第二次青藏科考在聯(lián)合國首個(gè)世界冰川日活動(dòng)中系統(tǒng)展示亞洲水塔冰川與發(fā)展的科學(xué)行動(dòng)
為倡導(dǎo)全球共同應(yīng)對(duì)冰凍圈變化的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境影響，聯(lián)合國第77屆大會(huì)于2022年12月14日通過了158號(hào)決議，宣布2025年為“國際冰川保護(hù)年”（IYGP 2025），同時(shí)宣布從2025年起的每年3月21日為“世界冰川日”；2024年8月13日聯(lián)合國第78屆大會(huì)又通過了321號(hào)決議，將2025年至2034年定為“冰凍圈科學(xué)行動(dòng)十年”。同時(shí)，聯(lián)合國組織了“國際冰川保護(hù)年咨詢專家組”（IYGP AB）和4個(gè)工作組。中國科學(xué)院院士、第二次青藏科考隊(duì)隊(duì)長姚檀棟作為IYGP AB成員之一，代表中國參加這一重要國際行動(dòng)。
2025年3月20-21日聯(lián)合國在巴黎UNESCO總部舉行了慶祝首個(gè)世界冰川日的活動(dòng)。活動(dòng)期間，聯(lián)合國通過頭腦風(fēng)暴會(huì)議、高級(jí)別圓桌會(huì)議、平行邊會(huì)等形式，圍繞世界冰川現(xiàn)狀及其對(duì)全球水安全、社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)的影響展開對(duì)話，推動(dòng)“冰凍圈科學(xué)十年行動(dòng)計(jì)劃（2025-2034）”。
姚檀棟參加“冰凍圈科學(xué)行動(dòng)十年”頭腦風(fēng)暴會(huì)議，并作為5位發(fā)言嘉賓之一發(fā)表了第二次青藏科考關(guān)于亞洲水塔冰川與發(fā)展的科學(xué)行動(dòng)。他首先介紹了亞洲水塔冰川正在快速融化的現(xiàn)狀，指出冰川融化是一個(gè)地球系統(tǒng)的變化過程，影響其他圈層作用，強(qiáng)調(diào)了冰川融化的重要性以及開展國際合作的必要性。對(duì)于如何確保冰凍圈科學(xué)行動(dòng)十年計(jì)劃的成功，他提出3個(gè)關(guān)鍵詞：國際合作、地球系統(tǒng)科學(xué)視角以及科學(xué)為決策服務(wù)，認(rèn)為氣候變化下的冰川變化需要聯(lián)合國際科技力量，需要不同學(xué)科的科學(xué)家跨學(xué)科合作，還需要緊密圍繞當(dāng)?shù)卣腿嗣竦男枨蠛透ｌ恚龊脹Q策建議。
圖1 姚檀棟院士在頭腦風(fēng)暴會(huì)上發(fā)言
同時(shí)，第二次青藏科考在聯(lián)合國首個(gè)世界冰川日活動(dòng)中組織了“亞洲水塔冰川融化的地球系統(tǒng)響應(yīng)過程（TPGE）”邊會(huì)。邊會(huì)上，姚檀棟院士、Lonnie Thompson院士（美國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、中華人民共和國國際科技合作獎(jiǎng)獲得者）、陳德亮院士（瑞典皇家科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、中華人民共和國國際科技合作獎(jiǎng)獲得者）、Walter Immerzeel教授（荷蘭烏特勒支大學(xué)、國際冰川和水文學(xué)頂尖專家）、以及區(qū)域青年科學(xué)家先后做了報(bào)告，分享了亞洲水塔冰川與發(fā)展的最新研究進(jìn)展，強(qiáng)調(diào)了應(yīng)對(duì)冰川融化的必要性和緊迫性。邊會(huì)還著重討論了聯(lián)合行動(dòng)方案，包括建立地球系統(tǒng)科考平臺(tái)和AI建模融合，深入研究冰川動(dòng)態(tài)過程及其對(duì)氣候變化、水資源和生態(tài)系統(tǒng)的影響；開展標(biāo)志性遺產(chǎn)冰川保護(hù)試驗(yàn)，建立冰川資源庫，存儲(chǔ)冰芯和冰川生物資源；監(jiān)測冰崩、冰湖潰決等冰凍圈災(zāi)害，服務(wù)防災(zāi)減災(zāi)，支撐青藏高原及全球可持續(xù)發(fā)展等。
圖2 TPGE邊會(huì)合影
第二次青藏科考關(guān)于亞洲水塔冰川與發(fā)展中的科學(xué)行動(dòng)得到聯(lián)合國的充分肯定和贊賞。聯(lián)合國教科文組織水科學(xué)司水文系統(tǒng)、氣候變化與適應(yīng)部門主任Anil Mishra博士特別評(píng)價(jià)中國科學(xué)家在冰凍圈變化驅(qū)動(dòng)的地球系統(tǒng)科學(xué)中正在發(fā)揮引領(lǐng)作用，并希望中國科學(xué)家能夠牽頭制定冰凍圈科學(xué)行動(dòng)十年方案中的研究、觀測、模擬等核心內(nèi)容。
為推進(jìn)亞洲水塔冰川與發(fā)展的科學(xué)行動(dòng)，聯(lián)合國首個(gè)世界冰川日活動(dòng)結(jié)束后，姚檀棟院士帶領(lǐng)第二次青藏科考隊(duì)辦公室主任、中國科學(xué)院青藏高原研究所副所長安寶晟和第二次青藏科考隊(duì)辦公室副主任王偉財(cái)訪問柏林洪堡大學(xué)，與該校學(xué)術(shù)副校長Christoph Schneider教授舉行會(huì)談，并組織亞洲水塔冰川變化研討會(huì)。研討會(huì)上，姚檀棟、Christoph Schneider、安寶晟、王偉財(cái)分別介紹了亞洲水塔失衡、亞洲水塔冰川物質(zhì)平衡敏感性、拉薩河流域地球系統(tǒng)科考平臺(tái)、亞洲水塔冰凍圈災(zāi)害等研究成果。雙方圍繞加強(qiáng)冰川觀測-模擬融合、研究生聯(lián)合培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流等達(dá)成了重要共識(shí)。
圖3 第二次青藏科考隊(duì)訪問柏林洪堡大學(xué)
據(jù)介紹，青藏高原及周邊地區(qū)是全球南北極之外最大的冰川分布區(qū)，該區(qū)域的冰川是亞洲水塔的重要組成部分，哺育了亞洲水塔十多條大江大河。第二次青藏科考聚焦亞洲水塔冰川變化與影響及應(yīng)對(duì)，開展了多學(xué)科交叉綜合科考，取得了重要的科考成果。
基于最新的高分辨率遙感影像，通過人工目視解譯結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，完成了亞洲水塔冰川編目。亞洲水塔有冰川109921條，總面積約9.8萬平方千米，冰儲(chǔ)量約10100立方千米，其中中國境內(nèi)分布有冰川56320條，總面積約4.7萬平方千米，冰儲(chǔ)量約4200立方千米。
氣候變暖影響下，亞洲水塔冰川整體加速融化。近50年來，冰川儲(chǔ)量減少約20%，面積減少約18%。特別是20世紀(jì)90年代以來，冰川融化呈加劇態(tài)勢。在西風(fēng)-季風(fēng)協(xié)同作用下，冰川融化具有顯著的空間差異，東南部的冰川物質(zhì)虧損最為嚴(yán)重，西北部的冰川物質(zhì)虧損相對(duì)較小，帕米爾-西昆侖地區(qū)冰川相對(duì)穩(wěn)定甚至個(gè)別冰川出現(xiàn)前進(jìn)。預(yù)估在全球溫室氣體中等排放（RCP4.5）和高排放（RCP8.5）兩種氣候變暖情景下，本世紀(jì)末亞洲水塔的冰儲(chǔ)量將分別減少約40%和65%。
冰川融化將引起冰川融水徑流出現(xiàn)拐點(diǎn)，即近期亞洲水塔西部和西北干旱區(qū)由于冰川融水徑流補(bǔ)給量增加，但隨后衰減并逐漸枯竭，對(duì)我國西北干旱區(qū)水資源產(chǎn)生嚴(yán)重影響。預(yù)估結(jié)果顯示，在未來溫室氣體中等排放情景下，我國大多數(shù)冰川融水徑流將在2050年前后達(dá)到峰值，隨后衰減并逐漸枯竭。
冰川融化導(dǎo)致冰崩、冰湖潰決等冰凍圈災(zāi)害頻發(fā)。例如，2016年中尼邊境的冰崩導(dǎo)致樟藏布冰湖潰決，表現(xiàn)為冰崩-涌浪-潰壩-洪水的災(zāi)害鏈過程；2018年藏東南冰崩導(dǎo)致雅魯藏布江堵江，表現(xiàn)為冰崩-堵江-堰塞湖-涌浪-潰決洪水的災(zāi)害鏈過程。氣候變暖加劇冰川不穩(wěn)定，冰湖潰決風(fēng)險(xiǎn)持續(xù)攀升，未來亞洲水塔的冰湖潰決風(fēng)險(xiǎn)可能達(dá)當(dāng)前3倍，其中西部地區(qū)風(fēng)險(xiǎn)尤為顯著。
冰川融化加劇湖泊漫溢風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)周邊居民、基礎(chǔ)設(shè)施、重大工程、生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性等產(chǎn)生重要影響。例如，2023年西藏最大湖泊色林錯(cuò)湖水出現(xiàn)外溢，沖斷S208省道，導(dǎo)致道路中斷一個(gè)月，下游班戈錯(cuò)出現(xiàn)快速擴(kuò)張，淹沒周邊草場和牧民房屋。青海湖自2004年以來水位以年均0.21米的速率持續(xù)抬升，20年間累計(jì)上漲4.05米；湖面面積同步擴(kuò)張405平方千米，已導(dǎo)致38萬畝周邊優(yōu)質(zhì)草場被淹，對(duì)環(huán)湖區(qū)域居民生產(chǎn)生活造成直接影響。預(yù)估至本世紀(jì)末，由于降水和冰川融水補(bǔ)給增加，亞洲水塔湖泊面積將擴(kuò)張約50%，水位上升約10米，水量增量是過去50年的4倍。到本世紀(jì)末，預(yù)計(jì)約1000公里的道路、500個(gè)居民點(diǎn)、約10000平方公里的草地、濕地、農(nóng)田、森林和稀疏植被處于被淹沒的風(fēng)險(xiǎn)。
第二次青藏科考建立了亞洲水塔冰川綜合觀測體系，包括36條冰川物質(zhì)平衡、16條冰川融水徑流和21條冰川氣象觀測體系，亞洲水塔的冰川變化觀測能力進(jìn)一步提升；開展了關(guān)鍵冰川的冰芯鉆取，創(chuàng)造了世界上山地冰芯最長的世界紀(jì)錄，建設(shè)了全球最大的第三極冰芯庫；建成了影響亞洲水塔冰川變化的水汽傳輸三維觀測體系；構(gòu)建了“用得上、留得下、有影響、推得開”的拉薩河流域地球系統(tǒng)科考平臺(tái)與雅江色東普冰崩堵江災(zāi)害和中尼邊境次仁瑪錯(cuò)冰湖潰決災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系。
第二次青藏科考隊(duì)將組織冰川與發(fā)展的系列科考活動(dòng)，包括極高海拔珠峰多學(xué)科交叉綜合觀測和峰頂冰芯鉆取、普若崗日冰原鉆取透底冰芯、廓瓊崗日冰川人工增雪和提升冰面反照率等保護(hù)性試驗(yàn)。第二次青藏科考隊(duì)還將在加德滿都組織冰川與發(fā)展國際科學(xué)大會(huì)，展示第二次青藏科考的重要成果，提升中國科學(xué)家冰川與發(fā)展的國際話語權(quán)，引領(lǐng)第三極冰川與發(fā)展科學(xué)行動(dòng)。