他们预备运用无人机扫描大冬克玛底冰川。

一行人穿戴冰爪横穿小冬克玛底冰川,再攀至海拔高度5527米的中脊。

8月14日新下的一场雪,在小冬克玛底的冰面铺上了一层薄薄的粒雪。薛雨昂蹲下来,用手拨开粒雪说:“这是冰川的水系。”将耳朵靠近,能听见水流的声响。这样大大小小的冰川水系,布满在小冬克玛底外表,像毛细血管相同,然后聚集到冬克玛底河流域。

薛雨昂是我国科学院西北研讨院博士研讨生,也是担任本次无人机遥感技能观测冰川的首要科考队员,这是他与唐古拉山脉区域冰川打交道的第六年。为观测冬克玛底冰川,运用地上三维激光扫描(TLS)技能以及无人机遥感技能(如UAV-SfM等),以获取高分辩冰川改变数据,薛雨昂来了这儿十屡次。

汹涌新闻记者抵达中脊后,俯视大冬克玛底部分冰面及冰川结尾,发现冰层外表呈灰黑色,看起来很脏。我国科学院西北研讨院唐古拉山冰冻圈与环境观测研讨站站长何晓波解说,这是由于冰川外表被附着了黑炭和粉尘,它们经大气环流从其他当地飘到冰川上,也是导致冰川加快融化的要素之一。

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大冬克玛底冰川表层附着着黑炭和粉尘看起来很脏 汹涌新闻记者 廖艳 摄

冰川被称为“固体水库”,长江源区域是全球水资源最为丰厚的区域之一,具有很多冰川资源。但本世纪以来,气候继续变暖,长江源区冰川在不断畏缩,雪线上升、水土流失等问题也逐步凸显。

据《我国气候改变蓝皮书(2024)》数据,2023年大冬克玛底冰川结尾畏缩了10.6m,小冬克玛底冰川畏缩了4.9m。由于2009年的激烈融化,冬克玛底冰川被分裂为大、小冬克玛底冰川。2009至2023年,大、小冬克玛底冰川结尾均匀畏缩速率分别为每年8.7米和6.5米,畏缩速率全体呈显着的上升趋势。

另一份监测数据显现,小冬克玛底冰川在整个丈量周期内(2019/07—2021/09)向后畏缩了18.1米,在一个融化期内均匀减薄厚度为1.981±0.776米。在这段时期,冰川大约阅历了两个融化期,冰面减薄大约在4米至5米,而冰川边际部分减薄程度到达9米左右;别的,还发现这条冰川发育的排水通道和污化面,均在不同程度上加快了冰川融化。

薛雨昂供给了一个更为直观的比照:2011年左右建立在海拔5400米的气候站,在2023年时现已下降至海拔5391米。据他们观测,三十多年来,冬克玛底冰川结尾畏缩了400多米,冰川厚度直接减薄了9米。

当时,气候改变逐步成为全球一致,其对冰川的影响也引起国内外冰川学专家的留意。科考团队常用于衡量冰川改变的观测参数有物质平衡、冰川运动速度、结尾长度、冰川面积、冰川外表高程等,其间物质平衡系由冰川外表能量改变引发的冰川物质出入的改变,是冰川改变的要害进程之一。

进入本世纪以来,我国许多冰川的物质平衡融化量大于堆集量,每年根本上都挨近负平衡。

冬克玛底冰川也不破例。“长时刻监测以来,它的趋势都是负的物质平衡。不过,上一年因降水量多,出现过正的物质平衡。”何晓波直言,但冰川全体趋势依然是畏缩。

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小冬克玛底冰川上的气候站汹涌新闻记者 廖艳 摄

何晓波说,现在,他们对冬克玛底冰川展开的是一个精细化观测,在冰面上架设了5台主动气候站,监测降水、气温等数据,另在冰川周围架设了近三十套主动观测设备。

“依照百米一个梯度的布满设备观测。除此之外,咱们在冰面布设了最为传统的物质平衡监测办法——打花杆,每一个半月监测一次数据。”何晓波表明,他们期望获取这条冰川的数据模型,为反推曩昔、猜测未来冰川怎么运动带来重要参阅价值。

冻土活动层厚度在添加

冰冻圈的研讨作业离不开冰川,也不能少不了冻土。

时过午后,高原冻土表层开端融化,地上变得湿滑,科考队车辆不时在原地打滑。

为了保证科考作业顺畅进行,站长何晓波和一些学生们专门学会了骑摩托车。这次从唐古拉站动身,何晓波和常驻唐古拉站的作业人员王民便骑着摩托车在前方带路。一路上,鲜有人迹,只见藏野驴、藏原羚闲适地在高原行走,鼠兔偶然窜出窟窿探头相望。

“有时分车陷了怎样办,陷进去出不来,这个时分有两辆摩托车,就肯定能出来。”从两顶帐子到现在的两间简易板房,唐古拉站建站近21年,何晓波在这扎根科考近20年,有着丰厚的户外科考经历。

海拔5050米,坐落在冬克玛底冰川脚下的唐古拉站是国际上海拔最高的科学考察站。这个站点主攻研讨内陆干旱区典型冰川流域和青藏高原代表性冻土流域在气候改变条件下的径流呼应进程,讨论冰川冻土改变在水资源中改变的效果,为猜测气候变暖情况下冰川和冻土改变在长江源水资源改变中的奉献供给根据。

2005年4月,何晓波第一次来到唐古拉站,参加我国科学院牵头的冰川冻土项目。何晓波回想,初到站上时,眼前便是一片冰雪国际,“冻土像钢铁相同”,他们想钻孔都钻不下去。

“在极高海拔的冬克玛底河流域,很多的湿地、沼地也消失了。”何晓波说,这片区域冬天时刻变短,也是呼应气候改变的一个进程。从前,他们五六月份到站上,地上的冰还没开端化,现在4月份冰就渐渐开端化了,河道里也有水流了。

谈到江源维护时,何晓波说,必定想到冰川周围区域的草原生态维护。但近些年,在草甸长得最好的当地他们发现,多年冻土的活动层变厚了,当时监测的数据显现为1.6米左右,而在2005年厚度为1.2米左右。这意味着气候在继续变暖,并且活动层增厚直接影响土壤含水量及碳循环进程,影响着水源修养功用,对其周边生态环境产生影响。

多年冻土是冰冻圈的重要组成部分,它的存在和改变对区域气候、碳循环、生态环境和水资源安全、寒区严重工程建造和安全运营等产生明显影响;冻土活动层指的是覆盖于多年冻土之上冬天冻住夏日融化的土(岩)层,是多年冻土与大气之间水热交换的界面。

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无人机机载探地雷达(GPR) 汹涌新闻记者 廖艳 摄

为了探冬克玛底冰川的“底”,这次科考作业预备来一次技能革新。何晓波介绍,他们预备测验凭借无人机渠道,集成激光、探地、定位体系的非触摸式勘探雷达技能(LGPR),对冰川展开丈量厚度作业。此外,这次试验还要运用高精度现代技能手段,经过无人机机载探地雷达(GPR)、激光扫描(LiDAR)、视频测绘及全球导航卫星体系(GNSS)等办法,准确获取冬克玛底冰川的冰下地形和地表地形数据,评价冰川改变趋势,为气候改变研讨和区域水资源办理供给科学根据。

在海拔5000米之上,因气候条件恶劣、可达性、信号强度等要素搅扰,这对无人机来说是一种应战。技能员运用大型无人机搭载探地雷达飞翔,进行得并不顺畅。在屡次测验后,无人机都未能起飞。这时,高原上忽然刮起了风,紧接着飘起了小雪。这次技能测验以失利告终。

高原上的风雪越来越大,我们只能抛弃,将探地雷达从无人机上拆下。何晓波提议,第二天仍是选用老办法,靠人力抬上探底雷达作业,完结观测数据。两名队员走曩昔,像抬轿子相同将设备抬起,掂了掂分量,“没拉着轻松”,感觉还行。

尽管这次非触摸式勘探雷达技能(LGPR)对冰川观厚测验失利,未能全面完结对冰川的作业。但在何晓波看来,数据质量便是生命,在未来的科考作业中,他将继续与其他科研队员致力于寻求技能的全主动,期望站上完成全主动监测,完成数据的高效能、高效率、高质量。

亚洲水塔变暗与极点气候

在全球气候变暖布景下,研讨显现,全球山地冰川全体处于畏缩情况。

近半个世纪以来,我国有将近6000条小冰川消失,大多数冰川在萎缩。长江源区冰川遍及处于结尾畏缩、面积减小和厚度减薄情况。

何晓波介绍,据观测,他们发现冬克玛底冰川、格拉丹东主峰等长江源区首要的冰川,其厚度出现出不断减薄的趋势。“这也阐明冰川最大的一个调蓄才能在下降,简单导致生态环境出现失衡。”

在采访中,何晓波屡次向汹涌新闻记者说到,长江源区正在变暖、变湿、变绿、变暗,这种继续暖湿化将带来冰川萎缩、水土流失等许多应战。其间,变暗的首要特征是冰川、积雪面积减小和植被变绿一起导致的地表反照率减小。

江河冰源|探秘长江源区冬克玛底冰川:变薄的冰川与生态失衡忧虑

冬克玛底冰柱正在融化汹涌新闻记者张兆亿摄

何晓波进一步解说,气候暖湿化首要体现在冰川、积雪等固态水体消失与河流、湖泊等液态水体添加的失衡,以及内流区水资源添加与外流区水资源削减的空间散布失衡。

“必定时刻、程度上有利于下流区域生态环境变好,但也给冰冻圈带来冰湖溃堤、冰崩等灾祸频率添加的危险。”何晓波表明,为应对气候改变、冰川融化,当时他们需求做的是,一是削减冰川污化的物质来历,二是维护草地生态。

长江科学院水资源研讨所副总工程师洪晓峰在承受媒体采访时也说,“受全球升温影响,冰川融化畏缩加重,易引发季节性洪水、冰崩等灾祸。一起,当冰川融化到达拐点,对江河径流补给功用削弱甚至损失,也会诱发一系列生态问题。”

另据新华社报导,长江上游极点降水产生频次和强度在添加。监测显现,2024年7月1日至7月22日,长江源区降水较终年同期偏多53.5%,为近10年同期最多。

气候继续暖湿化的趋势,除了引发在长江源区的极点降水事情外,一起也影响着我国其他区域极点气候气候事情的产生频率。

8月18日,在第2次青藏科考效果发布会上,姚檀栋院士说到,被誉为亚洲水塔的青藏高原正在变暗,它将引起地球体系进程严重改变,引发亚洲季风环流调整,添加我国极点气候事情产生的频率。

亚洲水塔变暗引发亚洲季风环流调整,和极点气候事情产生频率之间有何联络?

有专家表明,所在地理位置、大气环流改变、海陆散布、地形地形等一起效果,造就了国际各地不同类型的气候。大气环流是影响气候和气候改变的首要变量之一。笼罩在地球上空的各个高压、低压体系,不断移动、增强或削弱,带来了不一起间的阴晴雨雪气候。从长时刻标准看,大气环流在一年四季中出现必定规则,但若其出现异常,极点气候很或许就产生了。

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科考队员正在检测气候数据汹涌新闻记者张兆亿摄

我国气候局在本年7月发布的《我国气候改变蓝皮书(2024)》显现,在全球变暖布景下,未来我国极点高温事情将出现出增多趋势。未来30年,我国区域均匀极点最高温度将上升1.7℃~2.8℃,其间华东区域和新疆西部增幅最大;我国区域均匀高温热浪天数将添加7~15天。尤其是在高排放情形下,现在50年一遇的极点高温事情到本世纪末将变为1~2年一遇。未来我国极点降水添加的起伏大于总降水量,变率增大,降水更趋于极点化。未来30年,接连5天最大降水量在全国规模内出现一致性的添加趋势,西北东部及黄淮流域,添加起伏将超越10%。

极点气候亦在全球频发。国际气候组织发布的《2023年全球气候情况陈述》指出,热浪、洪水、干旱、野火和敏捷增强的热带气旋形成的灾祸致使数百万人的日常日子陷入困境。

当时,社会公众对气候、冰川的高度重视,也阐明晰人们对未来的忧虑,气候危机将是人类面对的一项重要应战。

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