近日有多条关于山岳冰川加剧融化退缩的报道,如美国冰川公园的冰川严重退缩,从1850年到1910年国家公园建立时,公园拥有150块冰川,而到了2010年仅剩25块。再如有报道说我国的梅里雪山明永冰川6年间垂直退缩200米……冰川虽然与许多人距离十分遥远,但是,作为“固体水库”,它的加剧消融和退缩将对全人类产生深远的影响……
上世纪90年代以来大多数冰川都退缩了
辽宁日报:近日有报道说,许多山岳冰川在严重退缩,那么除了南北极的冰盖消融已成为不争的事实,各大洲的高山冰川都处于消融退缩状态吗?
沈永平:南北极的冰(盖)这样面积广大的大陆冰川在加剧融化,而地球上被称为“固体水库”的山岳(地)冰川面积也有21万平方公里,主要分布在欧亚大陆和南、北美大陆的高山区,整体也在呈消融退缩的状态,欧洲的山岳冰川集中在我们常听说的阿尔卑斯山脉,消融的情况相对慢一些,因为那里降水量相对充足一些。
辽宁日报:我国青藏高原和新疆等高山区分布着大量的冰川,冰川的面积有多少?近些年消融退缩的态势是怎样的?
沈永平:在世界中低纬度的国家里,我国冰川资源是最丰富的,根据已完成的冰川编目统计,我国冰川有46298条面积达59406平方公里冰储量约为5590立方千米。上世纪50至60年代,冰川出现大规模退缩,但并未形成冰川全面退缩,呈前进状态的冰川占总冰川条数的百分之十,还有一部分冰川处于既没前进也没后退的稳定状态;到了60年代末至70年代,雪线下降,许多冰川曾出现前进或前进迹象,前进冰川的比例增大,退缩冰川的退缩幅度减小。而20世纪80年代以来,冰川后退重新加剧,90年代以来,冰川退缩强于20世纪的任何一个时期。
辽宁日报:上世纪90年代以来,所有的冰川都退缩了吗?
沈永平:应该说绝大多数。 1990年至本世纪初,在我们研究的612条冰川中,整体退缩的冰川占了95%,前进的只占5%。从面积上看,西北干旱区所调查的22494条冰川,1960年前后总面积为29485平方公里,到2007年前后冰川面积已缩小了3818平方公里,缩小比例达13%。典型的比如乌鲁木齐河源天山1号冰川,它是由东西两个支冰川组成,1962年时,东西两支冰川的冰舌部分连为一体,1993年东西两支冰川彻底分离,到2001年时,东西两支冰川相距已达100多米,该冰川在1990年至1991年的退缩速率是有记录以来最大的,达6.5米。而像唐古拉山的大、小冬克玛底冰川,从1991年开始观测时两条冰川都处于前进状态,小冬克玛底冰川1992年夏季期间还前进了接近4米,1993年时转入退缩状态,但当年退缩量只有0.2米,此后退缩速率一年比一年大,到2000年时已达到2.86米/年;大冬克玛底冰川到2001年时已达到4.56米/年。青藏高原及新疆高山冰川基本上转入全面退缩状态,这是上世纪90年代以来冰川变化的一个重要特征。
辽宁日报:是否可以说,冰川的退缩在不同的区域是不同的?哪些地方的冰川退缩的最厉害?
沈永平:通过对不同地区代表性的冰川进行考察观测,结果表明,在喀喇昆仑地区和藏东南地区冰川强烈退缩,位于喀喇昆仑山的帕苏冰川后退速度每年接近50米,藏东南地区退缩最明显的例子是藏东南的则普冰川和卡青冰川。但在青藏高原中部及周围地区,冰川退缩幅度较小,基本都不超过每年10米。
降水补给慢于消融冰川“瘦”珠峰“矮”
辽宁日报:说(山岳)冰川消融加剧,他的表现是什么?就是长度缩短了吗?
沈永平:最直观的表现就是这条冰川的末端(位置)照往年比退缩了,也就是说它夏季里消融面积扩大了,另外还有可能出现表层冰融化加剧而变薄的现象,总之,冰川年际消融的后果就是体积减小,冰储量减少。
辽宁日报:珠穆朗玛峰的高度在变化是不是也是其上面覆盖的冰的薄厚变化所致?
沈永平:根据陈俊勇等研究人员的观测,珠峰顶部自1966年以来一直在降低,到1999年,珠峰顶部从8849.75米降低到8848.45米,总降低值为1.3米,而且发现,1966至1975年间和1992至1998年间珠峰顶部的降低比较快,接近每年0.1米。珠峰顶部在短期内降低如此剧烈,肯定不是地壳运动的结果,只能从冰川对气候的响应去解释峰顶部覆盖着的冰虽不存在退缩、下降的情况,但珠峰顶部有远大于2.5米的雪,全球变暖以后,由于气温上升,加速了由雪到冰的转化过程,冰川的密实化过程加快,从而导致冰面的急剧降低,实际上,从1992年开始的珠峰顶部急剧降低时期正好对应于气候急剧变暖时期。
辽宁日报:冰场加剧消融,是气候变暖的结果吗?冰川一般是夏季融化,那么冬季的寒冷不足以增加冰川的扩展吗?
沈永平:冰川对气候变化非常敏感,是气候变化最好的指示器和直观证明之一。上世纪90年代以来,全球平均气温显著提高,青藏高原、新疆各地区的气温记录也普遍显示升温趋势,这与冰川的普遍消融退缩是成正向变化的。具体点说,冰川物质平衡“赤字”是山岳冰川退缩的根本原因。冰川系统内物质收入主要是以冰川区降水特别是冬季降雪为主,而支出主要是以夏季气温决定的冰川消融为主。夏季升温及“热天”延长导致冰川消融较强,而冬季降水(雪)积累不足以弥补气温升高造成的物质平衡的亏损,使得冰川加速退缩。冰川年际变化的总体特征主要决定于温度变化,研究表明,当温度升高1K(热力学温标),需要降水增加25%才能弥补由升温造成的物质亏损,高原及山岳冰川全面退缩的核心原因还是气候变暖。
冰川融水虽能缓解旱情但须警惕“寅吃卯粮”
辽宁日报:山岳冰川是重要的淡水资源,很多河流的源头就是冰川融水,那么冰川加剧融化的话,是否会对河流有一个充分的补给?
沈永平:在我国西部,冰川每年提供的水资源达600多亿立方米,是许多河流的重要水源。在新疆内陆,冰川融水缓解了干旱区水资源压力,改善了生态环境,对灌溉农业和石油化工等工业的发展具有重要的价值;西藏冰川水资源在灌溉上意义不如内陆干旱区的新疆和甘肃,但在冰川水能利用方面潜力大,冰川在调节河川径流中也具有重要作用。冰川加剧融化,短时期内好像增加了河流水资源的供给,但是从消退甚至小型冰川消失来看,会造成未来水资源长时期的供应短缺,即“寅吃卯粮”,目前一些地方已经呈现出冰川径流减少,引起湖泊干涸、沙漠化加剧的情况。而且即使是短期的水量加大,也极易造成危害。
辽宁日报:是不是容易发生洪水灾害?记得2010年春季在新疆北部就发生的严重雪灾及融雪形成的洪水灾害。
沈永平:是的,随着冰川融水量和径流的增大,发生冰川洪水及冰雪灾害的频率也在明显增加,影响范围扩大,对下游造成的经济损失是巨大的,如仅在1996年和1999年对塔里木河流域所造成的洪灾的直接经济损失就达76亿元。而在今后30至50年还可能形成若干新的灾害点。冰川融化会使消融的水在泥土和石头的阻挡下形成堰塞湖,冰湖溃决形成的突发洪水,与暴雨或融雪洪水不同,这种突发性洪水起涨快,涨率大,洪峰高,洪量小,洪水时间短促,预防难,而且往往引发山区泥石流。在过去的40年中,冰川湖决口现象愈加频繁,喀喇昆仑山、昆仑山、天山南坡西部一带及喜马拉雅山中段是我国冰湖突发性洪水高发区。
辽宁日报:对于气候变化引发的山岳冰川加剧融化及造成的严重危害,我们应采取何种对策?
沈永平:气候变暖引发的山岳冰川加剧融化已严重影响到水资源变化格局,突出表现为水资源年内与年际变率增加,现有水资源管理与灾害防治对策与措施面临巨大挑战。所以,我们一方面要对冰川消融和气候变化进行监测研究,找出变化规律和对应关系,从冰川水文、积雪水文及冻土水文角度研究冰川区水循环变化,同时,依靠科技合理利用冰川融水,做好水资源的保护、开发和调配;另一方面,要加强冰川消融观测及冰湖水位的监测,建立预警系统,进行冰川消融和冰湖溃决洪水预报,为下游的防洪安全和水库安全提供科技支持。最根本的,冰川退缩警示我们,保护环境、节能减排、减少人类活动对气候变化的负面影响是我们共同的责任。 本报记者/刘洪宇
专家档案
沈永平 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员,《冰川冻土》编辑部主任,专职副主编;中国地理学会冰川冻土分会秘书长。专长于冰川水文水资源,气候变化对水资源的影响及冰雪灾害形成机理研究。从1983开始对我国山岳冰川和地貌进行科学考察,先后主持和参加国家自然科学基金项目等国家项目及国际合作项目20多项,发表论文120余篇、国际咨询报告3篇。