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逐冰而上⑤|康世昌:希望獲取更多基礎數據準確預估冰川變化
2023年“巔峰使命”珠峰科考正在進行,共有5支科考分隊13個科考小組的170名科考隊員齊聚珠峰地區,圍繞水、生態和人類活動進行綜合科學考察。中國科學院西北生態環境資源研究院副院長、冰凍圈科學國家重點實驗室主任康世昌帶領的小組便是其一,該小組主要關注冰川變化和冰芯中大氣污染物記錄。
在極高海拔、缺氧的惡劣環境下,他們堅守在海拔6530米的東絨布冰川埡口長達20天,飲冰臥雪、櫛風沐雨,克服極端天氣和高原反應等重重困難,終于在5月19日成功鉆取了兩支透底冰芯,長度分別為118.7米和115.3米。另外,還鉆取了一支長度為20米的淺冰芯。

康世昌介紹中絨布冰川冰塔林退縮情況 澎湃新聞記者 鄒橋 圖
近年來,珠峰地區持續變暖,冰川不斷退縮,冰湖持續擴張。相關資料顯示,自20世紀以來,青藏高原整體上快速變暖,而且近50年來的變暖超過全球同期平均升溫率的2倍,達到每10年0.3-0.4 ℃。近60年來,珠峰地區氣候持續變暖,升溫幅度與青藏高原的平均值相當。自1970-2010年間,珠峰地區我國境內的冰川面積減小了約28.4%。
珠峰地區是氣候環境變化的最敏感地區之一,也是全球中低緯度地區冰川分布最集中的區域之一。在氣候變化的背景下,珠峰地區的冰川發生了哪些變化、將帶來哪些影響?我們又該采取什么行動減緩冰川消融?
以下是澎湃新聞與中國科學院西北生態環境資源研究院副院長、冰凍圈科學國家重點實驗室主任康世昌的對話:
海拔6530米鉆取兩支透底冰芯,重建微塑料污染物變化歷史
澎湃新聞:你們這次在2023“巔峰使命”珠峰科考中的主要任務是什么?
康世昌:2022年,我們參加了“巔峰使命”珠峰科考,這次是繼2022“巔峰使命”的一個延續。今年,第二次青藏科考一共組織了5支科考分隊、13個科考小組的170多名科考隊員參加考察,我們科考小組主要關注冰川變化和冰芯中大氣污染物記錄。
在冰川變化方面,我們與去年一樣,繼續利用高分辨率的先進技術給珠峰中絨布冰川、東絨布冰川做“體檢”,測量冰川表面形態,以便與去年的同類型數據及遙感資料進行對比,刻畫冰川變化。“目前冰川的狀態是不健康的,呈現加速消融。”
同時,我們今年還要在東絨布冰川6530米埡口鉆取冰芯。5月14日,我們成功地在6530米埡口鉆取了第一支透底冰芯,長度為118.7米;5月19日凌晨,我們又在同一地點成功鉆取了第二支透底冰芯,長度為115.3米。另外,我們還獲取了一支20米的淺冰芯。其中第一支透底冰芯的最底部顏色呈暗色,含有泥質成分,上部的冰芯則晶瑩剔透。目前,這兩支透底冰芯已經運送至珠峰大本營,隨后將送至蘭州的冰芯庫。接下來,我們會對冰芯開展分析測試工作。
澎湃新聞:冰芯儲藏了哪些信息,它有助于人類研究哪些問題?
康世昌:“冰芯”是指從冰川表面向下連續垂直鉆取的圓柱狀冰體,它包含了各種物理和化學參數,可以反映歷史時期氣候和環境是如何變化的。自1997年起,我們開始在珠峰地區東絨布冰川鉆取冰芯,截至目前共獲取了十余支透底冰芯。我們利用現代的分析測試手段檢測冰芯中的不同指標,運用新的技術對冰芯做進一步的準確定年,重建過去不同時間尺度的氣候和環境變化過程。“微塑料”是由于人類使用大量的塑料,經過裂解,產生出非常細小的顆粒物(粒徑小于5mm)。微塑料可以通過大氣環流“搬運”至全球各個角落,比如最偏遠的南極、北極以及青藏高原。而我們今年的重要目標之一,就是要利用鉆取的冰芯重建微塑料污染物變化的歷史。
澎湃新聞:我們在登山營地看到了一些觀測氣象的設備,在珠峰地區架設自動氣象觀測站有什么意義?
康世昌:由于我們在極高海拔地區缺少氣象觀測數據,在過去的十多年,中科院與國家氣象局合作在珠峰不同海拔位置架設了若干氣象站。2007年,科研人員在珠峰海拔5200米左右架設了自動氣象觀測站,緊接著在海拔5800米、6500米以及7028米的位置也架設自動氣象觀測站。特別在這次2023“巔峰使命”珠峰科考中,中科院又在海拔7000米以上的位置分別技術升級了3臺自動氣象觀測站。

珠峰地區架設的自動氣象觀測站 澎湃新聞記者 廖艷 圖
氣象觀測站提供的極高海拔氣象數據極其寶貴,為全球氣候變化研究提供了珍貴的基礎資料。我們可以通過不同海拔的氣象觀測數據,不斷深入認識極高海拔地區的氣候特征和氣候變化過程。
冰川不斷退縮、減薄,人類活動已影響珠峰地區的大氣環境

在海拔5200米登山營地正前方的珠穆朗瑪峰 澎湃新聞記者 廖艷 圖
澎湃新聞:你們是如何監測珠穆朗瑪峰地區的冰川?
康世昌:珠峰地區的冰川比較破碎,我們對其進行傳統的觀測還是有一定難度。當前,我們采取了兩種觀測方式:一是通過3D激光掃描、無人機航拍等方式進行實地觀測;二是通過遙感資料進行觀測。相關研究數據顯示,整個青藏高原的內陸冰川物質平衡的損失比較小,但喜馬拉雅南坡的物質損失比較大。總體來看,珠峰地區的冰川面積減少在整個青藏高原屬于中等程度。
在全球變暖背景下,青藏高原的冰川物質損失算是比較小的。低緯度地區的冰川,比如乞力馬扎羅的冰川,它們的物質損失則遠遠高于青藏高原。還有像阿拉斯加、安第斯山、阿爾卑斯山等山地冰川的物質損失則非常大,特別是阿拉斯加地區的冰川在過去20年里,它們的物質損失每年高達1米水當量,這主要是不同區域氣候條件差異所造成的。
澎湃新聞:目前珠穆朗瑪峰地區的冰川現狀如何?
康世昌:本世紀以來,珠峰地區的冰川在不斷地退縮、減薄。2000-2021年間,珠峰北坡絨布河流域冰川面積減小了約6.5%。但主要的變化是冰川減薄,特別是在珠峰北坡區域,冰川減薄的厚度每年接近0.3米水當量。“這個數值并不是最大的,原因在于有表磧覆蓋區,這一塊的冰川減薄并不是特別明顯。”
澎湃新聞:在珠穆朗瑪峰地區,冰湖的數量是多少,有什么樣的變化?
康世昌:喜馬拉雅中部地區大概分布了幾千個冰湖,珠峰地區也是喜馬拉雅冰湖分布最集中的地區之一。上世紀70年代,絨布冰川冰湖面積非常小,大概在幾千平方米。但到了2000年以后,冰湖面積已經擴大到84萬平方米,這相當于擴大了一個數量級。在這之后,冰湖面積并沒有太大的變化和發展。相關遙感數據顯示,2013年珠峰自然保護區共有冰湖1085個,總面積114.43km2。

絨布冰川湖 澎湃新聞記者 廖艷 圖
冰川加速消融,導致具有潛在危險性的冰湖形成和增多。冰湖的水量達到一定量的情況下,會發生潰決。總體來看,當前冰湖潰決的頻次在增加。
澎湃新聞:近年來,你們對珠峰地區氣候環境變化已經有了哪些研究發現?
康世昌:2020年,我們對珠峰氣候環境變化做過一次評估。從氣候角度來看,20世紀以來,青藏高原氣候快速變暖,且在近50年來,珠峰地區平均升溫率約為每10年0.33 ℃,冬季升溫率可達每10年0.39 ℃,但降水變化趨勢并不明顯。
另外從環境角度,根據冰芯記錄來看,在過去的50年里,特別是自1951年以來,珠峰地區大氣中的污染物增多;過去十多年里,我們監測到南亞地區的黑碳、有機碳等各種顆粒態污染物能夠跨越喜馬拉雅山脈傳輸到我們青藏高原上來。總之,我們可以認識到人類活動已經在深刻影響珠峰地區的大氣環境。
冰川消融不能阻止,只能減緩
澎湃新聞:您之前去過南極進行科考,那邊的冰川狀況又如何?
康世昌:在2018年到2019年間,我參加了中國第三十五次南極科考隊,主要在南極海拔最高處冰穹A觀測南極冰蓋變化情況。目前,我們團隊也在研究南極及其周圍冰川的變化,已經觀測到東南極冰川也呈現加速消融的狀態。可以看出,雖然南極地區的地理位置非常偏遠,但是也受到了氣候變暖的影響。不少研究數據表明,南極地區的冰架正在崩解,冰架底部在消融。而中國科考隊員前往南極考察,這也表明了我國積極參與和應對全球氣候變化的態度。
澎湃新聞:本世紀以來,為什么全球范圍內的冰川會強烈消融?
康世昌:全球氣候變暖是導致冰川和冰蓋加速消融的主要原因。根據IPCC相關報告顯示,自1850年以來,全球的氣溫在持續上升,特別是高海拔地區的氣溫上升是非常迅速的。過去的每十年氣溫上升的速率持續打破歷史記錄。“從監測數據來看,如果是在過去2000年來看,過去的100年和過去20年、10年的升溫是史無前例的。”
全球氣候變暖主要是因為人類活動排放的溫室氣體,例如大氣中二氧化碳、甲烷等氣體濃度快速升高時,則會帶來溫室效應的增強。我們接受的太陽短波輻射變化不大,但由于溫室效應導致了持續升溫。
澎湃新聞:冰川退縮會給人類社會帶來哪些影響?
康世昌:冰川和冰蓋存儲了全球淡水資源的70%,冰川融水則是全球重要的水資源,而全球范圍內的冰川在不斷地退縮,對我們的影響非常巨大。例如,在我國青藏高原地區、干旱地區,冰川的加速消融,導致固體水庫總水量的銳減,將對我們未來水資源的利用帶來威脅;另一方面,冰蓋的快速消融會導致海平面上升,可能對我們靠近海岸線的地區造成巨大的威脅,比如我國長三角、珠三角等經濟發達地區。
澎湃新聞:我們應采取什么行動減緩冰川消融?
康世昌:冰川消融無法阻止,只能減緩。為應對全球氣候變暖、減緩冰川消融,我們最需要做的是節能減排。我國在2020年9月提出的雙碳目標——2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”。這體現了我國積極應對全球氣候變暖,減少溫室氣體排放的決心。對于個人來說,大家要盡量減少個人的碳排放足跡。
當前,全球的氣溫仍呈現上升的趨勢,冰川也將持續退縮。我們還可以采取一些措施,比如,減少黑碳、有機碳等污染物排放;在一些冰川區進行人工增雪,以增加冰川的物質收入和反照率。
另外,我們應未雨綢繆,為將來如何合理利用水資源做一些人工措施,應對未來水資源減少的危機。
澎湃新聞:對您來說,珠峰地區的科考工作意味著什么?
康世昌:無論是珠峰地區的科考,還是整個青藏高原的科考,實地科考是一項不可或缺的觀測方式。我們所獲取的遙感資料需要地面的驗證,再結合新技術,不斷提升我們的認知。我們目前的工作就是希望獲取更多的基礎數據,對冰川未來如何變化,作出更準確的預估。
珠峰科考工作非常艱難。在高海拔缺氧的環境下工作,靠的是意志力。1997年,我第一次上珠峰地區進行科考,今年是我第十二次到這里進行科考工作,每一次感受都是不一樣的。現在,我可以肉眼直觀感受到珠峰地區冰川的變化。盡管會有高反睡不著的情況,但對我來說,珠峰科考就是一種情懷。





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