游客在阿根廷圣(sheng)克鲁斯省观赏佩里托莫雷诺冰川。 新华社/法新
3月(yue)21日，全球首个世界冰川日。
冰川是地(di)球淡水资源的(de)重要组成部分(fen)，不(bu)仅为数十亿人提供饮(yin)用水和灌溉水源，还(hai)在调节全球气候、维持生(sheng)物多样性方面发挥着不(bu)可替代(dai)的(de)作用。然而，随着全球气候变暖，冰川正以惊人的(de)速度消融，不(bu)仅威胁着全球生(sheng)态系统，还(hai)对人类社会的(de)可持续发展构成严峻挑战。2022年12月(yue)，联合(he)国(guo)大(da)会通过决议，将2025年确定为国(guo)际冰川保护年，从(cong)2025年起每年的(de)3月(yue)21日为世界冰川日，旨在提高公众的(de)冰川保护意(yi)识(shi)，呼吁全球采取行动，应对气候变化对冰川和生(sheng)态环境的(de)威胁，共同守卫地(di)球的(de)“白色(se)宝藏”。
全球冰川正以惊人速度融化
冰川，是由固态降水积累、演化形成的(de)流动冰体(ti)。全球现代(dai)冰川（包括冰盖和山地(di)冰川）总面积约为1480万平方公里，占地(di)球陆地(di)面积的(de)10%左右，储(chu)备着全球约70%的(de)淡水资源。目前，南极冰盖和格陵兰冰盖都是由面积大(da)于5万平方公里的(de)冰川组成。其中(zhong)，南极冰盖是目前最大(da)的(de)冰盖，占地(di)球上(shang)90%的(de)冰储(chu)量，全部融化将导致海平面升(sheng)高约58.3米。除冰盖外，全球山地(di)冰川总面积约为70万平方公里，其中(zhong)北极、北美洲(zhou)西(xi)部和青藏高原是全球最主要的(de)山地(di)冰川分(fen)布区。
当前，全球冰川正以惊人的(de)速度融化。英国(guo)《自然》杂志近期发表的(de)最新研究显示，2000年至(zhi)2023年间，全球冰川物质减(jian)少(shao)了约5%，约为6.542万亿吨。不(bu)仅如此，冰川融化还(hai)在持续加(jia)速，2012年至(zhi)2023年间，全球冰川的(de)平均物质减(jian)少(shao)与2000年至(zhi)2011年间相(xiang)比增(zeng)加(jia)了36%左右。2023年一年，全球冰川物质减(jian)少(shao)量甚至(zhi)达到5480亿吨。
世界上(shang)绝大(da)部分(fen)地(di)方的(de)冰川和冰盖都在萎(wei)缩。2009年，位于安第斯山脉的(de)恰卡塔雅冰川消失；2023年，委内瑞(rui)拉失去了最后一座冰川——拉科罗纳冰川。过去20来(lai)年，欧洲(zhou)中(zhong)部损失了39%的(de)冰川。预计到2100年，若升(sheng)温4摄氏度，全球超(chao)过80%的(de)冰川都将消失。在整体(ti)萎(wei)缩的(de)趋势(shi)中(zhong)，也存(cun)在时间和地(di)区上(shang)的(de)差异。比如，阿拉斯加(jia)、冰岛和喀喇昆仑(lun)的(de)部分(fen)冰川，近年来(lai)出现了冰川跃(yue)动现象，即冰川周期性地(di)在较短时间内发生(sheng)快(kuai)速运动的(de)现象，看起来(lai)像是冰川在“增(zeng)长”，但随后可能会出现数年的(de)消退。
冰川为什么在加(jia)速消融？
从(cong)地(di)球地(di)质历史的(de)宏大(da)尺度来(lai)看，当前，大家正处于末次(ci)冰期结束后的(de)全新世间冰期。在距今约2万年的(de)末次(ci)冰盛期，古冰川占陆地(di)面积达1/4左右，远非现代(dai)冰川可以比拟，这是气候自然变化的(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，在较短时间尺度上(shang)驱动了冰川的(de)快(kuai)速消融。2023年，联合(he)国(guo)政府(fu)间气候变化专门委员会第六次(ci)评估报告指出，全球平均气温已比工业化前水平上(shang)升(sheng)了约1.1摄氏度。冰川对气温变化极为敏感，气温升(sheng)高直接导致冰川融化的(de)速度加(jia)快(kuai)。人类活动导致的(de)气候变暖很可能是20世纪90年代(dai)以来(lai)全球冰川普遍(bian)萎(wei)缩的(de)主要影响因素(su)。
除了气温持续升(sheng)高，其他因素(su)也能够直接影响冰川变化的(de)过程。比如，人类活动产生(sheng)的(de)黑碳（含碳物质不(bu)完全燃烧的(de)产物）等吸光性气溶胶沉降到冰川表面后，会使冰川表面暗(an)化，降低反照率，辐射(she)吸取增(zeng)加(jia)，进而加(jia)速冰川消融。同时，冰川表面的(de)藻类物质也会产生(sheng)类似作用。此外，冰川表面的(de)表碛物（粒(li)径(jing)变化较大(da)的(de)混杂物质）在较薄时会加(jia)速消融，但随着厚度增(zeng)加(jia)，其影响会逐渐(jian)减(jian)小(xiao)，甚至(zhi)转为阻(zu)挡辐射(she)进入冰体(ti)，减(jian)缓冰川消融。这些因素(su)已经并将继续导致部分(fen)地(di)区冰川变化过程发生(sheng)改(gai)变。
引(yin)发生(sheng)态环境多米诺骨牌效应
冰川对气候变化敏感，是气候变化可靠的(de)指示器和预警器。据世界气象组织公布的(de)数据，全球有超(chao)过27.5万条冰川，它们不(bu)仅支撑着全球大(da)量人口(kou)的(de)生(sheng)计，还(hai)在稳定生(sheng)态环境方面发挥着重要作用，冰川消融的(de)影响无比深远。
冰川消融会引(yin)发水资源危机。冰川融水是许多河流的(de)重要补给源，尤其在干旱地(di)区，其对内陆河流的(de)调节作用至(zhi)关重要。南美洲(zhou)秘鲁的(de)圣(sheng)塔河流域是全球冰川融水贡(gong)献率最高的(de)水文流域之(zhi)一。在圣(sheng)塔河上(shang)游的(de)科迪(di)勒拉布兰卡冰川区，冰川融水贡(gong)献了全年径(jing)流量的(de)约58%，旱季占比甚至(zhi)超(chao)过66%，对年径(jing)流特别是枯水期的(de)影响巨大(da)。该(gai)流域高度依赖冰川融水来(lai)支撑农业和城市用水，但随着冰川萎(wei)缩，长期流量减(jian)少(shao)，危机已经显现。
冰川消融直接导致海平面上(shang)升(sheng)。数据显示，北极变暖的(de)速度是全球平均水平的(de)4倍，这一现象被称为“北极放大(da)效应”。格陵兰冰盖目前是近半(ban)个世纪以来(lai)全球平均海平面上(shang)升(sheng)的(de)最大(da)单一贡(gong)献源。据测算，格陵兰冰盖全部融化可使海平面上(shang)升(sheng)约7米。目前全球约有6.8亿人生(sheng)活在沿海低地(di)地(di)区，海平面上(shang)升(sheng)使这些地(di)区面临被淹没、海水倒灌等风险。同时，海平面上(shang)升(sheng)还(hai)会加(jia)剧海岸侵蚀，破坏沿海生(sheng)态系统和基础(chu)设施。
冰川消融对生(sheng)态系统的(de)影响不(bu)容忽视。冰川消融会改(gai)变河流和湖泊的(de)生(sheng)态系统，影响鱼(yu)类和其他水生(sheng)生(sheng)物的(de)生(sheng)存(cun)。此外，冰川的(de)持续消融还(hai)会导致冰川自身失稳，对外界影响更加(jia)敏感，加(jia)剧冰川灾(zai)害及其次(ci)生(sheng)灾(zai)害链的(de)频度和强度。冰川退缩后形成的(de)冰湖，很容易(yi)发生(sheng)溃决形成洪(hong)水灾(zai)害。2024年美国(guo)阿拉斯加(jia)州首府(fu)朱诺市的(de)知名景点——门登霍尔冰川就因加(jia)速融化，导致当地(di)遭遇洪(hong)水灾(zai)害。
冰川还(hai)承载着丰富的(de)学问内涵和精神意(yi)义。冰川消融对高山社区的(de)学问和精神生(sheng)活产生(sheng)了重大(da)影响。海平面上(shang)升(sheng)、水资源短缺及冰川灾(zai)害链风险加(jia)剧可能导致气候移民，增(zeng)加(jia)社会不(bu)稳定性和冲突风险。尽(jin)管冰川消融发生(sheng)在偏(pian)远的(de)高山区，但作为气候变化的(de)前哨，其影响最终将蔓延至(zhi)山谷、沿海和城市，关乎大家每一个人的(de)未来(lai)。
加(jia)强冰川保护刻(ke)不(bu)容缓
面对冰川消融的(de)严峻形势(shi)，2024年8月(yue)，联合(he)国(guo)大(da)会通过决议，宣(xuan)布2025年—2034年为“冰冻圈科学行动十年”。这一倡议致力于从(cong)冰冻圈变化监测、数据规范和共享、影响的(de)量化分(fen)析(xi)到应对保护的(de)全链条推进。
冰川保护的(de)核心是“节流”，减(jian)少(shao)温室气体(ti)排放、控制全球增(zeng)温是构建长效举(ju)措的(de)核心。《巴黎协(xie)定》设定了控温目标(biao)，但仍缺乏(fa)有效的(de)监督和实行机制。此外，黑碳减(jian)排、控制并降低沙尘传播(bo)也是缓解冰川消融的(de)重要方式。同时，通过植树造林、沙障固沙等生(sheng)态工程抑制沙漠(mo)化及沙尘传输，也可有效减(jian)缓冰川消融、提升(sheng)冰川融水调节功能的(de)可持续性。
冰川保护也离不(bu)开(kai)“开(kai)源”，即在山系或流域尺度，开(kai)展人工增(zeng)雪并构建评估体(ti)系。相(xiang)较温控、减(jian)排降尘，人工增(zeng)雪可在短期、区域尺度上(shang)产生(sheng)保护效果。对瑞(rui)士莫特拉奇冰川的(de)模拟研究认(ren)为，在当前温室气体(ti)排放量下，人工增(zeng)雪可以显著降低冰川融化速度。人工增(zeng)雪的(de)效果评估优(you)化是长期工作，涉及多学科交叉，形成评估体(ti)系亦(yi)是当前工作的(de)重点。
冰川保护还(hai)需要科技“助力”。在科研前沿领(ling)域，人工屏障技术正成为一种重要手段。通过在冰川底部或周围建造堤坝或人工岛，抑或在冰川底部建造高效的(de)排水系统将冰床下的(de)水排出或冻结，可以有效阻(zu)止暖水进入和留在冰川底部，减(jian)少(shao)冰川底部的(de)消融速度。例如，在格陵兰岛的(de)部分(fen)冰川区域，科学家通过建造小(xiao)型人工屏障，成功减(jian)缓了冰川的(de)消融速度，为冰川保护提供了新思路。
科学家还(hai)研发出冰川“防晒”技术——多种纳米材料和表面覆膜技术。这些盖在冰川上(shang)的(de)“被子(zi)”可以反射(she)更多的(de)太阳辐射(she)，减(jian)少(shao)冰川对热(re)量的(de)吸取，从(cong)而减(jian)缓冰川的(de)消融速度。例如，空心玻璃微(wei)球覆膜技术已在一些山区冰川上(shang)进行了应用，结果显示，这种含有微(wei)小(xiao)且中(zhong)空圆球状粉末的(de)覆膜可以显著提高冰川表面反照率，减(jian)少(shao)冰川的(de)季节性消融。不(bu)过，这一方法成本较高、覆盖面积有限，还(hai)存(cun)在微(wei)塑料污染等环境风险，仅适(shi)用于个别小(xiao)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(di)区复(fu)杂的(de)地(di)形和变幻(huan)莫测的(de)天气状况，需要将多种监测技术结合(he)，以获(huo)取精准的(de)数据。目前，无人机与卫星遥感已成为精准监测的(de)“千里眼”。卫星遥感技术可以帮助人类更高效、更全面地(di)监测冰川的(de)变化。无人机可以在低空对冰川进行近距离观测，获(huo)取高分(fen)辨(bian)率的(de)图像和数据。
（编辑分(fen)别为中(zhong)国(guo)科学院、水利部成都山地(di)灾(zai)害与环境研究所所长，中(zhong)国(guo)科学院西(xi)北生(sheng)态环境资源研究院研究员）