青藏高原冰川融化加速，中國科學家發起“第三極水塔計劃”

以青藏高原為核心的高山地區是地球上除南北極之外冰川分佈最廣泛的地區，又被稱為“第三極”，它也是亞洲十大主要河流的發源地，因此亦有“亞洲水塔”之稱。

如今，“亞洲水塔”正面臨着冰川融化的挑戰。

7月11-12日，來自世界各地的50位相關領域知名科學家出席在京舉行的亞洲水塔國際研討會。“我們藉此機會發出‘第三極水塔計劃’項目倡議，”會議結束時，中國科學院院士、中國科學院青藏高原研究所名譽所長姚檀棟如是説，“我們將在三個典型代表區域開展國際合作，從觀測、模擬和影響三個方面對亞洲水塔的變化進行研究，並以此為基礎制定國際合作方案。”

雅隆冰川末端，王永傑攝

“第三極水塔計劃”呼之欲出

最近的研究發現，“第三極”地區氣温快速升高，冰川融化加速，儲水量不平衡。

“亞洲水塔”在變化，全球30多億人的生存用水將因此受到影響。

實際上，從中國科學院支持第二次青藏高原綜合科學考察開始，“第三極水塔計劃”便已在醖釀中。此計劃依託中國科學院A類戰略先導專項“泛第三極環境變化與綠色絲綢之路建設”展開。

姚檀棟介紹説，“第三極水塔計劃”經過長期醖釀，已經初步確定了觀測研究的典型區域以及領銜專家。“祁連山黑河流域，唐古拉山長江源和納木錯、色林錯流域，喜馬拉雅山波曲這三個區域，分別是西風模態區、西風季風過渡模態區和季風模態區，對這三個區域的研究對於研究亞洲水塔的關鍵過程將具有示範效應。”。

據瞭解，河海大學教授餘鍾波、中國科學院西北生態環境資源研究院研究員王曉明、德國科學院院士沃克·莫斯布魯格（Volker Mosbrugger）、冰川遙感專家托比亞斯·博奇（Tobias Bolch）、荷蘭烏得勒支大學教授沃爾特·艾馬澤爾（Walter Immerzeel）等科研人員都將成為項目組中的核心成員，將在三個區域開展研究合作。

目前，“第三極水塔計劃”已經在科學層面達成共識。與世界各國科研人員的合作也在持續展開。

鑑於亞洲水塔的變化直接影響第三極區域及周邊國家的可持續發展，“第三極水塔計劃”項目的意義不言而喻。“關注亞洲水塔變化是全球科學家的責任。”姚檀棟説。

已有的階段性成果

中國科學院外籍院士陳德亮一直是青藏高原研究的深度參與者。

他指出，“第三極亞洲水塔計劃”的階段性成果，可以用計劃實施框架的三個方面去總結，即觀測、模擬和影響。

從觀測的角度，這幾年地面觀測增加了很多點及剖面，之前中部和西部觀測點很少。另外，遙感研究的深入提高了對湖泊、冰川變化的認識。較以往依賴低位觀測而言，高空觀測大大加強，如“極目”繫留浮空器可以達到7003米的高度，在青藏高原第二次科考中發揮了重要作用，還有無人機等技術的應用和進步。

此外，科學家們也加強了地面觀測研究。多個站點已取得階段性的成果，例如對青藏高原降水時空變化有了更深刻的理解。“從模式這方面，我們現在已經有一些階段性成果。之前全球模式研究的分辨率低，一般僅可達50-200公里左右，我們模擬的尺度已精確到2-10公里。”陳德亮表示。

青藏高原氣候變化對水資源及生態系統的影響分兩方面，一方面是全球變化對青藏高原的影響，另一方面是青藏高原對區域和全球氣候的影響。陳德亮説，階段性成果顯示，南亞等地區燒荒產生的氣溶膠及高原西部產生的沙塵，通過大氣環流被傳輸遷移到青藏高原。這些物質沉降到冰雪面，導致界面反照率下降，太陽輻射吸收增加，使得冰雪面温度上升，冰雪融化加速。

“當前我們的研究已對氣溶膠和沙塵的起源、傳輸路徑、遷移量有了更清晰的認識。第二個方面目前有了初步成果，未來我們將進一步研究亞洲水塔變化對下游地區生態環境、水資源、自然災害的影響。”陳德亮表示。

37個野外站關注着“亞洲水塔”

“所謂亞洲水塔，關鍵性的問題有兩個，首先是水的儲量，其次就是有多少水可以流出或進行循環。”中科院青藏高原所副所長朱立平告訴《中國科學報》。

朱立平一直在做湖泊的研究工作。他表示，青藏高原的冰川是亞洲水塔的核心組成，而青藏高原湖泊面積佔了中國湖泊面積的50%左右。從亞洲水塔的儲水量角度，青藏高原的湖泊變化在亞洲水塔中的地位不容忽視。

“我們希望通過觀測和模擬，瞭解青藏高原的湖泊有多少水量儲存。現在我們已測量獲得一半以上湖泊面積的水量，下一步重要的是建立反演模型，估算整個青藏高原的湖泊水量。”他説。

據朱立平介紹，之前中科院高寒區地表過程與環境觀測研究網絡17個野外台站覆蓋了青藏高原不同地表和氣候類型。在中科院“絲路環境”A類專項的支持下，觀測已經拓展到了“一帶一路”沿線的中亞地區、南亞與東南亞。圍繞“亞洲水塔”及其影響的周邊地區，已經組建了包括37個野外站在內的觀測網絡。

對水循環全要素的觀測較面上觀測能夠更好地理解水循環機制，這是建立這一觀測網絡的動因，朱立平介紹説。弄清降水、蒸發、冰川融水、凍土退化等對湖泊水量平衡的影響，以及湖泊面積、水位變化對氣候變化，比如降水變化的反饋，才能認識亞洲水塔中不同相態水體（冰川、湖泊、降水）的數量及相互聯繫，才能預測它未來的命運。

此外，中科院青藏高原所研究員李新告訴《中國科學報》，他們正在做國家青藏高原數據中心的建設，以期將來可以更好服務於青藏高原的科考。

（作者 崔雪芹）