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余鹏鲲:世界屋脊上的气候变化 中国应找出原因针对性预防

2020-01-23 08:03:08

【文/观察者网专栏作者 余鹏鲲】

2019年12月30日网络发表在《美国科学院院刊》的文章指出喜马拉雅山脉持续的冰川融化已经逐渐产生了5000多个冰川湖,这些冰川湖的部分边界是由不稳定的冰碛所形成的。

科学家们估计当这些由冰碛组成的坝体决堤时,冰川湖爆发洪水(GLOFs)会造成灾难性的社会和地貌影响。其危害与历史爆发率和现有湖泊数量有关,冰川湖爆发洪水产生的洪峰虽然大多在上游就衰弱了,仍然可以与下游数百至数千公里的主要河流的季风补给流量相媲美。如果冰川湖的洪水洪峰恰好与季风洪水的洪峰相叠加,将使冰川湖下游地区的防汛工作压力倍增。

事实上,冰川湖溃决的高发期也在当地的季风期中,因此两种洪峰在同一时空相叠加是很有可能发生的。考虑到喜马拉雅上游地区人口、基础设施和水电项目的增长趋势,这一影响在未来不容忽视。

尼泊尔已受到严重的影响

如果说喜马拉雅发生的这一气候变化其他国家只需要进行适当关注的话,那么尼泊尔已经身受其害多年了。早在2009年的时候,四川卫视就报道了尼泊尔境内的伊姆扎湖面临决口的问题。这一湖泊在上世纪50年代还是一片旱地,伊姆扎冰川的融化使其成为了一大湖泊。仅2009年,伊姆扎冰川就向上游方向退缩70多米,伊姆扎湖决堤的风险随之也越来越大。

冰川的退缩与伊姆扎湖的形成

几次小修小补不奏效之后,2015年尼泊尔又发生了地震,让当地居民更加担心伊扎姆湖的安全问题。2016年尼泊尔政府不得不在联合国的资助下动用了相当于当年GDP12%的资金进行伊姆扎湖疏浚工程。接收BBC采访时尼泊尔水文气象局局长夏尔马表示:“作为一个小国,我们难以阻止天灾。但我们必须做我们能做的事情,保护我们的国民。”

历时几个月的疏浚工程,排出了400万立方米湖水使水位下降了3.4米,但这仍然只是暂时的解决了问题。发表在《美国科学院院刊》的这一新研究表明,冰川湖爆发洪水目前从地理上还是集中在尼泊尔地区。

喜马拉雅地区冰碛冰川湖的地理分布

从上图我们不难看出尼泊尔地区的冰川湖洪水发生次数最多(黄色三角形最密集),而且冰碛冰川湖的总面积大(图中以圆面积代表),数量也非常多(圆的颜色非常深)。可能在很长一段时间内尼泊尔居民还将始终面临着越来越严重的冰川湖洪水的威胁。

另一方面,中国境内的念青唐古拉山地区和横断山地区也出现了一些冰川湖洪水和冰碛冰川,但无论从数量上还是总面积都比较小。

高原山脉地区出现的这种冰川湖之所以特别危险,一方面是因为高原山脉地区造山运动剧烈,地表起伏明显,因此这些冰川湖的湖水都特别深。比如说之前提到的伊姆扎湖,尽管经过疏浚,该湖的水深仍然不时达到140米以上。

另一方面这样的冰川多数是因为冰碛阻塞形成的,所谓冰碛就是在冰川堆积作用过程中,所挟带和搬运的碎屑构成的堆积物。具体的来说包括大量粗石块和少量的泥土,阻塞冰川湖的冰碛中还包括相当数量的冰。这些堆积物不具备湖泊那样鲜明的层理,甚至本身还包括随时会融化的冰块。因此在冰川融水的影响下,发生破坏力巨大的洪水也就不足为奇了。

普通冰川湖洪水形成示意图

图示的这种冰川湖洪水是常见的一种情况,由于上游冰川发生崩落和滑塌导致湖中的水被剧烈排出而造成的。还有的是因为冰碛组成的坝垮塌引起的,破坏力还要更大一些。

未来按照估算喜马拉雅山脉东部发生冰湖溃决洪水的几率将是现在的三倍,冰川湖洪水也许会构成更严重的问题。

印度污染也是冰川消融的重要原因

部分国内媒体在转载美国科学家的这一成果时,普遍都把冰川消融的原因归结于“气候变暖”。

有趣的是发表在《美国科学院院刊》上的这篇新文章,本身并没有指出喜马拉雅地区的冰川为什么会发生消融,仅仅是提示人们未来喜马拉雅地区突发洪水的可能性将会大大增加。

部分国内媒体的这一归因,完全是近年来气候变化成为新闻热点使然。气温升高当然不利于冰川保持稳定,但冰川消融未必就是因为气侯的变化。至少十年前大家一提到喜马拉雅山脉的冰川加速消融首先想到的是印度。

2007年,美国加利福尼亚大学的拉马纳坦及其同事在《自然》杂志上公布了他们的研究结果:印度洋上空悬浮着一大片由煤灰、酸性物及其他有害悬浮颗粒物形成的云雾,这种所谓的南亚“棕色云”(Brown Cloud)吸收了更多阳光,加剧了亚洲地区气候变暖的趋势,特别是加快了喜马拉雅山冰川消融的速度。

去年11月4日喜马拉雅山脉印度侧漂浮的雾霾

把上图和之前喜马拉雅地区冰碛冰川湖的地理分布作一对比,不难发现雾霾稠密处也是喜马拉雅冰碛冰川湖灾害比较严重的地区。显示出这一气候变化除了全球气候变暖外还深受“棕色云”的影响。

同样是在《美国科学院院刊》,2009年12月8日,中国科学院青藏高原研究所的研究员徐柏青及其同事,联合美国航空航天局戈达德空间研究所的气候专家詹姆斯·汉森,发表了一篇题为《黑色煤灰与西藏冰川的消融》(Black soot and the survival of Tibetan glaciers)的论文。用更多的证据支持了这样一个结论:印度洋上空的污染物加速了喜马拉雅山脉的冰川融化。

除了雾霾本身造成的效应外,含有大量煤灰的雪落在青藏高原上还会造成更多的问题。有大量科学研究证实,落在新鲜雪上的阳光中有80%至90%以上会反射回太空,本身并不易被阳光所消融。但当少量的灰尘覆盖在雪上时,灰尘微粒会吸热加速雪的融化,这也是生活中脏雪融化更快的原因所在。而冰川的钻孔数据也证明冰川上的煤灰与雾霾息息相关。

这一现象发生在高原上,造成的后果是严重的。1950年以来喜马拉雅山的气温每10年升高0.25℃,是全球变暖平均速度的2倍。印度能源暨资源研究所资深研究员塞义德·哈斯南认为,其中一半是二氧化碳浓度增加所致,另一半则是木炭燃烧产生的黑色煤烟所致。

与此同时印度对环境的污染却越来越严重,不仅大量使用低热值质量差的煤,而且还焚烧秸秆。去年11月以来,印度首都再次经历史上最严重的雾霾,据俄罗斯RT网站报道不少空气质量监测站的测试表最高值达到了999!也就是字面意义上的爆表。

去年11月印度太阳神节雾霾实况

面对严重雾霾,印度从官方到民间都没有透露出要严肃解决以遏制空气污染进一步加剧的态度。

印度卫生部长哈什·瓦丹面对雾霾引起的健康威胁,在推特上发布了一条健康小贴士,号召大家通过吃胡罗卜走上健康之路!

至于印度民间,主流思想是见怪不怪,上网的青年人也拿不出切实解决这一问题的办法和提案。倒是有少数人滋生了一种奇怪的想法——雾霾是从中国飘过来的。

印度目前的工业产值不足中国的10%,GDP仅为中国的20%,但是碳排放量已经达到中国的30%。向大气中排放的二氧化硫已经超过中国,虽然没有具体的数字,笔者相信印度排放的固体颗粒物也不会比中国少,是喜马拉雅和青藏高原的冰川煤灰的最重要的来源。

印度还在发展,而且还要优先发展工业,低效益高污染的发展方式短时间内也不会改变,因此印度对喜马拉雅冰川的破坏还将愈演愈烈。

中国应开展研究对症下药

虽然冰川消融造成的冰川湖洪水对中国影响不是那么大,但是青藏高原冰川消融本身就是一个严重的问题。

从全局来看,作为我国长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等大江大河的源头,青藏高原的升温也会增加下游洪灾的威胁。

上世纪70年代,我国科学家陈列庭和阎志新就提出,青藏高原的积雪可能影响来年长江流域和长江以南地区的降水。事实上,利用青藏高原积雪和长江中下游降水的关系,我国科学家曾成功预测了1998年的大洪水。西藏自治区气象局副局长丹增顿珠表示,来自长江中下游地区的同行“十分关注今年西藏地区的积雪状况”,经常会向他询问。

从西藏人民的生产生活来看,冰川消融会造成部分湖泊面积急剧扩大,有时甚至会造成灾害,淹没草地和房屋。西藏有很多基础设施都建立在冻土上,其中就包括神奇的青藏铁路,青藏高原的异常融雪可能会破坏这些基础设施。

冰川消融会带来洪水,长期来看却会使冰川融水减少,不利于农业生产。尤其是根据徐柏青研究员的研究,冬季附着的黑色煤灰使冰雪在3、4月份就开始消融,而这并不是农牧业需水时期,这使原本就紧张的冰雪水资源大量浪费。

相关地区冰川的消融到底是因为印度空气污染引起的,还是全球气候变化引起的。哪些地区主要是由于印度的空气污染,哪些地区主要是因为全球的气候变化。这些都关系到我们应该如何采取应对措施。

因此对我国青藏高原地区冰川消融的原因,中国应独立的开展研究。把冰川消融的原因搞清楚,对症下药。

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余鹏鲲

余鹏鲲

独立撰稿人

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