严寒停电，冰川断裂，《后天》里的未来离我们有多远

作者：赵寅（中国科学院大气物理研究所）

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

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“或许现在，我们的哭声终于可以被听到了吧。”

近日，在经历因寒潮与暴风雪袭击所导致的停电后，美国得克萨斯州宣布其电力系统恢复正常。但严寒停电期间，一名11岁男孩因体温过低不幸去世的悲剧仍然令人记忆犹新。

在这之前，一则题为“印度北部发生冰川断裂”的新闻也引起了关注——当地时间2月7日，印度北阿坎德邦楠达德维国家公园境内的一处冰川（约北纬30°，东经80°）发生断裂，坠入陶利根河后引发洪水，冲毁了水电站、桥梁、道路和村庄民房。截至2月15日，事故已造成54人遇难，另有约179人失踪，数千民众被迫撤离。

无论是严寒停电，还是洪水奔涌，都使人不禁想起电影《后天》里所描绘的场景。气候危机导致的大型灾难究竟离我们有多远？与我们“比邻而居”的青藏高原冰川，是否会尽数融化，形成滔天洪水？

造就江南水乡的“亚洲水塔”

青藏高原被称为“世界屋脊”，平均海拔在四千米以上。得天独厚的地理条件孕育了大量的冰川，是除南北极外冰川储量最丰富的地区，被称为地球“第三极”。

冰川不仅是宝贵的景观资源，同时其季节性融水也书写着生命和文化的起源。长江、黄河、澜沧江、雅鲁藏布江，众多我们耳熟能详的亚洲大型河流都蜿蜒自青藏高原，青藏高原也因此获得了“亚洲水塔”的美誉。

在2300万年前的中新世，青藏高原北部和东北部的隆升阻挡了干冷的冬季风，来自东南沿海的暖湿空气增加了我国东南部的冬季降水，变得更加湿润的冬季气候使得东亚植被从以落叶阔叶林为主的干旱、半干旱植被类型转变为以常绿阔叶林为主的湿润、半湿润植被类型，此后，逐渐形成了物种多样、嘉木富饶的江南水乡。

三江源国家级自然保护区（图片来源：百度图片）

然而，除了作为“生命摇篮”一面，近几年的青藏高原冰冻圈却呈现出另一幅面孔，并不太平。

2018年10月，雅鲁藏布江流域色东普沟发生冰崩灾害，快速运动的冰崩体进入雅鲁藏布江形成堰塞湖。2016年7月和9月，青藏高原西部的阿鲁错湖附近先后发生两次冰崩事件，其中第一次冰崩造成了9人死亡和数百头牲畜丧生。一项最新发表的研究显示，此次冰崩导致的冰雪融水一直在填充下游湖泊，可能会导致原本分离的两个湖泊在未来十年内合并。青藏高原上的冰川正在快速消融中，且这一现象在高原南部的喜马拉雅山脉一带尤为显著。

冰川退缩速率（单位：米/年），红点表示冰川退缩，蓝点表示冰川增长。（Yao et al., 2012, Nature Climate Change）

喜马拉雅冰川，这座滋养万物的生命“水塔”，为何会面临如此境况？来自冰河时代的雪花，又因何“哭泣”，不得不远离常居之所？

增温：被擦除的远古记忆

冰川融化，最重要的原因便是全球变暖。

在全球气候变暖的背景下，青藏高原正以更快的速率增温。气象台站记录显示，1961年至2014年期间，青藏高原气温增幅约为0.5°C/十年。此外，青藏高原的变暖速度还显示出冬季快于夏季、夜间快于日间的特征，因而气温年较差和日较差呈现减小的趋势。

雪上加霜的是，通过分析气象站、卫星等观测数据，研究者们发现青藏高原还呈现出一种名为“海拔依赖性增暖”的现象（Elevation dependent warming），即海拔越高的地方增暖速率越快。这一现象在全球高海拔地区均有发现，青藏高原尤甚。

进一步的研究表明，这一现象在海拔5000米以上的地区不再存在，可能和青藏高原山区雪线的位置及“冰雪-反照率”的正反馈过程有关。夏季青藏高原山区的平均雪线位置约为海拔5000米处，气候变暖使雪线位置不断上移，原本常年被积雪覆盖的山地变得裸露，地表反照率减小，地面吸收了更多的太阳辐射，增暖也进一步加剧。

不同时期拍摄的青藏高原冰川影像（Yao et al., 2012, Nature Climate Change）

那么，在喜马拉雅冰川融化的过程中，人类扮演了什么角色？其实，人类生产生活所产生的温室气体不是影响喜马拉雅冰川的唯一途径。多项研究指出，在青藏高原冰冻圈内发现了由人类活动产生（或受人类活动影响）的气溶胶痕迹，而其中对冰川消融影响最大的，是黑碳、沙尘等一类吸收性气溶胶粒子。这类气溶胶可以吸收更多的太阳辐射，由周边地区输送至青藏高原后，附着于冰川和积雪之上，降低地表反照率，进一步加速了积雪融化和冰川消融。

不断变暖的喜马拉雅，不再是冰川得以偏安的良隅，那些关于地球远古时期的记忆，正在被悄无声息地擦除。

变干：后继无“雪”的冰川危机

引起喜马拉雅冰川衰退的另一个原因是当地降水的减少。

虽然自上世纪七十年代以来，青藏高原主体呈现“暖湿化”特征，但大自然的甘霖并非“雨露均沾”，与青藏高原中部及北部增多的降水不同，1979年以来青藏高原南部喜马拉雅山脉一带的降水呈减少趋势。

1979-2010年间青藏高原降水变化趋势，红色表示降水减少，蓝色表示降水增加。（Yao et al., 2012, Nature Climate Change）

固态降水是形成冰川的原材料，快速增温导致了原有冰川的不断消融，而变干的喜马拉雅山脉也使得新的冰川在短期内难以累积形成。

近期一项研究指出，青藏高原南部的降水变化以年代际内部变率为主，即主要由周期为十年至几十年的气候系统自身变化控制，而非人类活动的影响。这或许是一个振奋人心的信号——意味着也许等到某几个十年之后，遥远海洋温度结构的变化会让喜马拉雅山脉的降水重新增多。

只是，人类用不到两百年的时间消融了累积万年的冰川，在仍旧越来越暖的气候背景下，大自然留给我们的时间，还剩多少个十年呢？正如电影《后天》里那句经典台词所言：“有时做出艰难的选择是有必要的。”只有每个人团结协作，摒弃偏见，身体力行地参与到减缓气候变化的活动中，才能给未来留下一个“清澈的地球”。

尾声：遥远的哭声

我是一片来自冰河时代的雪花，自空中纷扬洒落，和同伴一起降在这颗星球最高的山峰上。

我曾观星河壮阔，望浩瀚苍穹；也曾抚格桑花朵，看藏民匆匆。时光抹去了我们的棱角，我们变得坚硬而紧密，透着天蓝色的光，像是古老的封印。

好景不长，渐渐地，空气灼热，降水式微。我看到同伴们或流向山脚，或氤氲在虚无的天空中。我开始无声地哭泣，可这哭声太过遥远，无人听闻。

我看着自己孕育的儿女们，这颗星球上最闪耀的生命，他们总是很忙碌，我不知道他们匆忙的身影究竟要去向何方。终于有一天，我也无力支撑，蓝色的冰龙拦腰断裂，我闭上眼，任由自己和身边的伙伴们失重下落……

或许现在，我们的哭声终于可以被听到了吧。

参考文献：

[1]Cai, D., You, Q., Fraedrich, K., & Guan, Y. (2017). Spatiotemporal Temperature Variability over the Tibetan Plateau: Altitudinal Dependence Associated with the Global Warming Hiatus, Journal of Climate, 30(3), 969-984.

[2] Kang, S., Zhang, Q., Qian, Y., et al. Linking atmospheric pollution to cryospheric change in the Third Pole region: current progress and future prospects, National Science Review, Volume 6, Issue 4, July 2019, Pages 796–809, https://doi.org/10.1093/nsr/nwz031

[3] Qian, Y., and Coauthors, 2015: Light-absorbing particles in snow and ice: Measurement and modeling of climatic and hydrological impact. Adv. Atmos. Sci., 32(1), 64–91, doi: 10.1007/s00376-014-0010-0. https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-014-0010-0

[4] Sarangi, C., Qian, Y., Rittger, K. et al. Dust dominates high-altitude snow darkening and melt over high-mountain Asia. Nat. Clim. Chang. (2020). https://doi.org/10.1038/s41558-020-00909-3

[5] Yao, T. , Thompson, L. , & Yang, W. 2012. Different glacier status with atmospheric circulations in tibetan plateau and surroundings. Nature Climate Change, 1580, 1-5.doi:10.1038/nclimate1580

[6] Yao, T., et al. (2019). Recent Third Pole’s Rapid Warming Accompanies Cryospheric Melt and Water Cycle Intensification and Interactions between Monsoon and Environment: Multidisciplinary Approach with Observations, Modeling, and Analysis. Bulletin of the American Meteorological Society 100(3): 423-444.

[7] You, Q., S. Kang, E. Aguilar, and Y. Yan 2008b. Changes in daily climate extremes in the eastern and central Tibetan Plateau during 1961–2005, J. Geophys. Res., 113, D07101, doi:10.1029/2007JD009389.

[8] You, Q., Chen, D., Wu, F., et al. Elevation dependent warming over the Tibetan Plateau: Patterns, mechanisms and perspectives[J]. Earth-Science Reviews, 2020, 210.

[9] Yue, S., Wang, B., Yang, K., et al. 2020, Mechanisms of the Decadal Variability of Monsoon Rainfall in the Southern Tibetan Plateau. Environ. Res. Lett. https://doi.org/10.1088/1748-9326/abcb36

[10] 百度百科：第四纪冰川（https://baike.baidu.com/item/%E7%AC%AC%E5%9B%9B%E7%BA%AA%E5%86%B0%E5%B7%9D/807647?fr=aladdin）

[11] 研究报道：Collapsed Glaciers Increase Third Pole Uncertainties: Downstream Lakes May Merge within a Decade （http://english.cas.cn/newsroom/research_news/earth/202102/t20210209_262805.shtml）

[12] 地灾国家重点实验室最新发布：2018年10月17日西藏雅鲁藏布江色东普沟冰崩—碎屑流—堰塞堵江事件的初步分析成果（http://www.sklgp.cdut.edu.cn/info/1018/2250.htm）

[13] 喜马拉雅山上的雪，化得要比往年早一些

（https://mp.weixin.qq.com/s/zjUAmUtc6_6C182jDSxP5w）

[14] 印度冰川破裂，只是全球冰冻圈告急的缩影

（https://mp.weixin.qq.com/s/A906eulYWCBaEA-VI-frrg）

[15] 青藏高原如何“创造”江南水乡？（https://mp.weixin.qq.com/s/Cz3wpxY58jCv1ZX0RO9KRw）