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。我國冰雪凍土分布廣泛，其與我國社會經(jīng)濟發(fā)展具有密切關系。
過去幾十年來我國冰凍圈的變化
據(jù)最新研究顯示，所調查的近2萬平方公里冰川中，過去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)野外調查和監(jiān)測表明，一些冰川過去30～40年間厚度減薄超過30米。
過去幾十年來，我國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，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2千米范圍內多年凍土面積縮小35.6％。
近幾十年來中國積雪總體上表現(xiàn)為增加趨勢。其中青藏高原弱減少、東北變化不顯著、新疆增加顯著。
冰凍圈變化對我國的影響
冰川變化對我國水資源的影響：冰川變化已經(jīng)對我國西部的江、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40%。據(jù)觀測分析，烏魯木齊河源區(qū)徑流增加的70%來自于冰川加速消融補給，南疆阿克蘇河近十幾年徑流增加的三分之一左右來源于冰川徑流增加。長江源區(qū)冰川徑流1990以來，相對于1961~1990年河川徑流減少13.9%，而冰川徑流則增加了15.2％。我國科學家預估，未來50年我國西部冰川將普遍退縮，冰川面積平均將減少近30%，這些結果表明，冰川退縮將會對山區(qū)水資源變化帶來巨大影響。
凍土變化對生態(tài)、工程的影響：凍土退化對我國生態(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到50～110億立方米，加上凍土每年凍融過程參與到水循環(huán)中的水量，其對水文、生態(tài)和氣候的影響十分顯著。據(jù)研究，長江黃河源區(qū)1967～2008年，與多年凍土關系密切的高覆蓋草甸減少了近20%，沼澤濕地面積減少32%，而與凍土活動層關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)退化對生態(tài)的影響也十分顯著。凍土變化對工程建筑具有重要影響。過去十年來，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)進行了多次全線性大規(guī)模的整修。
積雪變化對水文與氣候的影響：積雪變化對我國北方春季旱情有重要影響。過去十幾年來，我國北方廣大積雪區(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)。積雪變化與我國氣候變化有密切關系。研究表明，1980年到2001年間發(fā)生的長江中下游洪澇災害,有65%和青藏高原前一個冬季的積雪大面積增加有關。1998年長江洪水和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確度。
我國應對冰凍圈變化影響的若干建議
以山區(qū)水庫取代平原水庫，增強山區(qū)水源調蓄功能：以山區(qū)水庫攔蓄冰川融水，并取代干旱區(qū)平原水庫，提高水資源調節(jié)和利用效率。
在冰凍圈作用區(qū)未來重大工程建設中必須考慮氣候變化影響因素：實踐表明，在冰凍圈作用區(qū)進行重要工程建設，預先考慮氣候變化的影響，將對工程長期穩(wěn)定運行起到未雨綢繆作用。青藏鐵路建設在此方面提供了成功的借鑒。
加強冰凍圈監(jiān)測，構建地空一體的冰凍圈監(jiān)測體系：在完善地面監(jiān)測的同時，建議相關資源環(huán)境衛(wèi)星中，研發(fā)針對我國山地冰川和青藏高原積雪的傳感器，以便形成能滿足我國冰凍圈研究和應用需要的、以地面監(jiān)測和遙感監(jiān)測為一體的監(jiān)測體系。
以我國為主導，推動高亞洲冰凍圈變化應對體系建設。以青藏高原為主體及周邊相鄰山系構成的所謂“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，也影響到相鄰國家。通過“上合組織”和“中國-南亞”對話機制，構建以我為中心的冰凍圈變化應對體系，不僅有利于中國應對冰凍圈變化的影響，也將促進我國與周邊國家的科技合作，在國際對話中掌握第一手資料，取得主動。
（丁永建，寒區(qū)旱區(qū)研究所研究員，博士生導師，副所長。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。長期在西部工作，對我國寒區(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。）
擴展閱讀》》
