大氣中吸光性氣溶膠（黑碳、棕碳、礦物粉塵等）對(duì)太陽(yáng)輻射具有強(qiáng)烈的吸收作用，能夠加熱大氣層，導(dǎo)致區(qū)域和全球變暖，加劇冰凍圈消融。雪冰中吸光性雜質(zhì)也被認(rèn)為是近期青藏高原冰凍圈加速消融的重要因素之一，但其影響程度和空間差異尚需進(jìn)一步研究。

中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（籌）冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、青藏高原地球科學(xué)卓越創(chuàng)新中心康世昌團(tuán)隊(duì)通過(guò)系列觀測(cè)研究，詳細(xì)分析了青藏高原典型冰川和積雪區(qū)吸光性雜質(zhì)的含量分布及其對(duì)反照率的影響，并對(duì)冰川和積雪消融的貢獻(xiàn)量進(jìn)行評(píng)估。研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原中、南部小冬克瑪?shù)妆?、扎?dāng)冰川、藏東南冰川和玉龍雪山白水1號(hào)冰川新降雪中黑碳的平均濃度（基于熱光法測(cè)得）分別為42 ng g-1、52 ng g-1，57 ng g-1和41 ng g-1。當(dāng)冰川發(fā)生消融時(shí)，黑碳在冰川表層富集，其濃度可以高出1–2個(gè)數(shù)量級(jí)。黑碳在不同類型雪冰中含量的差異，特別是冰川消融區(qū)粒雪（粒雪冰）中含量普遍高于雪坑/新雪含量，更新了對(duì)于同一條冰川不同區(qū)域表層雪中黑碳含量分布的認(rèn)識(shí)，為評(píng)估黑碳對(duì)雪冰反照率以及消融的影響提供了新思路。

研究發(fā)現(xiàn)，天山（科其喀爾冰川）及高原北部地區(qū)（老虎溝12號(hào)冰川），冰川中黑碳和粉塵對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)顯著，總計(jì)可達(dá)40%以上，導(dǎo)致的瞬時(shí)輻射強(qiáng)迫可達(dá)100 W m-2以上。高原中部地區(qū)（小冬克瑪?shù)妆ǎ?，新雪中黑碳和粉塵對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)總計(jì)約為8%，總輻射強(qiáng)迫約為7 W m-2，但老雪（粒雪）和裸冰中黑碳和粉塵對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)分別達(dá)到52%和25%，總輻射強(qiáng)迫可達(dá)97 W m-2。藏東南4條冰川上，新雪中黑碳對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)約為5%；老雪中黑碳的貢獻(xiàn)可達(dá)20%，粉塵則為10%；黑碳和粉塵導(dǎo)致的總輻射強(qiáng)迫約為4.8–160 W m-2；藏東南4條冰川老雪中黑碳和粉塵對(duì)冰川消融量的貢獻(xiàn)可達(dá)15%（約為350 mm w.e.），對(duì)新雪而言，其貢獻(xiàn)率小于5%。此外，玉龍雪山白水1號(hào)冰川中黑碳對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)約為15%，導(dǎo)致的輻射強(qiáng)迫可達(dá)145 W m-2?？傮w上，在青藏高原不同區(qū)域，黑碳對(duì)冰川反照率降低的貢獻(xiàn)高于粉塵。

研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原積雪中吸光性雜質(zhì)含量水平與積雪類型有關(guān)，在高原中部以及北部邊緣地區(qū)呈高值，其來(lái)源與距離黑碳和粉塵排放源區(qū)和傳輸途徑相關(guān)，高原南部積雪中黑碳更多地受到生物質(zhì)排放的影響，而高原北部則主要受到化石燃料燃燒的影響。積雪中黑碳和粉塵對(duì)反照率降低的貢獻(xiàn)分別約為37%和15%，導(dǎo)致的總輻射強(qiáng)迫可達(dá)32 W m-2，積雪期減少約3.1-4.4天。

研究發(fā)現(xiàn)，青藏高原不同區(qū)域吸光性雜質(zhì)對(duì)冰凍圈消融的影響程度有差異，而隨著人類排放黑碳等污染物的增加和冰川本身消融導(dǎo)致的黑碳和粉塵的不斷富集，未來(lái)雪冰中吸光性雜質(zhì)增加，將進(jìn)一步加速了冰凍圈的消融。為了減緩冰凍圈的萎縮，全球和區(qū)域協(xié)同減排勢(shì)在必行。

相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Geophysical Research、Science of the Total Environment、Atmospheric Research、The Cryosphere Discussion等國(guó)際期刊。該研究獲國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目、冰凍圈科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等的資助。

青藏高原典型冰川（左）和積雪區(qū)（右）監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布圖

青藏高原冰川中吸光性雜質(zhì)的分布: 黑碳（ng g-1）（左）和粉塵（µg g-1）

天山科其喀爾冰川（左）、高原中部小冬克瑪?shù)妆ǎㄖ校?、藏東南4條冰川（右）雪冰中吸光性黑碳和粉塵對(duì)反照率降低以及輻射強(qiáng)迫的影響

青藏高原積雪中吸光性雜質(zhì)分布（左）及對(duì)反照率降低和輻射強(qiáng)迫的影響（右）