严寒停电,冰川断裂,《后天》里的未来离我们有多远?
2021/3/9 7:00:00 科学大院

     “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)

     作者单位:中国科学院大气物理研究所

    

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