气候

解开喜马拉雅冰川的奥秘

在喜马拉雅山冰川消退的情况下,面对险峻的地形、危险的气候、甚至是野熊的威胁,冰川学家和气候科学家获取准确的数据成为了一项艰难的任务。
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<p>尼泊尔马卡鲁-巴伦国家公园(Makalu-Barun National Park),气候科学家苏迪普·塔库里(左三)率领山野考察队在下巴伦冰川湖(海拔4050米)进行科考研究。图片来源:尼泊尔中西大学</p>

尼泊尔马卡鲁-巴伦国家公园(Makalu-Barun National Park),气候科学家苏迪普·塔库里(左三)率领山野考察队在下巴伦冰川湖(海拔4050米)进行科考研究。图片来源:尼泊尔中西大学

2024年5月的一个傍晚,空中飘着小雪,冰川学家伊内斯·迪萨扬(Ines Dussaillant)正在金字塔国际实验室(Pyramid International Laboratory)的大堂中休憩。

实验室坐落在海拔5050米的一个小山谷中,靠近珠穆朗玛峰大本营,这是一个独一无二的高海拔科研中心。迪萨扬刚刚安装完传感器回来。这个传感器属于一项从2007年持续至今的研究,用来监控尼泊尔东部美拉冰川(Mera Glacier)的变化。

法国研究与发展研究院(Institute of Research and Development,简称IRD)的科学家一直在对这座冰川进行监测。迪萨扬隶属于世界冰川监测服务处(World Glacier Monitoring Service),她与IRD密切合作,以更多地了解冰川的动态变化。

迪萨扬说,美拉冰川是喜马拉雅山脉主要的“参照性冰川”之一:“监测这座冰川不仅可以让我们了解美拉冰川的动向,更可以基于此地的情况推知周遭冰川的情况……也正是因为这个原因,每年对这座冰川进行测量和持续监测十分重要。”传感器最初是2022年安装的,去年出了故障,被送回法国进行维修,修好后迪萨扬又将它重新安装了回去。

Person in a brightly coloured coat stands in front of a stone building in a misty mountainous area
伊内斯·迪萨扬站在尼泊尔东部罗布崎峰(Lobuche)的金字塔实验室外。图片来源:亚瑟·帕维兹

迪萨扬说,传感器可以测量不同海拔的降水量,这是“最大的未知因素之一,能让我们能够分析这一地区的冰川活动情况。”

此类数据不仅对尼泊尔很重要,甚至还影响到整个喜马拉雅山脉地区。这里严酷的地貌和复杂的地缘政治大大增加了原地数据收集的复杂性。常驻克什米尔的冰川学家遥感与地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)专家沙基勒·罗姆舒(Shakil Romshoo)告诉对话地球,印属喜马拉雅山脉大约有3.3万座冰川,目前只对其中15座进行了详细的冰川学实地测量。

实地研究仍有必要

计算机建模与卫星数据领域的进展已经转移了人们对传统实地观测的关注。迪萨扬强调,将这些实地测量数据作为新技术的重要补充是很有必要的。她说,将实地数据与卫星观测相结合十分重要,因为卫星有助于监测长期变化,而每年的实地测量可以帮助我们详细了解一年中的变化。

罗姆舒同意这一观点。他解释道:“实地冰川学研究依然重要,因为它能帮助我们验证遥感[卫星]发现的现场真实情况。”他还补充说,实地数据对于优化和校准冰川进程预测模型不可或缺。

青藏高原研究所(Institute of Tibetan Plateau Research)的冰川学家杨威表示,卫星数据也有其局限性。他说,只有实地考察才能捕捉到极端海拔的气象条件和冰下现象,这对于理解气候变化的影响以及冰冻圈(地球系统中冰冻水的部分)的融化至关重要。

迪萨扬告诉对话地球,那并不意味着必须对所有的冰川进行监测,但“我们需要对喜马拉雅地区的每一个微气候区取得至少一个长期年度测量结果,这样才能真正理解那里发生了什么。”杨威说,这种长期测量结果应该涵盖各种类型的冰川,包括分布在温暖潮湿区和寒冷干旱区的无表碛覆盖型冰川、表碛覆盖型冰川、以及入湖冰川等。

喜马拉雅山区冰川正在气候变化影响下快速消退。与前一个十年相比,21世纪第一个十年的消退速度快了65%,给饮水安全和地区稳定都造成了严重的威胁。根据国际山地综合发展中心(International Center for Integrated Mountain Development,jian chengICIMD)的数据,目前在尼泊尔有2070多个冰川湖,其中大多数都是20世纪下半叶由于温度升高而形成的,其中21个被认定为具有潜在危险性的冰川湖(Potentially Dangerous Glacial Lakes)。

艰险中解锁冰川秘密

尼泊尔中西大学(Mid-West University)科技学院主任苏迪普·塔库里(Sudeep Thakuri)向我们详细讲述了研究冰川湖、尤其是研究那些被认定为具有危险的冰川湖的危险之处。

2019年,塔库里和和他的团队考察尼泊尔东部下巴伦(Lower Barun)冰川湖,这是被认定为具有潜在危险性的21个冰川湖之一,他们在当地遭遇了天气突变。他告诉对话地球:“那天天气晴好,天空静谧无云,我们都感到十分舒适。12:30左右,我们正在湖面上勘测,不一会儿,天气骤变,浓重的黑雾笼罩了湖面,气温骤降。”

Two people inspect a dinghy next to a lake in a snowy mountainous area
苏迪普·塔库里的同事们正在检查下巴伦冰川湖测深研究所使用的装备。测深研究指的是对湖床、海床等水下表面进行测绘研究。图片来源:苏迪普·塔库里

他说,湖面开始泛起波涛,冰盖开始出现,很可能来自冰川前端的扰动。“寒冷刺骨……我们近乎冻僵的双手难以拿住东西。”尽管气温突变可能导致失温甚至更糟糕的情况,但他的团队还是设法毫发无伤地采集到了数据。

克什米尔大学(Kashmir University)地理信息学系(Department of Geoinformatics)的气候科学家伊尔凡·拉希德(Irfan Rashid)表示,研究喜马拉雅冰川的最大挑战是“极其艰险、相对难以到达的地形”,尤其是带有危险裂缝的冰川表面。他说,由于湖水冰冷,并且不稳定的悬冰可能引发足以倾覆船只的致命巨浪,所以在这样的地区考察可能有性命之虞。

Three people in a canoe paddling on a lake in a mountainous area
赞斯卡(Zanskar),与德朗德隆冰川(Drang Drung Glacier)相连的冰前湖上,伊尔凡·拉希德等人正在进行测深研究。坐在船头奋力划船的正是伊尔凡·拉希德。图片来源:Nadeem Ahmad Najar

在这些偏远地区,野生动物也会带来风险。拉希德向我们讲述了他在2016年遭遇的一件事。当时他的团队正在马楚依冰川(Machoi Glacier)附近安营扎寨:“我们那晚一夜无眠,因为熊闻到了我们携带的食物,”拉希德回忆道。尽管考察队试图用鞭炮和响声把熊吓走,但它们依然在周围徘徊了几个小时。

挑战与成就

法国研究与发展研究院的冰川学家帕特里克·瓦尼翁(Patrick Wagnon)表示,在他看来,找到合适的人和机构合作监测喜马拉雅冰川是“最困难的挑战”。2002年他开始监测印度的乔塔希格里冰川(Chhota Shigri Glacier),2007年又在尼泊尔监测美拉冰川。

A man stands next to a weather station in front of tall snowy mountains
帕特里克·瓦尼翁在昌日纳普冰川(Changri Nup Glacier)表碛覆盖部分架设自动天气监测站。图片来源:Christian Vincent

瓦尼翁告诉对话地球:“我们必须了解当地的组织,建立联系,分享文化,并评估当地社区的需求。”这个过程需要大量的时间、精力和资源。回顾自己二十多年的喜马拉雅山区冰川工作经验,他说,自己“从当地社区那里学到的”比自己“能教给他们的”要多。

瓦尼翁最大的满足感来自于看到当地人才济济。他提到了参与美拉冰川项目的尼泊尔学生阿宾德拉·卡德卡(Arbindra Khadka),称其成为了合作的“真正成果”。

不过,了解当地面临的挑战,与当地人建立信任,以及培训科研人员,“比每年在海拔6300米、甚至更高的地方进行实地测量更耗时费力”。

瓦尼翁补充说:“我们监测项目的目的,是要将项目的责任交给当地的科学家。”

本文得到了2024年喜马拉雅气候训练营(Himalayan Climate Boot Camp 2024)的支持。