作者:李晓明 田新苗 来源:科学时报 发布时间:2010-2-8 9:04:20
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徐柏青:“冰川门”背后的科学启示

 
[科学时报 李晓明 田新苗报道]日前,政府间气候变化组织(IPCC)就两年前错误地采信一组数据公开致歉。这一事件迅速在世界气候研究界掀起轩然大波。
 
原来在IPCC2007报告中指出的一项结论,喜马拉雅冰川将于2035年,甚至更早前消失的可能性非常高,这一备受全球关注的预测被证实不过是危言耸听。其数据来源竟然是一名记者发表的科普报道。
 
虽然各国科学家普遍认为,这一事件并不会影响关于全球变暖的科学判断,但是政治企图假科学研究结论以行的现象,仍然引起了许多严肃科学家普遍的警觉。
 
无独有偶,在哥本哈根会议前夕,达赖喇嘛发布研究报告,将青藏高原的变暖事件及其影响后果归咎于发生在此间的人类活动和中国工业化进程中排放的污染物。
 
喜马拉雅冰川究竟会在何时消亡,受到人们持续的关注。日前,长期在青藏高原进行科学考察和大气污染研究的中科院青藏高原研究所研究员徐柏青就此接受了《科学时报》的专访,对喜马拉雅冰川可能发生融化的影响因素进行深入解读。
 
追踪黑碳来源
 
影响青藏高原冰川退化的因素有很多,随着研究的进展,在考虑全球变暖的大趋势之余,包括黑碳等一些气溶胶污染物质越来越引起科学家们的关注。
 
自上个世纪90年代以来,每年冬春季,南亚黑碳等污染物的排放在喜马拉雅山脉以南直至印度洋上空形成厚达3公里的大气棕色云,对区域气候环境、农业、人类身体健康等已造成严重危害。然而,黑碳等气溶胶污染物的排放对气候环境的影响是当前全球变化研究中最为关注、也是最难确定的科学问题之一。
 
一方面,大气棕色云中的黑碳吸收阳光辐射,对高海拔大气有加热效应,另一方面,随着越来越多的黑碳物质在青藏高原的雪冰表面沉降,将加速后者的融化,由此引起积雪、冰川和气候的变化。
 
但是问题在于,青藏高原上黑碳排放源在哪里?
 
一般人立刻就会将其与飞速发展的中国工业化进程对应起来,无疑,这是一个合适的、很可能被人们广为接受的理由。达赖也正是利用普通人的这种思维盲点,偷换概念,大行其道。
 
依据公开发表的数据,“中国内地的黑碳排放确实很严重。”对此,徐柏青毫不讳言,高煤的能源结构和农村地区广泛使用秸秆等生物燃料所导致的排放问题的确存在,并且也在华南地区出现了严重的棕色云团。近10年来,中国政府投入大量精力建成临安、合肥、瓦里关等监测站,加强了排放监测并接受联合国环境署监督,向国际开放。
 
“中国有黑碳排放,这没必要隐瞒,也不必讳言。但是,只要对影响中国大陆的季风气候有所了解的话,就不难知道中国的黑碳排放很难到达青藏高原。”徐柏青强调说。
 
徐柏青等学者近年来持续在青藏高原进行大范围的冰芯提取分析和研究,揭示了上世纪50年代以来青藏高原雪冰中黑碳含量的时空变化。在青藏高原西部、北部,上世纪五六十年代欧洲黑碳高排放有“重要贡献”,后来随着技术改进,欧洲的黑碳排放水平显著下降,这一地区冰川表面黑碳的沉降也随之下降;在青藏高原南部与东南部,雪冰中黑碳含量自上世纪80年代以来持续增长,则显示了南亚地区黑碳排放的主导作用。真正可能受到中国大陆黑碳排放影响的青藏高原东部地区,事实上黑碳沉降远小于上述地区。
 
“一个可怕的事实是,我们通过进一步计算发现,在过去20多年来,冬春季节暴发的南亚大气棕色云将黑碳物质带至青藏高原东南部,对加剧冰川的融化有重要影响,并且这种影响随着冰川表面积雪的融化,黑碳在冰川表面的进一步积累而得到几倍甚至几十倍的加强。”徐柏青说。
 
尽管有高大的喜马拉雅山作为屏障,但是青藏高原腹地也无法不受到南亚棕色云团的影响。其中一种方式是通过平流层进入高原,另一种则借道藏东南缓坡进行传输。在棕色云团中的黑碳物质可以在大气中吸热,加热高空大气,直接作用于高海拔冰川,引起融化,在这方面美国NASA有较成熟的研究;另一种机制则是黑碳物质随着降雪沉降至冰川表面,使融化进程加速。研究发现,在上世纪80年代藏东南,每克新雪里黑碳物质含量仅有4~5纳克,如今已经增长3倍,达到12~15纳克。要命的是,一旦冰川启动消融过程,黑碳物质并不会随之带走,而是成百倍地累积,大大加速消融进程。
 
青藏高原冰川何时消失?
 
达赖在其报告中称:“西藏及周边国家数百万居民和数千种动植物的生存取决于西藏的水资源。气候变化对西藏水资源的影响已经引起了下游数百万人的切实关注。”
 
项庄舞剑,意在沛公。明眼人一看就知道,达赖大肆渲染喜马拉雅冰川融化问题的目的,其实在于宣扬因中国发展导致的气候威胁论,并借机向中国政府施压,在国际社会上传播其政治企图。
 
实际上,早在2007年,德国一名科学家贩卖相同的观点,在一次气氛融洽的晚餐会上指责中国,把矛头指向在座唯一的中国学者、时任国际地科联主席张宏仁。张宏仁引述普遍规律从侧面给予了有力还击,他表示,姑且不论全球气候变暖导致高山区冰川积雪融化是普遍现象,仅从大气水文循环的一般常识而言,即使冰川融化发生,周边国家无须担心其淡水资源。因为无论是降雨还是降雪,总的降水量在全球变暖条件下只会增加不会减少。这番即席演讲后,博得了在场嘉宾的热烈掌声,这是很少出现在晚餐会上的现象。
 
如今,徐柏青则想进一步阐明,在学界研究中,青藏高原冰川何时消失依然没有定论。2035年,抑或是IPCC后来郑重致歉之后修改的2350年,这种貌似十分精确的科学预测,都是“不靠谱”的。
 
这是另一个思维盲区。一般人一看到青藏高原冰川融化,自然以为是大面积发生的现象。实际在青藏高原有多年野外研究工作的科学家看来,事实并非如此。发生在青藏高原的冰川融化有很大的区域差异,融化速率在内部的差别也非常大。中国科学院院士姚檀栋2004年发表的一篇论文明确指出,青藏高原内部核心区域的冰川融化速率仅有1~2米每年,而高原外围,如藏东南地区一年甚至可以达到50~60米。如果在两者之间简单地取平均值得出来的结论显然不具有任何说服力。
 
冰川规模大小也会影响其融化比率。一项持续监测结果表明,藏东南一处小型的曲玛冰川,25年内面积缩减了55%,但是大至数百平方公里的大型冰川则相对缓慢得多。冰川大多夏季融化退缩,冬春季节又重新积累,这对于水资源调蓄是非常重要的。即便发生冰川完全退缩的情形,水资源依然会有,不过涵养调蓄的功能就大打折扣了。
 
徐柏青表示,青藏高原冰川何时消失或许只是一个伪问题,所有的估算数字都是基于目前的增温趋势得出来的。IPCC报告里引用出错的插曲,不过是出于面向政府官员和普通公众传播的策略需要,在海量的数据和复杂的科学论证最终的呈现形式上,一个明确而简单的结论更受欢迎。它带给一般人的直观感受是,这更符合科学研究无可置疑的权威性。
 
“IPCC只是在面向公众传播的过程中犯了错误,但这并不能因此全盘否定IPCC的主报告的其他内容。”徐柏青强调说。
 
中国进行独立观测和研究势在必行
 
经历了此次“冰川门”之后,徐柏青的切身感受是:中国科学家必须进行独立的观测和研究,有了自主获取的科学数据,才能在国际事务中,真正掌握科学的话语权,不会被人牵着鼻子走。
 
以南亚棕色云为例,美国科学家在上世纪90年代初期就开始实施印度洋大气气溶胶研究计划,最后弄清楚了印度黑碳和气溶胶排放问题,此后联合国环境署在这一领域的大型计划项目也顺理成章地集中于南亚。
 
“相比较而言,东亚地区就没有这么大规模的实验研究。”徐柏青目前在青藏高原地区进行的黑碳研究,也更多地集中在机制研究上。“黑碳很好理解,过程并不复杂,但由于它属于气溶胶范畴,本身的认知程度较低,它是不是单独发生作用,目前并不明朗。”他强调,关键是要加强观测工作,在涉及最后的计算环节,到底有多大的影响,观测数据是一切结论的终极基础。
 
徐柏青透露,目前青藏高原黑碳研究经历了四五年,积累下十多支冰芯的数据,下一步将优化观测布局,使研究更具针对性,结论更加精准。
 
据了解,目前青藏高原西北部的慕士塔格冰芯取样点,常年受西风控制,对于来自西方的中东、中亚,一直到欧洲的物质传输,这是监测研究最好的一个控制点。在藏东南然乌地区的另一个冰芯取样点,则是印度等南亚地区黑碳排放的关键控制点。今年5月,徐柏青与同事在国家自然科学基金重点项目的资助下,将建立祁连山监测点,这将是对来自中国内陆的黑碳排放进行监测的关键控制点。
 
2009年底,徐柏青以第一作者完成的研究论文Black soot and the survival of Tibetan glaciers,发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上,建立在大量自主分析的数据分析和论证基础上得出的核心观点认为,来自南亚的黑碳在青藏高原冰川的沉降加速了冰川的融化。这篇文章随即在国际上掀起强烈反响。
 
记者了解到,中国科学院正在酝酿一个碳专项,聚焦气候变化研究中人类活动影响与陆地和近海固碳潜力等重大问题;而来自国土资源部的消息称,预计会有10亿元投入一个大型碳计划。
 
“中国人不能总是跟着外国人走,尽管拿国外的数据更容易,发表文章也更快,但是重大国际问题的谈判上,应该有自己的实际观测基础,建立自己的理论,搞清楚自己的家底。”不仅是徐柏青,这已经成为科学界许多有识之士的共同认识。
 
“下一次,我们应该能够得到一个更好的结果。”徐柏青最后肯定地表示。
 
《科学时报》 (2010-2-8 B1 低碳能源周刊)
 
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