中科院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所 丁永建
冰凍圈是指地球表層存在的固態(tài)水體。全球范圍主要由兩極冰蓋、海冰、山地冰川、凍土、積雪、湖冰、河冰等組成。我國(guó)冰雪凍土分布廣泛，其與我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有密切關(guān)系。
過(guò)去幾十年來(lái)我國(guó)冰凍圈的變化
據(jù)最新研究顯示，所調(diào)查的近2萬(wàn)平方公里冰川中，過(guò)去40多年間總體處于面積縮小狀態(tài)，縮小比例為7.4％，其中伊犁河流域、準(zhǔn)噶爾盆地、雅魯藏布江上游區(qū)等冰川萎縮最明顯，萎縮比例在18％以上。典型地區(qū)野外調(diào)查和監(jiān)測(cè)表明，一些冰川過(guò)去30～40年間厚度減薄超過(guò)30米。
過(guò)去幾十年來(lái)，我國(guó)以青藏高原為主體的多年凍土發(fā)生了顯著變化，這種變化主要表現(xiàn)在兩方面，一方面是凍土溫度普遍上升，原來(lái)較低的凍土溫度變得較高；另一方面，凍土變化表現(xiàn)在凍土的直接退化，例如，自1975年以來(lái)，青藏高原多年凍土北界西大灘附近的多年凍土面積減小12%，南界附近安多—兩道河公路兩側(cè)2千米范圍內(nèi)多年凍土面積縮小35.6％。
近幾十年來(lái)中國(guó)積雪總體上表現(xiàn)為增加趨勢(shì)。其中青藏高原弱減少、東北變化不顯著、新疆增加顯著。
冰凍圈變化對(duì)我國(guó)的影響
冰川變化對(duì)我國(guó)水資源的影響：冰川變化已經(jīng)對(duì)我國(guó)西部的江、河、湖、沼已產(chǎn)生了明顯影響。研究表明，近十幾年新疆出山徑流顯著，最高增幅可達(dá)40%。據(jù)觀測(cè)分析，烏魯木齊河源區(qū)徑流增加的70%來(lái)自于冰川加速消融補(bǔ)給，南疆阿克蘇河近十幾年徑流增加的三分之一左右來(lái)源于冰川徑流增加。長(zhǎng)江源區(qū)冰川徑流1990以來(lái)，相對(duì)于1961~1990年河川徑流減少13.9%，而冰川徑流則增加了15.2％。我國(guó)科學(xué)家預(yù)估，未來(lái)50年我國(guó)西部冰川將普遍退縮，冰川面積平均將減少近30%，這些結(jié)果表明，冰川退縮將會(huì)對(duì)山區(qū)水資源變化帶來(lái)巨大影響。
凍土變化對(duì)生態(tài)、工程的影響：凍土退化對(duì)我國(guó)生態(tài)、水文、氣候及工程均有重要影響。近幾十年青藏高原多年凍土由于退化每年釋放的水量達(dá)到50～110億立方米，加上凍土每年凍融過(guò)程參與到水循環(huán)中的水量，其對(duì)水文、生態(tài)和氣候的影響十分顯著。據(jù)研究，長(zhǎng)江黃河源區(qū)1967～2008年，與多年凍土關(guān)系密切的高覆蓋草甸減少了近20%，沼澤濕地面積減少32%，而與凍土活動(dòng)層關(guān)系不太密切的高覆蓋高寒草原只減少了8%。山區(qū)和東北地區(qū)多年凍土邊緣區(qū)退化對(duì)生態(tài)的影響也十分顯著。凍土變化對(duì)工程建筑具有重要影響。過(guò)去十年來(lái)，由于凍脹和融沉破壞，青藏公路、東北凍土區(qū)鐵路破壞率在30%以上，青藏公路已經(jīng)進(jìn)行了多次全線性大規(guī)模的整修。
積雪變化對(duì)水文與氣候的影響：積雪變化對(duì)我國(guó)北方春季旱情有重要影響。過(guò)去十幾年來(lái)，我國(guó)北方廣大積雪區(qū)春季徑流總體上均是增加的，因此，這些地區(qū)總體上沒(méi)有發(fā)生大的春旱現(xiàn)象(由于冬季積雪偏少，2009年出現(xiàn)了大范圍春旱)。積雪變化與我國(guó)氣候變化有密切關(guān)系。研究表明，1980年到2001年間發(fā)生的長(zhǎng)江中下游洪澇災(zāi)害,有65%和青藏高原前一個(gè)冬季的積雪大面積增加有關(guān)。1998年長(zhǎng)江洪水和2006年川渝大旱均青藏高原積雪因素的影響存在。模擬表明，在氣候模式中考慮積雪和凍土因素，可提高氣候模式的模擬準(zhǔn)確度。
我國(guó)應(yīng)對(duì)冰凍圈變化影響的若干建議
以山區(qū)水庫(kù)取代平原水庫(kù)，增強(qiáng)山區(qū)水源調(diào)蓄功能：以山區(qū)水庫(kù)攔蓄冰川融水，并取代干旱區(qū)平原水庫(kù)，提高水資源調(diào)節(jié)和利用效率。
在冰凍圈作用區(qū)未來(lái)重大工程建設(shè)中必須考慮氣候變化影響因素：實(shí)踐表明，在冰凍圈作用區(qū)進(jìn)行重要工程建設(shè)，預(yù)先考慮氣候變化的影響，將對(duì)工程長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行起到未雨綢繆作用。青藏鐵路建設(shè)在此方面提供了成功的借鑒。
加強(qiáng)冰凍圈監(jiān)測(cè)，構(gòu)建地空一體的冰凍圈監(jiān)測(cè)體系：在完善地面監(jiān)測(cè)的同時(shí)，建議相關(guān)資源環(huán)境衛(wèi)星中，研發(fā)針對(duì)我國(guó)山地冰川和青藏高原積雪的傳感器，以便形成能滿足我國(guó)冰凍圈研究和應(yīng)用需要的、以地面監(jiān)測(cè)和遙感監(jiān)測(cè)為一體的監(jiān)測(cè)體系。
以我國(guó)為主導(dǎo)，推動(dòng)高亞洲冰凍圈變化應(yīng)對(duì)體系建設(shè)。以青藏高原為主體及周邊相鄰山系構(gòu)成的所謂“高亞洲”地區(qū)是全球中、低緯度冰凍圈最發(fā)育的地區(qū)，冰凍圈的變化不僅影響到本國(guó)，也影響到相鄰國(guó)家。通過(guò)“上合組織”和“中國(guó)-南亞”對(duì)話機(jī)制，構(gòu)建以我為中心的冰凍圈變化應(yīng)對(duì)體系，不僅有利于中國(guó)應(yīng)對(duì)冰凍圈變化的影響，也將促進(jìn)我國(guó)與周邊國(guó)家的科技合作，在國(guó)際對(duì)話中掌握第一手資料，取得主動(dòng)。
（丁永建，寒區(qū)旱區(qū)研究所研究員，博士生導(dǎo)師，副所長(zhǎng)。主要從事冰川、寒區(qū)水文與水資源、寒旱區(qū)環(huán)境與全球變化研究。長(zhǎng)期在西部工作，對(duì)我國(guó)寒區(qū)和旱區(qū)氣候環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和水文水資源有著廣泛和深入地研究。）
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科學(xué)家研究稱冰川萬(wàn)年后冰凍地球
