2020-01-14 19:22:01
研究亚洲冰川可以窥见极端事件的未来

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科学家可能已经解决了有关亚洲高山某些冰川神秘行为的25年难题。在这个地区的大多数地区,它们正在缩小;但是在西北地区,它们正在增长。

亚洲高山包括跨阿富汗,不丹,尼泊尔,印度,中国和巴基斯坦边界的山脉。在过去的20年中,这里的冰川融化速度翻了一番,除了喀喇昆仑山脉和昆仑山脉的冰川,自1990年代以来,冰川一直保持稳定,甚至还在增长。

一些科学家将这种奇怪的现象归因于这些冰川上的冷风涡旋,但是荷兰乌特勒支大学的山水文学家沃尔特·伊默泽尔教授(Walter Immerzeel)教授想知道这是否可能与下面平原的耕作有关。曾经是沙漠,但农民通过利用地下水进行灌溉,已将这个称为塔里木盆地的地区转变为绿色农田。

作为一个名为CAT的项目的一部分,Immerzeel教授的团队建立了一个当地气候模型,该模型证明了被作物吸收的地下水然后从叶片中蒸发而产生了载有水分的空气,当空气上升时,空气会阻塞一些辐射,然后像雪一样落在冰川上。

尽管该话题仍是热门话题之一,但Immerzeel教授的作品说明了人们对亚洲高山水文如何工作以及它如何应对气候变化的理解。

第三大

瑞士联邦森林,雪地和景观研究所的冰川学家Francesca Pellicciotti教授说,这是一个至关重要的地区。它拥有世界上第三大冰块,仅次于南北两极。但是,与它们不同的是,它被人口稠密地包围着,其融水至少部分满足了8亿人的淡水需求。冰川缓冲水,在高降水季节将其存储为冰,并在干旱季节将其释放到下游。

Immerzeel教授说,由于科学家对该地区的极大了解,过去十年来研究激增。

结果,可能已经解决了另一个谜。

Immerzeel教授说,该地区约有三分之一的冰川覆盖着厚达一米半的岩石和石头。这些碎片将下面的冰与强烈的阳光隔绝开来,延迟了融化,从而进一步缓冲了系统。人们认为,这些冰川还将受到更好的保护,免受全球变暖的影响。

因此,令人震惊的是,在2012年,一个小组从卫星数据中发现,这些被碎屑覆盖的冰川正在以与洁净冰川相同的速度变薄。

Pellicciotti教授说:“这是一篇很有争议的论文。”

由于该声明基于相当粗略的卫星图像,因此必须在地面上进行调查。在高海拔无法到达的地方,这是艰巨的工作,在散落的岩石上攀爬。 Immerzeel教授说:“在它们上行走几乎是不可能的,如果要到达冰层,首先必须挖出半米的碎屑。” “阿尔卑斯山使用的传统技术在这里行不通。”

然而,他们的两个团队已经携带了工具包,从橡皮艇到高达5,000米的钻井设备,再到尼泊尔的郎塘冰川,以收集数据。 Immerzeel教授还使用无人机创建了详细的地形图。

地图和地面调查发现了卫星无法做到的:碎片上有痘疤,上面有池塘和冰的悬崖,可以将太阳的辐射传递到深处。

佩里乔乔蒂教授说:“从根本上说,它们的融化能力是冰川其他地区的30倍。我们称它们为融化的热点。”

池塘的形成方式以及它们在规模上的重要性仍然未知,科学家需要知道它们是否存在于亚洲高山的广大地区,而不仅仅是在廊塘。因此,在一个名为RAVEN的项目中,Pellicciotti教授现在正在相距数千公里的另外三个地点寻找池塘和冰崖。

冰川融化

模式可能必须改变,但佩里乔乔蒂教授认为,总体而言,碎片确实会延长冰川融化的时间。但是她在南美洲西部边缘的安第斯山脉所做的单独工作表明,随着温度的升高,这类冰川可能会达到一个临界点,在此,碎片隔热层将失效,冰川突然融化。

她说:“那么它们就走了。”因为它们的海拔比干净的冰川低。

亚洲高山水文学家头疼的问题是他们无法计算全部水量。 Immerzeel教授说,大量的积雪已经从系统中消失了。

他的团队在高山冰川上安装了先进的仪器,能够快速,重复地记录湿度和风速。

他们发现,存在一系列完美的极端条件-高干燥度,强烈的太阳辐射和飓风强度-鼓励冰绕过正常的转向水的过程。取而代之的是,它直接转化为蒸气,这一过程称为升华。那就是缺水的地方。

来自团队气象站的更多数据导致发现高山上的降水量比以前估计的要多得多。

下游

当团队消化这些发现时,他们正在对下游影响进行更清晰的了解。

Immerzeel教授认为,未来将是一个动荡的时代。随着冰川的消退,可利用的水量将增加,直到本世纪末达到“高峰水”。此后,有些人担心该地区会干dry。但是Immerzeel教授认为山区的高降水量意味着总会有水。

“尽管有这样的说法,由于气候变化,亚洲所有的河流都会干dry,但我认为情况并非如此,那里会有更多的可用水。

“这并不意味着没有问题,因为最大的挑战是应对极端情况。代替冰川,将有一个岩石区域,如果降雨落在岩石区域上,则几乎立即成为一条河流,所以……它将变成一条河流。更快,更极端的系统。这确实是未来的挑战。”

Pellicciotti教授说,最大的问题是缺乏协调回应的能力。

她说:“这确实是一个爆炸性局势。在治理不善,贫穷和已经存在的冲突,移徙和领土争夺的背景下,冰冻和许多人丧生。”例如,印度和巴基斯坦之间就克什米尔地区与尼泊尔,中国和印度之间的领土争端。

“这确实是一个非常非常困难的局面,冰川是缓冲带。”

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