（本文發(fā)表于2022年第2期）

> 俯瞰石羊河

第一作者簡介宋淑紅，副研究員，主要從事生態(tài)地質、環(huán)境地質研究及科普工作，著有科普讀物《愛護水環(huán)境》等。

冰川貯存著全球約70%的淡水資源，享有天然“固體水庫”之美譽，世界上較大的江河多起源于有冰川覆蓋的高山。中國是中、低緯度地區(qū)冰川發(fā)育最好的國家，據(jù)第二次冰川編目數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國西部現(xiàn)有冰川48571條，總面積約51480平方千米，居亞洲首位﹐占世界冰川（除南極和格陵蘭冰蓋外）面積的7.1%。祁連山地處亞大陸型冰川與極大陸型冰川的過渡地帶，高山冰川凍土帶是河西走廊內陸河流的生命線，不僅孕育了古老的“絲綢之路沿線文明”，也是我國首個進行大規(guī)模冰川綜合考察的地區(qū)，是我國現(xiàn)代冰川研究的發(fā)祥地，在我國冰川研究中的地位堪比阿爾卑斯山。

石羊河流域的冰川分布在祁連山東端冷龍嶺北坡，雪線高程 4400~5100米，冰川面積0.06~3.16平方千米，以小于1平方千米的小型冰川為主，屬于典型的亞大陸型冰川，具有規(guī)模小、數(shù)量少等特點。其地處中緯度地帶的歐亞大陸腹地，是西北內陸干旱區(qū)與東部季風的交匯過渡地帶，對氣候變化非常敏感，極具代表性。

積雪落于地表并隨外界條件變化成為粒雪——冰川的“原料”。粒雪隨時間變遷，其硬度和顆粒間緊密度不斷增加、孔隙不斷縮小、雪層的亮度和透明度逐漸減弱，孔隙內空氣被封存，形成冰川冰；冰川冰累積到一定厚度，在自身重力作用下從高處向低處流動，謂之冰川。一定低溫下的高山和固態(tài)降水（包括雪、霧、雹，等等）是冰川形成的必要條件；山區(qū)地形不能過于陡峭也是其形成的重要因素。

冰川是氣候系統(tǒng)多圈層相互作用的核心紐帶和關鍵性因素，祁連山冰川消長是中國北方生態(tài)變化晴雨表。石羊河冰川作為重要淡水資源及徑流組分，其融水能夠為河流提供較為穩(wěn)定的補給，調節(jié)多年徑流，對區(qū)域水循環(huán)影響顯著；冰川變化關系著流域中下游的綠洲農業(yè)發(fā)展、區(qū)域水供應，以及水文生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性。

> 石羊河流域概況

冰川守護綠洲

祁連山似一道道黛青的紗幔綿延起伏于云海間，高山上的冰川和山區(qū)降雨孕育了三大內陸河流（石羊河、黑河和疏勒河），養(yǎng)育著中下游廣袤的綠洲。

石羊河及其支流發(fā)源于祁連山冷龍嶺北麓，上游山區(qū)為產流區(qū)，自東而西分布著石羊河的八條一級支流：大靖河、古浪河、黃羊河、雜木河、金塔河、西營河、東大河及西大河，均為山水河流，有冰川融水匯入的支流主要為雜木河、金塔河、西營河、東大河；各支流出山后進入中游的綠洲平原，呈倒置扇形向北匯集，石羊河干流過龍首山東峽口處的紅崖山水庫后，流入下游的民勤綠洲。

冰川的存在維系著內陸河流域健康的生態(tài)環(huán)境。冰川冬季積累而夏季釋放，其融水不僅對河流有補給作用，對維持河水徑流量的穩(wěn)定具有重要的調節(jié)作用。冰川與降水、徑流之間有著互為補充的關系，在豐水多雨年份可大量儲存固體降水，而高溫時節(jié)又能融化和提供一定的冰雪融水用來緩解干旱。1970——2010年間，河西走廊冰川融水每年補給河流約8億立方米，40年間，冰川融水總量達260億方，其中石羊河流域冰川融水量達18.16億立方米，黑河冰川融水量為70.94億立方米，疏勒河的冰川融水量為171億立方米。

由于冰川融水銜接，石羊河流域的上游山區(qū)與中下游綠洲耦合形成了獨特的冰水綠洲景觀。受溫度和降水差異影響，在海拔2100米往上，植被分布顯示出強烈的垂直地帶性：荒漠草原帶位于海拔2000~2350米，山地草原帶位于海拔2350~2800米，高山杜鵑帶位于海拔3100~3500米，高山草甸帶位于海拔3500~4000米。這些上游山區(qū)的森林、灌叢、草原等多個植被垂直帶組成的植被體系，它們位于“固體水庫”與河流水系之間，起著涵養(yǎng)水土、儲存水源、調節(jié)區(qū)域水文循環(huán)的作用。

> 石羊河中下游綠洲

冰川或將遠去

冰川發(fā)育主要受氣候和地形、地勢等因素制約。在全球性氣候轉暖大背景下，近幾十年來，石羊河流域冰川不斷退縮，主要表現(xiàn)為冰舌后退、雪線持續(xù)上升，冰川面積、冰川儲量縮減，小型冰川消亡，等等。據(jù)中國第一次冰川編目資料，20世紀70年代石羊河流域有冰川141條；2009年第二次冰川編目結果顯示，石羊河流域內冰川僅剩97條，30年間消失了44條小型冰川，包括流域內僅有的一條朝向為東、編號5Y417C0013的冰川也消失了（1973年，冰川面積0.1平方千米）。

石羊河流域接受冰川融水補給的主要支流自西向東分別為：東大河、西營河、金塔河、雜木河。據(jù)長時間序列（1975—2018年）的16期次衛(wèi)星遙感影像，同時結合地面實際調查等多源數(shù)據(jù)綜合分析、解譯，結果顯示：石羊河流域的冰川嚴重退縮，冰川面積和冰川儲量縮減趨勢一致；東部冰川較西部規(guī)模較小，對溫度變化反應更為敏感、消融速度更快。

冰川是氣候變化的記錄器和預警器，氣溫升高是導致石羊河流域冰川消融的主要因素。冰川面積縮小只是表面現(xiàn)象，冰川儲量的變化直接反映了冰川水資源的損失。2018年石羊河流域冰川面積為25.36平方千米，與1975年同季節(jié)冰川面積249.39平方千米相比較，2018年僅為1975年冰川面積的1/10；2018年冰川儲量為9.62億立方米，與1975年同季節(jié)冰川儲量（122.67億立方米）相比，縮減到1975年的1/13，即：1975—2018年的43年間，石羊河流域冰川面積退縮率89.83%，累計縮退224.48平方千米；冰川儲量縮減率達92.16%，累計減少113.05億立方米。

在全球變暖的大背景下，石羊河流域冰川持續(xù)縮減。在經(jīng)歷了1975—1995年的快速消融階段后，1995—2005年冰川退縮速率有所減緩，2001— 2018年進入相對緩慢的較少時期。這符合冰川研究專家對我國西北地區(qū)小型冰川發(fā)展趨勢的預測，冰川退縮速率隨著溫度升高達到一個極限后，會慢慢減緩。據(jù)此推斷，石羊河流域冰川的消融拐點已經(jīng)出現(xiàn)，時間在1995—2005年間。

未來去向何方

石羊河流域冰川作為“固體水庫”，依賴于高大祁連山體所提供的豐富冷儲資源而發(fā)育，維持著各支流源區(qū)的水量穩(wěn)定，保護著高山脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，哺育著古涼州的世代子孫，參與創(chuàng)造了燦爛的絲綢之路沿線文明。冰川的大規(guī)模退縮及消失，意味著其各項功能也在逐步削弱或喪失，一旦河流源區(qū)降水量減少、氣候變干，將會導致區(qū)域性的長期水危機等生態(tài)問題。

氣候變暖導致的冰川消融已為人類敲響了警鐘，2019年9月，冰島為失去了奧克冰川舉辦了“葬禮”，紀念碑上，刻著一封給未來的信：這是第一條痛失冰川地位的冰川。在接下來的200年里，我們所有的冰川都將遵循同樣的滅亡路徑……

全球變暖已成為一個不爭的事實。聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）一直將人類活動對氣候系統(tǒng)的影響作為評估報告的核心內容。據(jù)2021年8月9日，IPCC第六次評估報告《氣候變化2021：自然科學基礎》：1950年以來，全球幾乎所有冰川同時在退化，且退化速度乃過去2000年里所未見；人類影響已使大氣、海洋和陸地持續(xù)變暖，且正以前所未有的速度發(fā)生。與工業(yè)化前的氣溫記錄相比，目前全球已平均升溫約為1.1℃，到本世紀中葉，全球地表溫度將繼續(xù)上升，除非在未來幾十年里采取深度減排措施，否則全球1.5℃溫控目標乃至2℃目標將無法實現(xiàn)。

全球變暖背景下，石羊河流域上游山區(qū)2001—2020年間氣溫每10年上升0.285℃，遠高于北半球陸地氣溫每10年0.064℃的升溫速率；冰川呈繼續(xù)消融趨勢，冰川融水徑流補給逐年縮減，其水資源調蓄功能減弱。關注石羊河流域冰川變化，對于探討氣候變化條件下區(qū)域水資源演變，維系研究區(qū)脆弱的生態(tài)平衡具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。

> 河景蘊春色

作者： 宋淑紅 謝 媛 聶振龍 王 哲

朱譜成 盧輝雄

編輯： 陳 慧

排版： 何陳臨秋

審核： 刁淑娟

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