作者:廖艳 王选辉 邹桥 来源:澎湃新闻 发布时间:2023/8/2 13:31:10
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康世昌:希望获取更多基础数据准确预估冰川变化

 

2023年“巅峰使命”珠峰科考正在进行,共有5支科考分队13个科考小组的170名科考队员齐聚珠峰地区,围绕水、生态和人类活动进行综合科学考察。中国科学院西北生态环境资源研究院副院长、冰冻圈科学国家重点实验室主任康世昌带领的小组便是其一,该小组主要关注冰川变化和冰芯中大气污染物记录。

在极高海拔、缺氧的恶劣环境下,他们坚守在海拔6530米的东绒布冰川垭口长达20天,饮冰卧雪、栉风沐雨,克服极端天气和高原反应等重重困难,终于在5月19日成功钻取了两支透底冰芯,长度分别为118.7米和115.3米。另外,还钻取了一支长度为20米的浅冰芯。

近年来,珠峰地区持续变暖,冰川不断退缩,冰湖持续扩张。相关资料显示,自20世纪以来,青藏高原整体上快速变暖,而且近50年来的变暖超过全球同期平均升温率的2倍,达到每10年0.3-0.4 ℃。近60年来,珠峰地区气候持续变暖,升温幅度与青藏高原的平均值相当。自1970-2010年间,珠峰地区我国境内的冰川面积减小了约28.4%。

珠峰地区是气候环境变化的最敏感地区之一,也是全球中低纬度地区冰川分布最集中的区域之一。在气候变化的背景下,珠峰地区的冰川发生了哪些变化、将带来哪些影响?我们又该采取什么行动减缓冰川消融?

以下是澎湃新闻与中国科学院西北生态环境资源研究院副院长、冰冻圈科学国家重点实验室主任康世昌的对话:

海拔6530米钻取两支透底冰芯,重建微塑料污染物变化历史

澎湃新闻:你们这次在2023“巅峰使命”珠峰科考中的主要任务是什么?

康世昌:2022年,我们参加了“巅峰使命”珠峰科考,这次是继2022“巅峰使命”的一个延续。今年,第二次青藏科考一共组织了5支科考分队、13个科考小组的170多名科考队员参加考察,我们科考小组主要关注冰川变化和冰芯中大气污染物记录。

在冰川变化方面,我们与去年一样,继续利用高分辨率的先进技术给珠峰中绒布冰川、东绒布冰川做“体检”,测量冰川表面形态,以便与去年的同类型数据及遥感资料进行对比,刻画冰川变化。“目前冰川的状态是不健康的,呈现加速消融。”

同时,我们今年还要在东绒布冰川6530米垭口钻取冰芯。5月14日,我们成功地在6530米垭口钻取了第一支透底冰芯,长度为118.7米;5月19日凌晨,我们又在同一地点成功钻取了第二支透底冰芯,长度为115.3米。另外,我们还获取了一支20米的浅冰芯。其中第一支透底冰芯的最底部颜色呈暗色,含有泥质成分,上部的冰芯则晶莹剔透。目前,这两支透底冰芯已经运送至珠峰大本营,随后将送至兰州的冰芯库。接下来,我们会对冰芯开展分析测试工作。

澎湃新闻:冰芯储藏了哪些信息,它有助于人类研究哪些问题?

康世昌:“冰芯”是指从冰川表面向下连续垂直钻取的圆柱状冰体,它包含了各种物理和化学参数,可以反映历史时期气候和环境是如何变化的。自1997年起,我们开始在珠峰地区东绒布冰川钻取冰芯,截至目前共获取了十余支透底冰芯。我们利用现代的分析测试手段检测冰芯中的不同指标,运用新的技术对冰芯做进一步的准确定年,重建过去不同时间尺度的气候和环境变化过程。“微塑料”是由于人类使用大量的塑料,经过裂解,产生出非常细小的颗粒物(粒径小于5mm)。微塑料可以通过大气环流“搬运”至全球各个角落,比如最偏远的南极、北极以及青藏高原。而我们今年的重要目标之一,就是要利用钻取的冰芯重建微塑料污染物变化的历史。

澎湃新闻:我们在登山营地看到了一些观测气象的设备,在珠峰地区架设自动气象观测站有什么意义?

康世昌:由于我们在极高海拔地区缺少气象观测数据,在过去的十多年,中科院与国家气象局合作在珠峰不同海拔位置架设了若干气象站。2007年,科研人员在珠峰海拔5200米左右架设了自动气象观测站,紧接着在海拔5800米、6500米以及7028米的位置也架设自动气象观测站。特别在这次2023“巅峰使命”珠峰科考中,中科院又在海拔7000米以上的位置分别技术升级了3台自动气象观测站。

气象观测站提供的极高海拔气象数据极其宝贵,为全球气候变化研究提供了珍贵的基础资料。我们可以通过不同海拔的气象观测数据,不断深入认识极高海拔地区的气候特征和气候变化过程。

冰川不断退缩、减薄,人类活动已影响珠峰地区的大气环境

澎湃新闻:你们是如何监测珠穆朗玛峰地区的冰川?

康世昌:珠峰地区的冰川比较破碎,我们对其进行传统的观测还是有一定难度。当前,我们采取了两种观测方式:一是通过3D激光扫描、无人机航拍等方式进行实地观测;二是通过遥感资料进行观测。相关研究数据显示,整个青藏高原的内陆冰川物质平衡的损失比较小,但喜马拉雅南坡的物质损失比较大。总体来看,珠峰地区的冰川面积减少在整个青藏高原属于中等程度。

在全球变暖背景下,青藏高原的冰川物质损失算是比较小的。低纬度地区的冰川,比如乞力马扎罗的冰川,它们的物质损失则远远高于青藏高原。还有像阿拉斯加、安第斯山、阿尔卑斯山等山地冰川的物质损失则非常大,特别是阿拉斯加地区的冰川在过去20年里,它们的物质损失每年高达1米水当量,这主要是不同区域气候条件差异所造成的。

澎湃新闻:目前珠穆朗玛峰地区的冰川现状如何?

康世昌:本世纪以来,珠峰地区的冰川在不断地退缩、减薄。2000-2021年间,珠峰北坡绒布河流域冰川面积减小了约6.5%。但主要的变化是冰川减薄,特别是在珠峰北坡区域,冰川减薄的厚度每年接近0.3米水当量。“这个数值并不是最大的,原因在于有表碛覆盖区,这一块的冰川减薄并不是特别明显。”

澎湃新闻:在珠穆朗玛峰地区,冰湖的数量是多少,有什么样的变化?

康世昌:喜马拉雅中部地区大概分布了几千个冰湖,珠峰地区也是喜马拉雅冰湖分布最集中的地区之一。上世纪70年代,绒布冰川冰湖面积非常小,大概在几千平方米。但到了2000年以后,冰湖面积已经扩大到84万平方米,这相当于扩大了一个数量级。在这之后,冰湖面积并没有太大的变化和发展。相关遥感数据显示,2013年珠峰自然保护区共有冰湖1085个,总面积114.43km2。

冰川加速消融,导致具有潜在危险性的冰湖形成和增多。冰湖的水量达到一定量的情况下,会发生溃决。总体来看,当前冰湖溃决的频次在增加。

澎湃新闻:近年来,你们对珠峰地区气候环境变化已经有了哪些研究发现?

康世昌:2020年,我们对珠峰气候环境变化做过一次评估。从气候角度来看,20世纪以来,青藏高原气候快速变暖,且在近50年来,珠峰地区平均升温率约为每10年0.33 ℃,冬季升温率可达每10年0.39 ℃,但降水变化趋势并不明显。

另外从环境角度,根据冰芯记录来看,在过去的50年里,特别是自1951年以来,珠峰地区大气中的污染物增多;过去十多年里,我们监测到南亚地区的黑碳、有机碳等各种颗粒态污染物能够跨越喜马拉雅山脉传输到我们青藏高原上来。总之,我们可以认识到人类活动已经在深刻影响珠峰地区的大气环境。

冰川消融不能阻止,只能减缓

澎湃新闻:您之前去过南极进行科考,那边的冰川状况又如何?

康世昌:在2018年到2019年间,我参加了中国第三十五次南极科考队,主要在南极海拔最高处冰穹A观测南极冰盖变化情况。目前,我们团队也在研究南极及其周围冰川的变化,已经观测到东南极冰川也呈现加速消融的状态。可以看出,虽然南极地区的地理位置非常偏远,但是也受到了气候变暖的影响。不少研究数据表明,南极地区的冰架正在崩解,冰架底部在消融。而中国科考队员前往南极考察,这也表明了我国积极参与和应对全球气候变化的态度。

澎湃新闻:本世纪以来,为什么全球范围内的冰川会强烈消融?

康世昌:全球气候变暖是导致冰川和冰盖加速消融的主要原因。根据IPCC相关报告显示,自1850年以来,全球的气温在持续上升,特别是高海拔地区的气温上升是非常迅速的。过去的每十年气温上升的速率持续打破历史记录。“从监测数据来看,如果是在过去2000年来看,过去的100年和过去20年、10年的升温是史无前例的。”

全球气候变暖主要是因为人类活动排放的温室气体,例如大气中二氧化碳、甲烷等气体浓度快速升高时,则会带来温室效应的增强。我们接受的太阳短波辐射变化不大,但由于温室效应导致了持续升温。

澎湃新闻:冰川退缩会给人类社会带来哪些影响?

康世昌:冰川和冰盖存储了全球淡水资源的70%,冰川融水则是全球重要的水资源,而全球范围内的冰川在不断地退缩,对我们的影响非常巨大。例如,在我国青藏高原地区、干旱地区,冰川的加速消融,导致固体水库总水量的锐减,将对我们未来水资源的利用带来威胁;另一方面,冰盖的快速消融会导致海平面上升,可能对我们靠近海岸线的地区造成巨大的威胁,比如我国长三角、珠三角等经济发达地区。

澎湃新闻:我们应采取什么行动减缓冰川消融?

康世昌:冰川消融无法阻止,只能减缓。为应对全球气候变暖、减缓冰川消融,我们最需要做的是节能减排。我国在2020年9月提出的双碳目标——2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”。这体现了我国积极应对全球气候变暖,减少温室气体排放的决心。对于个人来说,大家要尽量减少个人的碳排放足迹。

当前,全球的气温仍呈现上升的趋势,冰川也将持续退缩。我们还可以采取一些措施,比如,减少黑碳、有机碳等污染物排放;在一些冰川区进行人工增雪,以增加冰川的物质收入和反照率。

另外,我们应未雨绸缪,为将来如何合理利用水资源做一些人工措施,应对未来水资源减少的危机。

澎湃新闻:对您来说,珠峰地区的科考工作意味着什么?

康世昌:无论是珠峰地区的科考,还是整个青藏高原的科考,实地科考是一项不可或缺的观测方式。我们所获取的遥感资料需要地面的验证,再结合新技术,不断提升我们的认知。我们目前的工作就是希望获取更多的基础数据,对冰川未来如何变化,作出更准确的预估。

珠峰科考工作非常艰难。在高海拔缺氧的环境下工作,靠的是意志力。1997年,我第一次上珠峰地区进行科考,今年是我第十二次到这里进行科考工作,每一次感受都是不一样的。现在,我可以肉眼直观感受到珠峰地区冰川的变化。尽管会有高反睡不着的情况,但对我来说,珠峰科考就是一种情怀。

 
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