冰川退缩、冻土退化、湖泊扩张……我们该若何守护“亚洲水塔”？

青藏高原被称为"亚洲水塔"，那座水塔中有几水？我国第二次青藏科考队于日前给出了谜底：相当于230个三峡水库。全球变暖让"亚洲水塔"发作哪些变革？该若何守护？

撰文/记者 李鹏 编纂/陈永杰

新媒体编纂/房永珍

采访专家：

墨立平（中国科学院青藏高原研究所研究员）

近日，第二次青藏科考发布最新研究功效，被称为"亚洲水塔"的青藏高原及周边高山地域，其冰川储量、湖泊水量和次要河流出山口径流量之和超越9万亿立方米。此外，积雪和冻土的水量预算还在停止中。在全球天气变暖的大布景下，"亚洲水塔"呈现了哪些变革，又带来了什么样的危机？

▲青藏高原因为储水丰硕被称为"亚洲水塔"（供图：视觉中国）

蓄水量相当于230个三峡水库青藏高原及周边高山地域，被称为"地球第三极"。已有研究表白，第二次青藏高原综合科学考察队停止的初步预算表白，此中冰川面积约10万平方公里，终年积雪面积约30万平方公里，多年冻土面积约130万平方公里，湖泊面积约5万平方公里。

测算表白，"亚洲水塔"冰川储量、湖泊水量和次要河流出山口处的径流量三者之和超越9万亿立方米，至少相当于230个三峡水库的更大蓄水量。

▲研究人员操纵无人船丈量湖泊水量（中科院青藏高原研究所供图）

中国科学院青藏高原研究所研究员墨立平说，关于湖泊而言，他们会先实地丈量一些湖泊的水下地形，预算那些样本的储水量，然后成立湖泊面积与水量之间关系模子，再按照类似性原理揣测出更多湖泊的水量。冰川的水储量计算也是大致的原理，只不外计算过程更为复杂一些。但是，那也还不是"亚洲水塔"储水量的总和，因为青藏高原积雪和冻土的水量预算目前还没有一个大致成果。

"若是将源自全球高山的水资本划分为差别的水塔单位，在全球可划分为78个水塔单位，而青藏高原则占据着此中最重要的13个水塔，那里有更大的水资本需乞降庞大的水资本供应。"墨立平暗示。

▲青藏高原上的冰川根本都是由降水遇冷冻结构成，储藏着大量的淡水资本（中科院青藏高原研究所供图）

此外，"亚洲水塔"对整个中国的天气格局也有严重影响。因为亚洲水塔不只为那片区域供给着重要的水资本，也极大地影响着地表的湿度与能量反射率，而高原地表湿度和能量反射率决定着其吸热水平，在大气环流的感化下，通过水汽和热量输送对中国东部的降水散布格局产生重要的影响。

▲10条大江大河源自青藏高原，为亚洲广袤地域供给着充沛的水资本（墨立平供图）

一个典型的例子就是1997年冬季至1998年春季，青藏高原的大雪以及积雪融化后地表湿度的增加，加强了地表的湿度，减小了大气的吸热效率，从高原输送到中国东部中低纬度的水汽加强，使得中国东部的夏日风降水不断不克不及向北推进，而是停留在长江流域，形成了长江中下流大面积洪涝。

天气变革招致"亚洲水塔"的危机比来50年，全球履历了明显的增温，而做为"亚洲水塔"的青藏高原地域的增温幅度是全球均匀数的2倍。在如斯猛烈的天气变革幅度下，"亚洲水塔"的各构成要素势必发作猛烈的响应，此中冰川的巨变尤为显著。

监测显示，1976年以来，藏东南冰川退缩幅度均匀到达每年40米，有的以至超越60米。几年前，在珠峰北侧5600米摆布，看得到许多形态各别并且斑斓的冰塔林，如今5700米才有。测算数据显示，中国冰川以年均131平方公里速度在缩小，若是目前的趋向持续下去，预期到2050年摆布，有三分之一摆布的冰川会消逝。

▲喜马拉雅山地域冰川物量平衡变革图（墨立平供图）

冰川融化时，有时会演酿成庞大的灾难。中国科学院青藏高原研究所的研究显示，因为冰川不变水平下降和降水量异常增加，就会呈现冰崩及引发的复合地量灾祸。2016年，西藏阿里地域阿汝冰川冰崩，庞大的崩塌体冲出山谷，沿途运移间隔超越10公里，碾压了大片草场，最末冲入山脚的湖泊，形成湖水溢出后又吞没了大片草场。

冰川退缩之时，青藏高原的湖泊呈现出显著的扩张。墨立平暗示，他们通过对青藏高原315个封锁湖泊的研究发现，那些湖泊的面积不断在扩张，湖泊水量在过去40年增加了1026亿立方米，相当于3个三峡水库或40个密云水库的水量。此中色林错的扩张是青藏高原湖泊扩张最为明显的例子。通过操纵遥感影像和实测水深数据计算，色林错从青藏高原的第三大湖上升到第二大湖。

▲1933年英国人拍摄的图片（墨立平供图）

▲1976年，在西藏高原考察队员拍摄的照片（墨立平供图）

▲2006年，墨立平的同事在考察中拍摄的照片（墨立平供图）

然而，一些湖泊扩张也带来了危机或者灾难。中科院西北生态情况与资本研究院的研究表白，在对喜马拉雅山地域143个冰湖的溃决概率评估中，认为65%摆布的冰湖存在"高"或"十分高"的溃决可能。

当然，天气变革招致的"亚洲水塔"巨变也带来了一些积极的因素，其近些年来的暖湿化倾向就是典型的例子。科学家研究发现，天气变革给"亚洲水塔"的冰川、冻土、湖泊等都带来了庞大的变革，那些变革又深入影响着"亚洲水塔"各项功用的阐扬。

譬如冰川融化、冻土退化与湖泊扩张极大地加强了大气的水汽含量，其产生的明显影响就是使青藏高原的区域降水量增加。进一步的模仿研究显示，青藏高原湖泊的存在和水面面积扩张，可以有效削弱地表向大气的能量输送，使更多的水分停留在青藏高原内部，并增加那里水轮回的水平。

▲冰川退缩速度的空间散布（墨立平供图）

此外，冰川加剧融化，对周边地域的河流径流产生庞大影响。在西北部地域，虽然降水削减，但气温上升招致冰川融水增加，河流流量上升，有利于绿洲经济的开展，那在短期间内促进了"亚洲水塔"的感化阐扬。

"亚洲水塔区"的天气变暖和降水增加，明显促进了区域植被生长。从天气—植被模子的模仿成果阐发，变好的植被前提反过来又能按捺生长季节温度的上升，对天气的持续变暖起到必然的减缓感化。中国科学院青藏高原研究所在三江源地域的一项研究表白，植被的变好和生态前提改善，可以增加土壤的持水才能。

"亚洲水塔"巨变也带来积极因素当然，天气变革招致的"亚洲水塔"巨变也带来了一些积极的因素，其近些年来的暖湿化倾向就是典型的例子。科学家研究发现，天气变革给"亚洲水塔"的冰川、冻土、湖泊等都带来了的庞大的变革，那些变革又深入影响着"亚洲水塔"各项功用的阐扬。

譬如冰川融化、冻土退化与湖泊扩张极大地加强了大气的水汽含量，其产生的明显影响就是使青藏高原的区域降水量增加。进一步的模仿研究显示，青藏高原湖泊的存在和水面面积扩张，可以有效削弱地表向大气的能量输送，使更多的水分停留在青藏高原内部，并增加那里水轮回的水平。

▲青藏高原冻土含水量变革率（墨立平供图）

多年冻土是"亚洲水塔"最重要的地下水贮藏所在。多年冻土具有一个重要的活动层，里面含有大量的地下冰，气温上升使得地下冰融化，活动层厚度增大，从而使得土壤愈加潮湿。

此外，冰川加剧融化，对周边地域的河流径流产生庞大影响。在西北部地域，虽然降水削减，但气温上升招致冰川融水增加，河流流量上升，有利于绿洲经济的开展，那在短期间内促进了"亚洲水塔"的感化阐扬。在东南部和南部地域，将来一段期间降水的增加，使得源自青藏高原的大江大河流量更为不变，从而连结不变的"亚洲水塔"功用。

▲色林错湖泊扩张（墨立平供图）

与此同时，"亚洲水塔区"的天气变暖和降水增加明显促进了区域植被的生长。从天气—植被模子的模仿成果阐发，变好的植被反过来又能按捺生长季节温度的上升，对天气的持续变暖起到必然的减缓感化。中国科学院青藏高原研究所在三江源地域的一项研究表白，植被的变好和生态前提改善，一方面可以增加土壤的持水才能，另一方面也使更多比例的蒸腾水分轮回回到区域降水中，从而增加区域的降水量。

不外在更长的时间标准里，也不克不及对其如今的暖湿化倾向过于乐不雅。因为青藏高原的冰川大幅度退缩以后，其将会向暖干化转换，有些处所尤其是我国的西部地域，则会面对更为严峻的缺水危机。此外，其还会招致湖泊萎缩，冻土退化，而土壤含水量削减，加之过度放牧等报酬因素，也会招致草场退化、地盘戈壁化等一系列更为严峻的生态情况问题。

守护"亚洲水塔"，我们责无旁贷做做为地球的第三极，青藏高原储藏的丰硕水资本对中国甚至亚洲其他周边国度至关重要，在全球变暖的大布景下，"亚洲水塔"储水的任何变革都将产生严重影响，一些影响如今已经看得到，还有一些影响如今还看不见或者即将发作。因而，对其加强研究就显得至关重要。

墨立平暗示，研究人员需要不竭加大对青藏高原冰川、湖泊、冻土等水资本根底的考察与获取力度，领会更多贮存水的载体的汗青、贮水量及变革原因。通过变革研究领会其过去，通过不雅测掌握其如今，通过数据预测其将来。"亚洲水塔是地球最重要的水塔，庇护它，我们责无旁贷。"他说。

在青藏高原停止湖泊的研究良多时候是个苦差事，好比可可西里地域位于多年冻土腹地，夏日那里成为一片难以通过的池沼，墨立平率领的湖泊团队考察时，需要载重卡车运输船只、钻探平台等设备，底子无法在夏日通行，而进入严冬后，湖泊结冰封冻，对湖泊的丈量与钻探工做也将无法停止。因而，每年留给他们在可可西里湖泊考察的时间窗口只要一个多月。2019年秋冬之间的35天考察中，他们不断在底子没有道路的山谷、河道与垭口中穿越，陷车救援也一路陪伴着此次考察的征程。

▲科研人员需要操纵卫星、遥感飞机和主动化空中监测系统来停止从空中到天空，到空中的一个立体性的考察（墨立平供图）

"有一次，考察队的车辆陷在海拔5200米的处所，我们不能不冒着零下10度 的低暖和5级大风，用了4个多小时，将车上5吨多的辎重全数卸下，拖出陷车，再从头拆载后继续前行。"墨立平说。

喜马拉雅山脉—青藏高原地域是全球对天气变革最敏感的地域之一，目前天气变暖仍在持续。2015年巴黎天气大会设定本世纪末全球均匀气温上升限造在2℃以内，而青藏高原的气温上升幅度将会到达4℃，与此同时，从青藏高原的农牧业开展看，人类活动将会进一步加强，那将对冰川、冻土、湖泊、生态系统变革发作更深入的影响。

墨立平认为，在天气变革和人类活动不竭加剧的今天，做为科研人员更应加倍勤奋，深切认识"亚洲水塔"变革的机造，并预测其变革的趋向和各类情况影响，而灾祸与风险预测更是此中的重中之重。

出品：科普中央厨房

监造：北京科技报 | 科学加客户端

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