《百科知识》：珠穆朗玛——科学的制高点(2)

　　大陆动力学研究天然实验室

　　近10年来，地球科学对各圈层相互作用的研究迅速增加，并特别注重构造-气候和地球表面过程之间相互作用的动力学过程。一方面是由于人们对全球变化的知识的渴求；另一方面是由于技术和理论的进步。目前，在构造-表面过程-气候的耦合(耦合是指两个或两个以上主体之间相互作用，相互演变及其最后发展的结果)方面的研究不断涌现成功实例，比如南美洲干湿变化-太平洋板块的俯冲速率-南美高原的隆升-弧前盆地沉积速率变化的相互关系；我国东喜马拉雅构造结剥蚀速率与地壳熔融及高压变质作用的耦合等。但是总体说来，该领域的研究在国际上也刚刚起步，关于构造-表面过程-气候三者反馈的机制，相互作用程度，相互作用的门槛，响应时间等一系列最基本的理论问题还无法回答。

　　以珠峰为代表的特高海拔地区是全球构造作用最活跃的现代造山带，这里每年的抬升速度约为10毫米；其南坡为恒河水系和前陆沉积盆地，同时珠峰地区也是冬夏季风作用的场所，快速的岩石圈抬升，较强的降雨和恒河水系的巨大剥蚀造就了世界上最大的孟加拉湾海底沉积扇。因而，以珠峰为代表的高喜马拉雅地区是研究构造-气候反馈作用最理想的地区之一，充分利用珠峰地区的优势，抓住构造-气候反馈研究在国际上刚刚开展的契机，将使我国在未来各圈层相互作用研究方面占领制高点。

　　全球升温背景下的冰川变迁

　　冰川资源作为一种动态资源, 是随着气候变化而不断变化的，表现为冰川厚度的增减，末端的前进和后退，面积的扩大和缩小。冰川的变化主要取决于冰川物质平衡值的变动。目前在东绒布冰川上已开展了物质平衡的观测。本次考察对珠峰地区绒布冰川及其各支流冰川基本物理特征展开进一步的系统观测，如冰川物质平衡、冰体厚度、运动速度和冰川温度等；对冰川进退变化观测，如通过航空摄影、GPS定位和雷达测厚等技术手段，并与前期相关资料进行对比，获得冰川形态、规模和储量等的变化；最后建立气候变化与冰川波动之间的耦合关系并评估未来冰川资源的变化趋势。

　　20世纪以来, 随着气候变暖, 全球范围内的冰川开始退缩。而90年代以来, 冰川退缩强于20世纪的任何一个时期，而且冰川的退缩幅度急剧增加。强烈的冰川退缩导致了由冰川融水补给河流径流量大增。适时正确评估冰川变化及其原因, 揭示冰川变化对冰川水资源及其河流径流量的影响将具有重要科学和现实意义。

　　珠峰地区冰川也同时由于全球变暖而出现重大变化。1959～1960年的考察结果认为，绒布冰川处于退缩状态。1966～1968年考察中对比此前所测地形图发现，中绒布冰川末端处于稳定状态，只是冰塔区不断上移，其平均速度为6米/年，而东绒布冰川冰塔林下限在1959～1966年平均每年上移78米。实际上该冰川接近末端的一段区域为表碛覆盖区，表碛的不断增厚抑制了下伏冰的消融，特别是末端处表碛厚度可达数米，表碛之下的冰得到很好的保护。上游冰体则因消融增大而持续减薄，最后冰碛覆盖区与上游断开成为死冰。因此，这是气候持续变暖、冰川不断退缩的反映，并非冰川真的处于稳定状态。

　　1997年中美联合考察队在珠峰绒布冰川考察期间采用GPS 技术对冰川末端位置进行了测量，同1966～1968 年考察时的地形测绘结果对比，得出绒布冰川末端30年来的变化趋势：中绒布冰川冰塔林下限退缩270米，东绒布冰川退缩170米，远东绒布冰川退缩230米，年平均退缩量分别为8.7米，5.5米和7.4米。

　　珠峰和希夏邦玛峰地区的冰芯记录已揭示了近2000年来气候环境变化和南亚季风的演化规律。该地区冰芯记录与太阳活动、大气环流等关系密切。同时冰芯积累量反映出20世纪60年代以来该地区降水的迅速减少。即使在这些高海拔地区，雪冰化学的研究也检测到人类活动对大气环境的污染。因此，在珠峰地区展开进一步的雪冰现代过程研究，将是通过该地区冰芯记录准确重建气候环境变化的基础。

　　另一方面，冰川融水补给河流的水文观测也可以评估冰川消融强弱的变化。本次考察中，在珠峰大本营设立水文自动观测站，监测绒布河水文特征，并同前期的观测资料进行对比分析，研究全球变暖情景下冰川融水补给河流的变化规律及其未来的变化趋势。同时监测冰川消融区冰面径流场的消融深度，蒸发、辐射平衡及不同冰碛物的消融效应，调查冰内冰下排水系统，定量了解水分在各种时间尺度(时，日，季节)的过程，以确定冰川融水对河流的贡献以及生态水文效应，这将是珠峰乃至于喜玛拉雅山北坡冰雪水循环的第一步，此前无人涉及。

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