江河冰源｜探秘长江源区冬克玛底冰川：变薄的冰川与生态失衡担忧

【编者按】

在全球变暖趋势下，气候暖湿化加剧，高原冻土活动层变厚。在极高海拔地区，大量湿地、沼泽消失，冰川加速消融。最新研究表明，青藏高原亚洲水塔区在变暖、变湿、变绿的同时，还在变暗，这将增加我国极端气候事件发生的频率。

冰川变化给人类带来的影响越来越直接而具体，保护冰川已成为一个全球课题。

2024年，是澎湃新闻关注冰川保护的第三年。从祁连山摆浪河21号冰川到天山乌鲁木齐河源1号冰川，再到海拔6500米的珠穆朗玛峰绒布冰川，我们经历了风雪，挺过了酷寒和高反。这次，记者跟随科考队前往海拔5500米的冬克玛底冰川和位于低纬度地区的达古冰川，持续记录全球变暖趋势下的冰川变化，以及科学家们在冰川保护方面所付出的努力。

科考队从海拔5050米的中国科学院唐古拉冰冻圈与环境观测研究站（以下简称：唐古拉站），将一台搭载有探地雷达的大型无人机运送到了冬克玛底冰川，准备在这里进行一次全面扫描。

长江源区冬克玛底冰川  澎湃新闻记者 张兆亿 摄

如果不出意外，探地雷达升空，将精确获取冬克玛底冰川的冰下地形和地表地形数据，评估冰川变化趋势，为气候变化研究和区域水资源管理提供科学依据。

遗憾的是，“天公不作美”。正当无人机经过调试准备起飞时，现场下起了雪，低温高海拔飞行环境，可能已超出无人机的承受范围，多次尝试怎么也飞不起来。

“我们今天先收队，回去总结一下。”负责此次科考的唐古拉站站长何晓波让队员们先返回休整，准备和往年一样，第二天靠人力抬着探地雷达上冰川扫描。

风雪越来越大，何晓波骑上了他的摩托车，顶着风雪颠簸着往山下驶去。

这是澎湃新闻（www.thepaper.cn）关注冰川保护的第三年。2024年8月中旬，长江源冰冻圈水文与生态环境综合科学考察在唐古拉山中段冬克玛底冰川开展，澎湃新闻记者跟着科考队，登上了这座海拔5500米的冰川。

作为气候变化的“前哨”，冰川对全球气候的响应尤为明显。在冬克玛底冰川，科考队观测到的情况，与之前在祁连山摆浪河21号冰川、天山乌鲁木齐河源1号冰川及珠穆朗玛峰绒布冰川观测到的基本相同，它们都在加速消融。

负责无人机测量工作的科考队员薛雨昂向记者提供了一个直观的数据：2011年左右设立在海拔5400米的气象站，在2023年已下降至5391米。

“这说明冰川调蓄能力在降低，容易导致生态环境出现失衡。”何晓波表示，长江源区冰川消融加速、厚度减薄，一定时间、程度上有利于下游地区生态环境变好，但也使青藏高原地区冰湖溃堤、冰崩等灾害频率增加。

为应对气候变化、冰川消融，当前需要做的是：减少冰川污化的物质来源，保护好草地生态。

变薄的冬克玛底

从唐古拉站前往冬克玛底冰川约14公里，大约三个小时车程。

科考队的车辆一路颠簸着在高寒草甸上缓慢行驶，靠近冬克玛底冰川时已近中午。随着气温上升，冰川融水形成的河流从起初的清澈开始变得浑浊，水流声也越来越大，哗哗作响。

冬克玛底冰川位于唐古拉山脉，是由一条朝南向的主冰川和一条朝向西南的支冰川汇流而成的复式山谷冰川。主冰川末端海拔超5000米，是长江源支流布曲的源头。

更为特殊的是，冬克玛底冰川还是长江源区最具代表性之一的参考型冰川。1989年，我国科学家便开始对冬克玛底冰川进行观测，如今已有长达35年的连续性观测，其野外观测资料在国内仅次于乌鲁木齐河源1号冰川。

中国科学院西北研究院唐古拉山冰冻圈与环境观测研究站  澎湃新闻记者 廖艳 摄

今年8月15日一早，澎湃新闻记者跟随此次负责无人机测量工作的科考队员薛雨昂、徐强强，前往冬克玛底冰川中脊（记者注：中脊位于大、小冬克玛底中间的山坡），他们准备运用无人机扫描大冬克玛底冰川。

一行人穿着冰爪横穿小冬克玛底冰川，再攀至海拔高度5527米的中脊。

8月14日新下的一场雪，在小冬克玛底的冰面铺上了一层薄薄的粒雪。薛雨昂蹲下来，用手拨开粒雪说：“这是冰川的水系。”将耳朵凑近，能听见水流的声音。这样大大小小的冰川水系，密布在小冬克玛底表面，像毛细血管一样，然后汇集到冬克玛底河流域。

薛雨昂是中国科学院西北研究院博士研究生，也是负责本次无人机遥感技术观测冰川的主要科考队员，这是他与唐古拉山脉地区冰川打交道的第六年。为观测冬克玛底冰川，运用地面三维激光扫描（TLS）技术以及无人机遥感技术（如UAV-SfM等），以获取高分辨冰川变化数据，薛雨昂来了这里十多次。

澎湃新闻记者抵达中脊后，俯瞰大冬克玛底部分冰面及冰川末端，发现冰层表面呈灰黑色，看起来很脏。中国科学院西北研究院唐古拉山冰冻圈与环境观测研究站站长何晓波解释，这是因为冰川表面被附着了黑炭和粉尘，它们经大气环流从其他地方飘到冰川上，也是导致冰川加速消融的因素之一。

大冬克玛底冰川表层附着着黑炭和粉尘看起来很脏  澎湃新闻记者 廖艳 摄

冰川被称为“固体水库”，长江源地区是全球水资源最为丰富的区域之一，拥有大量冰川资源。但本世纪以来，气候持续变暖，长江源区冰川在不断退缩，雪线上升、水土流失等问题也逐渐凸显。

据《中国气候变化蓝皮书（2024）》数据，2023年大冬克玛底冰川末端退缩了10.6m，小冬克玛底冰川退缩了4.9m。因为2009年的强烈消融，冬克玛底冰川被分裂为大、小冬克玛底冰川。2009至2023年，大、小冬克玛底冰川末端平均退缩速率分别为每年8.7米和6.5米，退缩速率总体呈明显的上升趋势。

另一份监测数据显示，小冬克玛底冰川在整个测量周期内（2019/07—2021/09）向后退缩了18.1米，在一个消融期内平均减薄厚度为1.981±0.776米。在这段时期，冰川大约经历了两个消融期，冰面减薄大约在4米至5米，而冰川边缘部分减薄程度达到9米左右；另外，还发现这条冰川发育的排水通道和污化面，均在不同程度上加速了冰川消融。

薛雨昂提供了一个更为直观的对比：2011年左右设立在海拔5400米的气象站，在2023年时已经下降至海拔5391米。据他们观测，三十多年来，冬克玛底冰川末端退缩了400多米，冰川厚度直接减薄了9米。

当前，气候变化逐渐成为全球共识，其对冰川的影响也引起国内外冰川学专家的注意。科考团队常用于衡量冰川变化的观测参数有物质平衡、冰川运动速度、末端长度、冰川面积、冰川表面高程等，其中物质平衡系由冰川表面能量变化引发的冰川物质收支的变化，是冰川变化的关键过程之一。

进入本世纪以来，我国许多冰川的物质平衡消融量大于积累量，每年基本上都接近负平衡。

冬克玛底冰川也不例外。“长期监测以来，它的趋势都是负的物质平衡。不过，去年因降水量多，出现过正的物质平衡。”何晓波直言，但冰川整体趋势依然是退缩。

小冬克玛底冰川上的气象站 澎湃新闻记者 廖艳 摄

何晓波说，目前，他们对冬克玛底冰川开展的是一个精细化观测，在冰面上架设了5台自动气象站，监测降水、气温等数据，另在冰川周围架设了近三十套自动观测设备。

“按照百米一个梯度的密布设备观测。除此之外，我们在冰面布设了最为传统的物质平衡监测方法——打花杆，每一个半月监测一次数据。”何晓波表示，他们希望获取这条冰川的数据模型，为反推过去、预测未来冰川如何运动带来重要参考价值。

冻土活动层厚度在增加

冰冻圈的研究工作离不开冰川，也不能少不了冻土。

时过午后，高原冻土表层开始融化，地面变得湿滑，科考队车辆不时在原地打滑。

为了保障科考工作顺利进行，站长何晓波和一些学生们专门学会了骑摩托车。这次从唐古拉站出发，何晓波和常驻唐古拉站的工作人员王民便骑着摩托车在前方领路。一路上，鲜有人迹，只见藏野驴、藏原羚闲适地在高原行走，鼠兔偶尔窜出洞穴探头相望。

“有时候车陷了怎么办，陷进去出不来，这个时候有两辆摩托车，就绝对能出来。”从两顶帐篷到现在的两间简易板房，唐古拉站建站近21年，何晓波在这扎根科考近20年，有着丰富的野外科考经验。

海拔5050米，坐落在冬克玛底冰川脚下的唐古拉站是世界上海拔最高的科学考察站。这个站点主攻研究内陆干旱区典型冰川流域和青藏高原代表性冻土流域在气候变化条件下的径流响应过程，探讨冰川冻土变化在水资源中变化的作用，为预测气候变暖情况下冰川和冻土变化在长江源水资源变化中的贡献提供依据。

2005年4月，何晓波第一次来到唐古拉站，参与中国科学院牵头的冰川冻土项目。何晓波回忆，初到站上时，眼前就是一片冰雪世界，“冻土像钢铁一样”，他们想钻孔都钻不下去。

“在极高海拔的冬克玛底河流域，大量的湿地、沼泽也消失了。”何晓波说，这片区域冬季时间变短，也是响应气候变化的一个过程。往年，他们五六月份到站上，地上的冰还没开始化，现在4月份冰就慢慢开始化了，河道里也有水流了。

谈到江源保护时，何晓波说，必然想到冰川周围地区的草原生态保护。但近些年，在草甸长得最好的地方他们发现，多年冻土的活动层变厚了，当前监测的数据显示为1.6米左右，而在2005年厚度为1.2米左右。这意味着气候在持续变暖，而且活动层增厚直接影响土壤含水量及碳循环过程，影响着水源涵养功能，对其周边生态环境产生影响。

多年冻土是冰冻圈的重要组成部分，它的存在和变化对区域气候、碳循环、生态环境和水资源安全、寒区重大工程建设和安全运营等产生显著影响；冻土活动层指的是覆盖于多年冻土之上冬季冻结夏季融化的土（岩）层，是多年冻土与大气之间水热交换的界面。

无人机机载探地雷达（GPR）  澎湃新闻记者 廖艳 摄

为了探冬克玛底冰川的“底”，这次科考工作准备来一次技术革新。何晓波介绍，他们准备尝试借助无人机平台，集成激光、探地、定位系统的非接触式探测雷达技术（LGPR），对冰川开展测量厚度工作。此外，这次实验还要利用高精度现代技术手段，通过无人机机载探地雷达（GPR）、激光扫描（LiDAR）、视频测绘及全球导航卫星系统（GNSS）等方法，精确获取冬克玛底冰川的冰下地形和地表地形数据，评估冰川变化趋势，为气候变化研究和区域水资源管理提供科学依据。

在海拔5000米之上，因气候条件恶劣、可达性、信号强度等因素干扰，这对无人机来说是一种挑战。技术员使用大型无人机搭载探地雷达飞行，进行得并不顺利。在多次尝试后，无人机都未能起飞。这时，高原上突然刮起了风，紧接着飘起了小雪。这次技术尝试以失败告终。

高原上的风雪越来越大，大家只能放弃，将探地雷达从无人机上拆下。何晓波提议，第二天还是采用老办法，靠人力抬上探底雷达作业，完成观测数据。两名队员走过去，像抬轿子一样将设备抬起，掂了掂重量，“没拉着轻松”，感觉还行。

虽然这次非接触式探测雷达技术（LGPR）对冰川观厚尝试失败，未能全面完成对冰川的作业。但在何晓波看来，数据质量就是生命，在未来的科考工作中，他将继续与其他科研队员致力于追求技术的全自动，希望站上实现全自动监测，实现数据的高效能、高效率、高质量。

亚洲水塔变暗与极端气候

在全球气候变暖背景下，研究显示，全球山地冰川整体处于退缩状态。

近半个世纪以来，我国有将近6000条小冰川消失，大多数冰川在萎缩。长江源区冰川普遍处于末端退缩、面积减小和厚度减薄状态。

何晓波介绍，据观测，他们发现冬克玛底冰川、格拉丹东主峰等长江源区主要的冰川，其厚度呈现出不断减薄的趋势。“这也说明冰川最大的一个调蓄能力在降低，容易导致生态环境出现失衡。”

在采访中，何晓波多次向澎湃新闻记者提到，长江源区正在变暖、变湿、变绿、变暗，这种持续暖湿化将带来冰川萎缩、水土流失等诸多挑战。其中，变暗的主要特征是冰川、积雪面积减小和植被变绿共同导致的地表反照率减小。

冬克玛底冰柱正在融化 澎湃新闻记者张兆亿摄

何晓波进一步解释，气候暖湿化主要表现在冰川、积雪等固态水体消失与河流、湖泊等液态水体增加的失衡，以及内流区水资源增加与外流区水资源减少的空间分布失衡。

“一定时间、程度上有利于下游地区生态环境变好，但也给冰冻圈带来冰湖溃堤、冰崩等灾害频率增加的风险。”何晓波表示，为应对气候变化、冰川消融，当前他们需要做的是，一是减少冰川污化的物质来源，二是保护草地生态。

长江科学院水资源研究所副总工程师洪晓峰在接受媒体采访时也说，“受全球升温影响，冰川消融退缩加剧，易引发季节性洪水、冰崩等灾害。同时，当冰川消融达到拐点，对江河径流补给功能减弱乃至丧失，也会诱发一系列生态问题。”

另据新华社报道，长江上游极端降水发生频次和强度在增加。监测显示，2024年7月1日至7月22日，长江源区降水较常年同期偏多53.5%，为近10年同期最多。

气候持续暖湿化的趋势，除了引发在长江源区的极端降水事件外，同时也影响着我国其他地区极端天气气候事件的发生频率。

8月18日，在第二次青藏科考成果发布会上，姚檀栋院士提到，被誉为亚洲水塔的青藏高原正在变暗，它将引起地球系统过程重大变化，引发亚洲季风环流调整，增加我国极端气候事件发生的频率。

亚洲水塔变暗引发亚洲季风环流调整，和极端气候事件发生频率之间有何联系？

有专家表示，所处地理位置、大气环流变化、海陆分布、地形地势等共同作用，造就了世界各地不同类型的气候。大气环流是影响天气和气候变化的主要变量之一。笼罩在地球上空的各个高压、低压系统，不断移动、增强或减弱，带来了不同时间的阴晴雨雪天气。从长时间尺度看，大气环流在一年四季中呈现一定规律，但若其出现异常，极端天气很可能就产生了。

科考队员正在检测气象数据 澎湃新闻记者张兆亿摄

中国气象局在今年7月发布的《中国气候变化蓝皮书（2024）》显示，在全球变暖背景下，未来我国极端高温事件将呈现出增多趋势。未来30年，中国区域平均极端最高温度将上升1.7℃～2.8℃，其中华东地区和新疆西部增幅最大；中国区域平均高温热浪天数将增加7～15天。尤其是在高排放情景下，目前50年一遇的极端高温事件到本世纪末将变为1～2年一遇。未来我国极端降水增加的幅度大于总降水量，变率增大，降水更趋于极端化。未来30年，连续5天最大降水量在全国范围内呈现一致性的增加趋势，西北东部及黄淮流域，增加幅度将超过10%。

极端天气亦在全球频发。世界气象组织发布的《2023年全球气候状况报告》指出，热浪、洪水、干旱、野火和迅速增强的热带气旋造成的灾害致使数百万人的日常生活陷入困境。

当前，社会公众对气候、冰川的高度关注，也说明了人们对未来的担忧，气候危机将是人类面临的一项重要挑战。