8月8日下午,寒風從遠方的湖岸線徐徐吹起,很快漣漪就蔓延了整個湖面。
這片可可西里東部、靠近青藏公路的鹽湖,正在快速擴大:從2011年的45.89平方公里,如今已達156.60平方公里。
2011年9月,可可西里腹地的卓乃湖湖岸潰決,沖出一個寬約30米至50米的潰口,外泄的湖水向東流,連通了其他幾個內(nèi)流湖泊,鹽湖的水面面積也逐年增大。
中國科學院青藏高原冰凍圈觀測研究站在鹽湖里設置了監(jiān)測儀器,研究站副站長謝昌衛(wèi)說,按這兩年的湖水變化情況,不出10年,鹽湖湖水將會溢出,甚至有可能淹掉十幾公里外的青藏公路和鐵路等基礎設施。
這一切的根源,當然都是全球氣候變暖——凍土融化、冰川萎縮、降雨量增加,雖然青藏高原仍美不勝收,但在冰凍圈一步步退化的進程中,它的美麗透著悲傷。
唐古拉冰川
中科院青藏高原凍冰圈觀測研究站,是以高原冰凍圈動態(tài)變化和寒區(qū)工程監(jiān)測為主的野外科學觀測研究站。
青藏高原地理環(huán)境特殊,生態(tài)環(huán)境也極為脆弱,多項研究表明,受氣候變化影響,青藏高原的冰川自小冰期以來處于全面退縮狀態(tài),近期呈加速退縮的態(tài)勢;高原多年凍土也呈退化和近期加速退化狀態(tài),這將直接關系到我國江河水資源和生態(tài)環(huán)境的變化。我們針對高原冰凍圈這一特殊環(huán)境的動態(tài)變化,及其與大氣圈、生物圈、水圈等相互關系,設立監(jiān)測、研究站點。我們的基地在青海省格爾木市,觀測研究區(qū)位于青藏高原腹地,平均海拔在4500米以上。
冰川凍土怎樣影響可可西里乃至整個青藏高原的生態(tài)和氣候,歡迎向我們提問。
如何有效保護凍土?
Q:請問青藏高原冰川凍土圈形成的機理是什么?
A:冰川和凍土是兩個不同的地質(zhì)體,冰川是由常年不化的積雪逐漸累積變質(zhì)形成的天然冰體,而凍土是氣候寒冷條件下土層或巖層凍結形成。兩者均發(fā)育于高寒區(qū),如兩極和海拔高的青藏高原。
Q:凍土是如何影響氣候的,為什么會加劇寒冷?
A:凍土是寒冷氣候的產(chǎn)物,凍土的存在有助于緩和氣候變暖的趨勢,例如夏天在屋子里放一塊冰塊就會涼爽很多,但不能說凍土加劇寒冷。
Q:請問凍土層有多厚?礦藏豐富嗎?
A:整個青藏高原地區(qū)的多年凍土層從幾米到幾百米不等,青藏高原腹地可可西里地區(qū)的凍土厚度多在40~60m。高原礦產(chǎn)資源還是比較豐富的,由于高原開發(fā)對生態(tài)破壞性極大,目前多數(shù)地區(qū)已經(jīng)不允許開采。
Q:如何有效利用凍土?
A:目前國內(nèi)外已經(jīng)有了一些人工凍結技術用人造凍土解決工程問題,但自然界的凍土除了開展一些科學試驗或者軍事應用外,似乎還沒有廣泛民用的先例。如何有效的保護凍土環(huán)境可能更值得大家關注。
Q:高山地帶為什么積雪范圍越廣凍土范圍越窄?
A:不是很明白您問的問題。積雪和凍土的關系比較復雜,持續(xù)時間較長的厚層積雪有可能起到提高地溫的作用,就像冬儲大白菜時可以給大白菜蓋上一層厚厚的棉被保溫,從而導致凍土溫度升高、厚度變薄或者消失。
Q:如果,要在凍土上修建房屋的話,是不是也要像西伯利亞地區(qū),需要用很粗的木樁打在地下,或者說我國這里的凍土不能怎么利用?
A:是的,在高原凍土區(qū)建房子,需要采取一些西伯利亞凍土區(qū)類似的措施來延長房屋使用壽命。
Q:這會影響青藏鐵路吧?
A:青藏鐵路設計之初,科學家和工程師花了幾十年時間研究和解決凍土工程問題,技術施工是能夠經(jīng)受住考驗的。但氣候和環(huán)境是在不斷變化之中的,不能保證未來不會出現(xiàn)新的問題與挑戰(zhàn),這也我們要持續(xù)開展凍土監(jiān)測和研究的重要原因。
Q:修建鐵路是如何解決凍土問題的?
A:青藏鐵路建設中采用了大量工程措施應對凍土問題,例如碎石路基、塊石路基、塊石護坡、通風管路基、遮陽板、旱橋、保溫板路面以及熱管等措施。
觀測地表形變
冰川在退縮
Q:記得看過一篇《Nature》的稿子,上面說,冰川雖然有一部分在退縮,但是還有前進的,而且青藏高原的氣候總體上是變好的趨勢。
A:的確有一部分冰川是前進的,但占少數(shù),多數(shù)冰川表現(xiàn)出是退縮的。目前有研究表明,近期高原降水呈增多趨勢,相當一部分區(qū)域的植被蓋度有增大趨勢。但從長遠來看,說青藏高原氣候總體上是變好還是變壞,還為時尚早。
Q:你好,辛苦了!請問當前冰川保護工作中最大的問題是什么?我們普通人可以為這方面的事情具體做一些什么?
A:冰川的退縮主要是受氣候變暖的影響,這種大尺度的氣候變化很難通過工程措施改變。對于普通人來講,盡量選擇更環(huán)保的生活方式,節(jié)能減排,減少溫室氣體排放,另外冰川區(qū)旅游的時候注意保護環(huán)境。
Q:冰川是一個很美的地方,向往。請問冰川地方允許普通人進去嗎?就近觀看也可以。
A:青藏公路上很多地方可以觀看到冰川,走的太近了反而欣賞不到冰川之壯美了,而且具有危險性,征服冰川是登山家和探險家做的事,而且絕大多數(shù)地方也是沒有路的。
Q:您好,我有兩個好奇的問題:
1.第四紀大冰期后,地球從“雪球”變?yōu)?ldquo;水球”,那么要多高的溫度才能使這個變?yōu)榭赡??(相對溫度升高了多少??/p>
2.當?shù)厍蛱幱谏疃缺鶅銎跁r,地球上積雪范圍到底有多大呢?
A:好專業(yè)的問題!不過第四紀大冰期,地球并不能稱之為雪球,它比之前的大冰期持續(xù)時間都要短,且經(jīng)過多次冰期、間冰期的交替。地球最冷的時候大約出現(xiàn)在6億年前的寒武紀,可能比今天的地球溫度低4~5度,當時的冰凍圈范圍可能可以覆蓋到地球赤道附近。
Q:如果冰蓋退完,會帶來什么問題?
A:您好!很有意思的問題。首先,我們一般不會把青藏高原的現(xiàn)代冰川稱為“冰蓋”,因為其面積還達不到冰蓋的規(guī)模。其次,青藏高原冰川完全消融實在是一個不敢想象的景觀,我們姑且臆測下吧:1.青藏高原是亞洲多條大江大河的發(fā)源地,冰川的消融可能導致下游許多河流湖泊的水量驟減或者枯竭,出現(xiàn)水資源危機。
2.同時,生態(tài)可能會產(chǎn)生退化,大片草原變?yōu)榛哪糠值貐^(qū)可能會產(chǎn)生嚴重的沙漠化。
3.冰川對氣候的調(diào)節(jié)作用消失,氣候變暖形式更為嚴峻,由此產(chǎn)生的極端氣候現(xiàn)象更頻繁,中亞氣候乃至全球氣候可能產(chǎn)生巨大改變。
4.冰川退化完的前提是全球氣候可能已經(jīng)十分溫暖,此時南極冰蓋和北極海冰應該可以出現(xiàn)了相當規(guī)模的退化,全球海平面上升,淹沒沿海低海拔的陸地,人類可以利用的土地變得更為緊張等等??傊?,冰川完全消融的后果,恐怕不是當代人類能夠承受,誰都不希望看到那一天,當然,地球有自身的節(jié)律,那一天也不會輕易出現(xiàn)的。所以,對于今天的冰凍圈環(huán)境,我們要加強關注、研究和保護。
Mukeden:宏觀講一個“生命”均有誕生和消失的過程,從空氣動力學和壓縮空氣能量轉(zhuǎn)換講,冰凍圈是上方高速空氣運動引發(fā)地表空氣膨脹吸收地表熱量而形成的,和“全球氣候變暖”并無多少聯(lián)系,冰凍圈應是隨上方氣流運動方向變化而移動,人類對此無能為力。您認為是否是這樣?
玉珠峰雪山
(本文圖片由中科院青藏高原冰凍圈觀測研究站劉廣岳博士供圖)