基本介紹
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名詞釋義
第三極環境“研究這一區域的科學家每個人都在做著非常重要的研究工作，但目前最重要的是如何將大家的研究工作綜合集成在一起”，中國科學院青藏高原研究所所長、TPE科學委員會主席、這次研討會的組織者姚檀棟說。 “最好的辦法就是國際社會的通力合作，來評估環境變化帶來的風險。”
寒冷、偏遠並受全球變暖的影響——這些描述不僅僅只適用於南北極地區，還適用於一個面積大於五百萬平方公里、以青藏高原和喜馬拉雅山脈為中心的地區，研究人員稱之為“第三極地區”(Nature 454, 393-396, 2008)。“第三極地區”擁有世界上除南北極之外最大的冰儲量，其冰川數量超過46000條並且凍土面積廣袤。然而，儘管有更多的生命依賴於第三極環境，對“第三極地區”的研究和高緯度地區的南北極相比依然少得多。
“第三極地區”也被稱為亞洲水塔。該地區的冰川孕育著亞洲幾大河流，成為維繫10幾個國家15億人生活的重要水源。這些冰川正在快速消融，融水補給湖泊，導致湖泊水位上漲。然而，人們對環境變化在這裡是如何演化的這一問題知之甚少。
研 討 會
由中國科學院發起的“第三極環境(Third Pole Environment, TPE)計畫”上個月在尼泊爾首都加德滿都召開了“第二次資深專家研討會”，旨在更好的理解這一問題。在這次會議中，研究這一區域的科學家們展示了最新的研究成果、討論了最緊迫的科學問題、同時提出了一系列措施來應對這些科學問題。
由於這一地區人口激增，因此，研究人員的首要任務就是要了解被視為這一區域重要飲用水源的冰川的現狀和未來。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2007年的一份報告曾斷言喜馬拉雅地區的冰川將在2035年消失殆盡。這在去年已被證實是個錯誤(Nature 463, 276-277; 2010)。但是，研討會上的與會者認為IPCC對喜馬拉雅地區冰川快速退縮的關注是正確的。“毫無疑問，該地區的許多冰川正在快速退縮”，印度德拉敦的瓦迪亞喜馬拉雅地質研究所(Wadia Institute of Himalayan Geology)前任所長Baldev Raj Arora說。
由於缺乏整個地區的冰川編目，目前尚不清楚冰川退縮究竟有多快，也不清楚冰川退縮如何影響水資源。此外，衛星研究僅能對冰川面積做出粗略的估算，而這些地區的冰川地處偏遠，高海拔以及惡劣的天氣條件嚴重阻礙了實地觀測。
但現有的證據支持冰川退縮這一事實。由中國科學院寒區旱區環境與工程研究所研究員劉時銀所領導的研究團隊將衛星資料和地面觀測結合起來，在剛剛完成的第二次中國冰川編目中，記錄了大約24300條冰川以及各冰川的特徵，如位置、長度和表面積等。他們的結果表明，自上一次編目到現在的大約30年間，冰川總面積減少了17%，並且許多冰川已消失。
為了更好地估算冰川的變化，研究人員已測量了喜馬拉雅地區各區域一些代表性冰川的體積和物質平衡。這種艱苦的研究，往往在海拔5000米以上進行。中國科學院青藏高原研究所研究員田立德所取得的結果表明，“氣候變化對第三極地區一些冰川的影響比之前預想的要更加嚴重”。例如，位於藏南希夏邦馬峰北坡的抗物熱冰川自20世紀70年代以來已經損耗了將近一半的冰量，平均厚度減少了7.5米。
Arora說，印度喜馬拉雅山地區有詳盡研究資料的大多數冰川也在快速消融。俄亥俄州立大學的冰川學家、TPE科學委員會聯合主席Lonnie Thompson也認為，縱觀整個“第三極地區”，“雖然有區域差異存在，但是已有證據的天平肯定指向冰川快速退縮這一趨勢”。
黑碳問題
化石燃料和生物質燃燒導致日益增多的黑炭是冰川退縮的一個重要原因，中國科學院青藏高原研究所研究員徐柏青通過對喜馬拉雅山脈不同地區的5根冰芯近50年來黑炭濃度值的測量，發現黑炭排放量的增加始於20世紀90年代。這與南亞地區工業化快速增長在時間點上相吻合。位於義大利博洛尼亞的大氣科學與氣候研究所的氣候科學家Angela Marinoni和她的同事們也發現，在尼泊爾喜馬拉雅山5000米以上的地方存在高濃度的氣溶膠（這其中包括黑炭）。這導致了顯著的大氣變暖。他們通過計算得出，對典型的喜馬拉雅冰川而言，沉積的黑炭會降低冰川反射太陽輻射的能力，導致雪冰消融速率增加12-34%。
冰湖正在變得越來越大，數量也變得越來越多，從而導致洪水頻繁。加州大學洛杉磯分校的生態學家盛永偉主持的一項研究顯示，自20世紀70年代以來，高原湖泊的面積增加了26%，湖泊擴張對周邊牧場造成了嚴重影響。總部位於加德滿都的國際山地綜合發展中心(ICIMOD)的遙感專家Pradeep Mool說，自20世紀50年代以來，喜馬拉雅地區由於冰湖潰決導致的洪水超過40次，而在未來的幾十年里可能會有更多的冰湖潰決洪水發生。ICIMOD的一項調查顯示，該地區的冰湖總數超過20200個，其中包括200個“潛在危險”的冰湖。需要對這些冰湖加強監測並建立早期預警系統，Mool說。
到目前為止，科學家們試圖預測冰川未來的研究還沒有什麼進展。Thompson說，一方面， “冰川對氣候的回響因冰川的大小、海拔高度分布、面積、表磧物覆蓋度、山谷特性的不同而不同”；另一方面，目前對於環境在“第三極地區”是如何變化的還知之甚少。
中國科學院青藏高原研究所研究員陽坤發現，許多基於衛星觀測的地球輻射收支（即入射太陽輻射和反射熱量的平衡）觀測結果在第三極高海拔地區存在很大的誤差。這是因為測量儀器通常是用較低海拔的地面實測數據進行校準和驗證的。雖然高海拔地區也能夠用野外觀測數據進行校正，但是該地區5000米以上的地方只有16個氣象站。
研究人員同樣也不能依賴於氣候模型。日本筑波大學的氣候學家 Kenichi Ueno指出，在這些高海拔地區，全球氣候模型對水汽和輻射通量的預測並不好，尤其是在暖季或季風季節。Kenichi Ueno的結論是基於目前世界上僅有的海拔8000米的氣象站資料得到的。該氣象站位於珠穆朗瑪峰和洛子峰之間的南埡口處。“如果想知道氣候如何影響冰川，這些資料是至關重要的。因此，在該地區進行更多的高海拔觀測顯得尤為重要。”
研究計畫
“第三極環境計畫”（Third Pole Environment，TPE）科學委員會將會很快起草一份研究計畫來記錄第三極地區的氣候變化、冰川變化、凍土變化、水資源變化、生物多樣性以及人類影響。這份將會在2011年秋之前定稿的計畫要求在青藏高原和喜馬拉雅山脈地區進行聯合考察，並且在該地區建立多學科觀測與研究站點，以覆蓋關鍵的地質、地理區和氣候類型以及重要的河流和湖泊流域。一旦具體計畫確定下來，TPE科學委員會將尋求國家和國際資助機構的經費支持。
德國的森根堡科研機構與博物館世界生物多樣性(Senckenberg World of Biodiversity) 聯盟主任、TPE科學委員會的另一聯合主席Volker Mosbrugger說，該計畫最重要的部分是建立共享資料庫，但是國家間的利益關係可能會成為主要的障礙，特別是共享數據關係到水資源時更是如此。“如果沒有一個正常運行的共享資料庫，那么該計畫可能就只停留在紙上”。位於伯爾尼大學的山地研究計畫主任Gregory Greenwood說，“這將是一個巨大的挑戰。”
“第三極環境計畫”（Third Pole Environment，TPE）將會起草一份數據共享協定，在對該計畫感興趣的國家之間進行磋商，讓科學家們共享信息但保留被認為是政治敏感的數據。姚檀棟說，“如果沒有通力合作以匯集‘第三極地區’的數據”， “就不可能全面了解環境變化的影響和反饋機制”。
