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阿根廷圣克鲁斯省的(de)佩里托莫雷诺冰川。

新华社发

格陵(ling)兰岛首府努克雪(xue)景。

斯特芬·川夫摄（影像中国）

冯德(de)光作

《讽刺与幽默》供图

3月21日，全(quan)球首个世(shi)界冰川日。

冰川是(shi)地球淡水资源的(de)重要组成部分，不仅为(wei)数十亿人提供饮用水和灌溉水源，还在调节全(quan)球气候、维持生物多样性方面发挥着(zhe)不可替代的(de)作用。然而，随着(zhe)全(quan)球气候变暖(nuan)，冰川正以惊人的(de)速(su)度消融，不仅威(wei)胁着(zhe)全(quan)球生态系统，还对人类社会的(de)可持续发展构成严峻挑战。2022年(nian)12月，联合(he)国大会通过决(jue)议，将2025年(nian)确定为(wei)国际冰川保护年(nian)，从2025年(nian)起每年(nian)的(de)3月21日为(wei)世(shi)界冰川日，旨在提高公众的(de)冰川保护意识，呼吁全(quan)球采取行动，应对气候变化对冰川和生态环境的(de)威(wei)胁，共同守卫地球的(de)“白色宝藏”。

全(quan)球冰川正以惊人速(su)度融化

冰川，是(shi)由固态降(jiang)水积累、演化形成的(de)流(liu)动冰体。全(quan)球现代冰川（包括冰盖和山地冰川）总面积约为(wei)1480万平方公里，占地球陆地面积的(de)10%左右，储(chu)备着(zhe)全(quan)球约70%的(de)淡水资源。目前，南极冰盖和格陵(ling)兰冰盖都是(shi)由面积大于5万平方公里的(de)冰川组成。其中，南极冰盖是(shi)目前最大的(de)冰盖，占地球上90%的(de)冰储(chu)量，全(quan)部融化将导致海平面升高约58.3米。除冰盖外，全(quan)球山地冰川总面积约为(wei)70万平方公里，其中北极、北美洲西部和青藏高原是(shi)全(quan)球最主要的(de)山地冰川分布区。

当前，全(quan)球冰川正以惊人的(de)速(su)度融化。英(ying)国《自然》杂志近(jin)期发表的(de)最新研究显示，2000年(nian)至2023年(nian)间，全(quan)球冰川物质减少了约5%，约为(wei)6.542万亿吨。不仅如此，冰川融化还在持续加速(su)，2012年(nian)至2023年(nian)间，全(quan)球冰川的(de)平均物质减少与2000年(nian)至2011年(nian)间相(xiang)比(bi)增加了36%左右。2023年(nian)一年(nian)，全(quan)球冰川物质减少量甚至达到5480亿吨。

世(shi)界上绝大部分地方的(de)冰川和冰盖都在萎缩。2009年(nian)，位于安第斯山脉的(de)恰卡(ka)塔(ta)雅冰川消失；2023年(nian)，委内瑞拉(la)失去了最后一座(zuo)冰川——拉(la)科罗纳冰川。过去20来(lai)年(nian)，欧洲中部损失了39%的(de)冰川。预计到2100年(nian)，若升温4摄氏(shi)度，全(quan)球超过80%的(de)冰川都将消失。在整体萎缩的(de)趋势中，也存在时间和地区上的(de)差异(yi)。比(bi)如，阿拉(la)斯加、冰岛和喀喇昆仑的(de)部分冰川，近(jin)年(nian)来(lai)出现了冰川跃动现象，即(ji)冰川周期性地在较短(duan)时间内发生快速(su)运动的(de)现象，看(kan)起来(lai)像是(shi)冰川在“增长”，但随后可能(neng)会出现数年(nian)的(de)消退。

冰川为(wei)什么在加速(su)消融？

从地球地质历史的(de)宏大尺度来(lai)看(kan)，当前，我(wo)们正处于末次冰期结束后的(de)全(quan)新世(shi)间冰期。在距今约2万年(nian)的(de)末次冰盛期，古冰川占陆地面积达1/4左右，远非现代冰川可以比(bi)拟，这是(shi)气候自然变化的(de)结果。但现在，气候变化越来(lai)越多受到人类活动的(de)影响，在较短(duan)时间尺度上驱动了冰川的(de)快速(su)消融。2023年(nian)，联合(he)国政府间气候变化专门委员会第六(liu)次评估报告指出，全(quan)球平均气温已(yi)比(bi)工业化前水平上升了约1.1摄氏(shi)度。冰川对气温变化极为(wei)敏感，气温升高直接导致冰川融化的(de)速(su)度加快。人类活动导致的(de)气候变暖(nuan)很可能(neng)是(shi)20世(shi)纪90年(nian)代以来(lai)全(quan)球冰川普遍(bian)萎缩的(de)主要影响因素。

除了气温持续升高，其他因素也能(neng)够直接影响冰川变化的(de)过程。比(bi)如，人类活动产生的(de)黑(hei)碳（含碳物质不完全(quan)燃烧的(de)产物）等吸光性气溶胶沉降(jiang)到冰川表面后，会使冰川表面暗化，降(jiang)低(di)反照率，辐(fu)射吸取增加，进而加速(su)冰川消融。同时，冰川表面的(de)藻类物质也会产生类似作用。此外，冰川表面的(de)表碛物（粒径变化较大的(de)混杂物质）在较薄(bao)时会加速(su)消融，但随着(zhe)厚度增加，其影响会逐渐减小，甚至转为(wei)阻挡辐(fu)射进入冰体，减缓冰川消融。这些因素已(yi)经并(bing)将继续导致部分地区冰川变化过程发生改变。

引发生态环境多米诺骨牌效应

冰川对气候变化敏感，是(shi)气候变化可靠的(de)指示器和预警器。据世(shi)界气象组织(zhi)公布的(de)数据，全(quan)球有超过27.5万条冰川，它(ta)们不仅支撑(cheng)着(zhe)全(quan)球大量人口的(de)生计，还在稳定生态环境方面发挥着(zhe)重要作用，冰川消融的(de)影响无比(bi)深远。

冰川消融会引发水资源危机。冰川融水是(shi)许多河流(liu)的(de)重要补给源，尤其在干旱(han)地区，其对内陆河流(liu)的(de)调节作用至关(guan)重要。南美洲秘鲁的(de)圣塔(ta)河流(liu)域是(shi)全(quan)球冰川融水贡献率最高的(de)水文流(liu)域之一。在圣塔(ta)河上游的(de)科迪(di)勒拉(la)布兰卡(ka)冰川区，冰川融水贡献了全(quan)年(nian)径流(liu)量的(de)约58%，旱(han)季(ji)占比(bi)甚至超过66%，对年(nian)径流(liu)特别(bie)是(shi)枯(ku)水期的(de)影响巨大。该流(liu)域高度依赖冰川融水来(lai)支撑(cheng)农业和城市(shi)用水，但随着(zhe)冰川萎缩，长期流(liu)量减少，危机已(yi)经显现。

冰川消融直接导致海平面上升。数据显示，北极变暖(nuan)的(de)速(su)度是(shi)全(quan)球平均水平的(de)4倍，这一现象被称(cheng)为(wei)“北极放大效应”。格陵(ling)兰冰盖目前是(shi)近(jin)半个世(shi)纪以来(lai)全(quan)球平均海平面上升的(de)最大单(dan)一贡献源。据测算，格陵(ling)兰冰盖全(quan)部融化可使海平面上升约7米。目前全(quan)球约有6.8亿人生活在沿海低(di)地地区，海平面上升使这些地区面临被淹没、海水倒灌等风险。同时，海平面上升还会加剧(ju)海岸侵蚀，破坏(huai)沿海生态系统和基础设施。

冰川消融对生态系统的(de)影响不容忽视。冰川消融会改变河流(liu)和湖泊的(de)生态系统，影响鱼类和其他水生生物的(de)生存。此外，冰川的(de)持续消融还会导致冰川自身失稳，对外界影响更加敏感，加剧(ju)冰川灾害(hai)及其次生灾害(hai)链(lian)的(de)频度和强度。冰川退缩后形成的(de)冰湖，很容易发生溃决(jue)形成洪水灾害(hai)。2024年(nian)美国阿拉(la)斯加州首府朱诺市(shi)的(de)知(zhi)名景点——门登霍尔冰川就因加速(su)融化，导致当地遭遇洪水灾害(hai)。

冰川还承(cheng)载着(zhe)丰富的(de)学问内涵和精神意义。冰川消融对高山社区的(de)学问和精神生活产生了重大影响。海平面上升、水资源短(duan)缺及冰川灾害(hai)链(lian)风险加剧(ju)可能(neng)导致气候移民(min)，增加社会不稳定性和冲突风险。尽管冰川消融发生在偏远的(de)高山区，但作为(wei)气候变化的(de)前哨，其影响最终将蔓(man)延至山谷、沿海和城市(shi)，关(guan)乎我(wo)们每一个人的(de)未来(lai)。

加强冰川保护刻不容缓

面对冰川消融的(de)严峻形势，2024年(nian)8月，联合(he)国大会通过决(jue)议，宣布2025年(nian)—2034年(nian)为(wei)“冰冻圈科学(xue)行动十年(nian)”。这一倡议致力于从冰冻圈变化监测、数据规范和共享、影响的(de)量化分析到应对保护的(de)全(quan)链(lian)条推进。

冰川保护的(de)核心是(shi)“节流(liu)”，减少温室气体排放、控制全(quan)球增温是(shi)构建长效举措的(de)核心。《巴黎协定》设定了控温目标，但仍(reng)缺乏有效的(de)监督和实行机制。此外，黑(hei)碳减排、控制并(bing)降(jiang)低(di)沙尘传播也是(shi)缓解冰川消融的(de)重要方式。同时，通过植树造林、沙障固沙等生态工程抑制沙漠化及沙尘传输，也可有效减缓冰川消融、提升冰川融水调节功能(neng)的(de)可持续性。

冰川保护也离不开“开源”，即(ji)在山系或流(liu)域尺度，开展人工增雪(xue)并(bing)构建评估体系。相(xiang)较温控、减排降(jiang)尘，人工增雪(xue)可在短(duan)期、区域尺度上产生保护效果。对瑞士莫特拉(la)奇冰川的(de)模拟研究认为(wei)，在当前温室气体排放量下，人工增雪(xue)可以显著降(jiang)低(di)冰川融化速(su)度。人工增雪(xue)的(de)效果评估优化是(shi)长期工作，涉及多学(xue)科交叉(cha)，形成评估体系亦是(shi)当前工作的(de)重点。

冰川保护还需要科技“助(zhu)力”。在科研前沿领域，人工屏障技术正成为(wei)一种(zhong)重要手段。通过在冰川底(di)部或周围建造堤坝或人工岛，抑或在冰川底(di)部建造高效的(de)排水系统将冰床下的(de)水排出或冻结，可以有效阻止暖(nuan)水进入和留在冰川底(di)部，减少冰川底(di)部的(de)消融速(su)度。例如，在格陵(ling)兰岛的(de)部分冰川区域，科学(xue)家通过建造小型人工屏障，成功减缓了冰川的(de)消融速(su)度，为(wei)冰川保护提供了新思路。

科学(xue)家还研发出冰川“防晒”技术——多种(zhong)纳米材料(liao)和表面覆膜技术。这些盖在冰川上的(de)“被子(zi)”可以反射更多的(de)太阳(yang)辐(fu)射，减少冰川对热量的(de)吸取，从而减缓冰川的(de)消融速(su)度。例如，空心玻璃微(wei)球覆膜技术已(yi)在一些山区冰川上进行了应用，结果显示，这种(zhong)含有微(wei)小且中空圆球状粉末的(de)覆膜可以显著提高冰川表面反照率，减少冰川的(de)季(ji)节性消融。不过，这一方法成本较高、覆盖面积有限(xian)，还存在微(wei)塑料(liao)污染等环境风险，仅适(shi)用于个别(bie)小规模、有商业价值的(de)冰川。

除了保护措施，对冰川的(de)同步监测同样重要。面对冰川地区复(fu)杂的(de)地形和变幻莫测的(de)天气状况，需要将多种(zhong)监测技术结合(he)，以获取精准(zhun)的(de)数据。目前，无人机与卫星遥感已(yi)成为(wei)精准(zhun)监测的(de)“千里眼”。卫星遥感技术可以帮助(zhu)人类更高效、更全(quan)面地监测冰川的(de)变化。无人机可以在低(di)空对冰川进行近(jin)距离观测，获取高分辨率的(de)图像和数据。

（编辑(zhe)分别(bie)为(wei)中国科学(xue)院、水利部成都山地灾害(hai)与环境研究所所长，中国科学(xue)院西北生态环境资源研究院研究员）

链(lian)接

冰川之最

形态最大的(de)冰川

位于南极洲东南极冰盖的(de)兰伯特冰川面积约为(wei)17.2万平方公里，长400千米、宽64千米，最厚处的(de)厚度超过4000米。鉴于其面积和厚度，它(ta)很可能(neng)是(shi)世(shi)界上最大的(de)冰川。兰伯特冰川下面还封存着(zhe)全(quan)球最大的(de)冰下湖——沃斯托克湖。该湖水平均温度为(wei)零下3摄氏(shi)度，其能(neng)够保持液(ye)态的(de)原因是(shi)来(lai)自地心的(de)热力使湖底(di)的(de)温度上升，进而使水维持液(ye)态；厚重冰层造成的(de)巨大压力使水的(de)凝固点下降(jiang)，同时将水体同冰冷的(de)空气相(xiang)隔绝。由于这些特性，沃斯托克湖可能(neng)是(shi)水量变动最小的(de)湖泊，封存着(zhe)100万年(nian)前的(de)水和古代微(wei)生物。

移动最快的(de)冰川

根据现有监测数据，格陵(ling)兰岛的(de)雅各布港冰川是(shi)世(shi)界上移动最快的(de)冰川。2014年(nian)《冰冻圈》期刊发表的(de)研究显示，2012年(nian)夏季(ji)雅各布港冰川突然“加速(su)”，每天前进约46米，相(xiang)当于半个足球场的(de)长度。不过，现在其移动速(su)度已(yi)减慢。根据美国宇航局喷气推进实验室的(de)最新研究，雅各布港冰川移动速(su)度的(de)降(jiang)低(di)缘(yuan)于冰冷的(de)沿海流(liu)水的(de)到来(lai)。科学(xue)家推测，一种(zhong)被称(cheng)为(wei)“北大西洋涛动”的(de)气候模式导致格陵(ling)兰西海岸的(de)海水温度发生变化。据悉，这一气候模式每隔5到20年(nian)就会发生逆转。当它(ta)再次逆转时，雅各布港冰川可能(neng)会再次消融。

中低(di)纬度地区最大的(de)冰川群

青藏高原拥有全(quan)球中低(di)纬度地区最大的(de)冰川群，覆盖面积约4.9万平方公里，占中国冰川总面积的(de)80%以上。青藏高原冰川融水是(shi)长江、黄(huang)河、澜沧江（湄公河）、恒河等13条亚洲主要河流(liu)的(de)重要补给源，是(shi)亚洲“水塔(ta)”的(de)主要组成。2024年(nian)10月，在中国第二次青藏高原科考中，中国科学(xue)家在普若岗日冰原钻取了全(quan)球中低(di)纬度冰川最长的(de)冰芯。冰芯是(shi)地球历史的(de)“时间胶囊(nang)”，这根324米长的(de)冰芯为(wei)人们提供了一个前所未有的(de)窗口，去窥探青藏高原乃至全(quan)球中低(di)纬度地区的(de)气候环境历史。此次科考还钻取了172米的(de)透底(di)冰芯，这种(zhong)冰芯从冰川表层一直延伸到底(di)部的(de)岩石层，能(neng)帮助(zhu)科学(xue)家研究冰川的(de)形成年(nian)代和底(di)部活动情况，是(shi)对气候环境记录(lu)的(de)重要补充资料(liao)。此次发现被评为(wei)2024年(nian)中国十大科技进展资讯。

资料(liao)来(lai)源：中国科学(xue)院西北生态环境资源研究院