“第三极”冰川研究在中国得到推进

发布日期:2012-01-06 字体:[ ]

(《Science》”新闻焦点”, Vol. 334, 2011年12月1日)

-在西藏和中亚地区新建的野外台站将用于监测喜马拉雅周边地区的冰川环境变化 

中亚地区的冰川研究在1999年8月21日落入冰点;当时,乌兹别克斯坦的伊斯兰运动武装分子(一个旨在建立一个遵守伊斯兰教法的伊斯兰国家的军事组织)放火烧掉了位于吉尔吉斯斯坦帕米尔高原一个研究台站。该台站位于阿布拉莫夫冰川附近,科学家们已经利用该台站监测冰川22年之久,但是所有的数据和台站的仪器都在这场大火中损失殆尽。科学家和工作人员还被武装分子劫持为人质,短时扣押,被释后需长途跋涉65公里才能找到最近的道路。 

在中亚的政治漩涡里,这个野外台站并非惟一的牺牲品。前苏联曾为冰川学研究提供资金支持,用于测量中亚地区的水源。但自苏联解体之后,这些用于冰川研究的设施就被废弃或陷入年久失修的状态。例如塔吉克斯坦在其1992-97年血腥内战中就损失了许多台站和台站的工作人员。 

这种状况目前则大有改善,这是得益于中国科学院青藏高原研究所发起的一项致力于区域冰川研究的新项目。该研究项目旨在通过与邻近中亚国家相关研究机构的合作,资助在塔吉克斯坦、尼泊尔和巴基斯坦建立先进的研究站点,并在西藏架设起自己的高海拔冰川观测站。这样做的目的,中国科学院青藏高原研究所所长姚檀栋研究员这样指出,“是为了全面记录冰川及其周边地区的环境变化”。 

中亚和青藏高原拥有1000 km2的冰川,涉及十几个国家;有人称之为第三极地区,因为它的冰盖面积是除南北极外最大的。第三极也是世界上变暖最快的区域。由于该地区冰川融水可以为印度河、布拉马普特拉河、长江和亚洲其它重要河流的上游提供水源,因此,对该地区的野外观测为理解气候变化对该地区的影响具有至关重要的作用。美国爱达荷州立大学(莫斯科市)的地理学家维拉迪米尔·艾森(Vladimir Aizen)教授将第三极地区称为“1亿人口的水塔”。姚檀栋教授补充说:“相比两极地区而言,第三极地区能更快的体会到冰川融化所带来的后果。”

但是,寒冷的温度和刺骨的山顶风使得在第三极地区从事冰川研究特别具有挑战性。姚教授指出:“因为遥感和气候模型对该地区冰川活动的描述具有很大的局限性,所以必须要有实际观测值”。例如,在遥感影像上无法区分出新降雪和冰川冰,从而导致科学家可能会错误推断出冰川处于前进状态。他补充道:“卫星数据需要实测数据加以验证”。 

早在1978年作为地理系学生第一次到西藏考察时,姚檀栋就被这个地方吸引住了。在1989年协助完成在长江源区建立冰川监测站后,他就梦想着建立一个野外研究监测网络。现在,他的梦想正逐渐变为现实。2009年,由中国科学院和塔吉克斯坦地质研究所联合资助的冰川监测站在塔吉克斯坦建立起来。 明年,中巴科学家计划在巴基斯坦建立一个类似的台站。中国科学院青藏高原研究所冰川学家徐柏青研究员被派往巴基斯坦考察合适的建站位置。据徐教授说,巴基斯坦愿意承担建站费用,中国科学院负责提供设备;为了万无一失,中国科学院还会在吉尔吉斯斯坦选择一处观测点作为后备。 

中国的冰川学家希望能更好地了解高海拔地区的气候变化,其中的一项就涉及到温度的解读。通过对青藏高原6年的卫星数据和中国气象局提供的同时期资料的对比,气象学家秦军博士发现变暖的趋势在高海拔地区得到放大。对于海拔1000至3000米的站点,秦得出的变暖速率大约为1℃/10年;海拔在3000至5000米的站点,变暖的速率则是前者的两倍。(变暖速率在高海拔地区被放大的现象在阿尔卑斯山和安第斯山也得到了发现)。然而,在海拔超过5000米的地区,卫星的温度解读表明变暖的速率不变甚至有所降低。秦博士现在希望准确地找出造成这种不一致性的原因。

在5000米以上的地区新建17个高海拔野外台站,进而组建一个监测网,将有助于解决这个问题。这些台站都安装有测量空气和地表温度、风向和风速、以及湿度的装置,旨在描述姚所说的冰川“完整的动态过程”。 马萨诸塞大学的气候学家雷蒙德·布莱德利教授(Raymond Bradley)认为,这些新建台站填补了重要的空白。他指出,世界上高海拔地区的大部分地区都缺少监测,中科院青藏高原所的工作“为解决这些高海拔地区环境变化的问题树立了最好的榜样”。

最近有一个研究就是来自于珠峰附近、西夏邦马峰上海拔7000米的台站的。那里得到的风速和风向数据表明,夏季风速比想象的要低,这个发现正对应于冰川的快速消融事实。

尽管新台站的建立势头迅猛,但是障碍还是存在的。青藏所冰川研究人员李生海参加了今年八月份的一次科学考察,他介绍说,从大本营到西夏邦马峰的站点下载一次数据需要三天艰苦的跋涉。李生海和他的同事们靠着冰川融水煮方便面度过了在冰川上的日子,还要用铁锨铲去近2米厚的雪才能挖出观测点。随后,他们还要返回观测站更换一些坏掉的仪器。 但是,姚檀栋相信,这些新的举措将有助于那些致力于中亚和青藏高原地区冰川研究的科学家们避免那些艰苦的过去。“我们现在需要的是地面校验资料,”他说,“为了预测未来,我们需要了解现在。”(记者:Christina Larson)

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