冰川，作为地球冰冻圈的核心组成部分，是全球气候变化最直接的指示器，而青藏高原作为中低纬度地区冰川分布最集中的区域，更是冰冻圈科学研究的关键阵地。中国冰冻圈科学学会成员、中国科学院青藏高原研究所研究员张强弓，以冰冻圈科学研究为视角，从青藏高原冰川出发，为大众揭开冰川的形成奥秘、解读冰川记录的气候密码，展现全球变暖背景下冰冻圈的超常变化，呼吁全社会关注冰冻圈保护，共同应对气候变化。
初识冰冻圈：青藏高原冰川的形成之秘
谈及冰冻圈，冰川是最具代表性的载体，而青藏高原的冰川更是中低纬度冰冻圈的独特存在。在全球冰川分布图中，南北极是巨大的冰盖分布区，而远离两极的青藏高原，却因平均 4000 米以上的高海拔形成了寒冷的独特气候，成为中低纬度地区唯一拥有大量山地冰川的区域，卫星影像中大片的白色区域，便是这片高原上的冰冻圈印记。
全球冰川分布图
帕隆藏布 4 号冰川、祁连山老虎沟 12 号冰川…… 这些从山顶蜿蜒而下的冰川看似如河流般流淌，却并非河流冻结而成，这是冰冻圈科学的基础认知。在青藏高原的高山寒冷区域，每年的降雪难以完全融化，新雪不断覆盖旧雪，经过成千上万年的压实、结晶，雪层逐渐转化为冰川冰，最终形成连绵的冰川，这便是冰冻圈中冰川的形成过程，也是青藏高原成为 “亚洲水塔” 的重要原因。
帕隆藏布4号冰川
祁连山老虎沟12号冰川（透明梦柯冰川）
探索冰冻圈：冰川里的远古大气与气候密码
冰川并非单一的冰体，而是层层累积的 “冰冻圈档案库”，其年层结构如同树木的年轮，记录着地球气候环境的变迁，这也是冰冻圈科学研究的核心价值所在。冰川的剖面中，清晰的层理间夹杂着沙尘等物质，那是春季沙尘暴沉积在雪中形成的标记，能帮助科研人员精准识别冰川的形成年代，而冰川中封存的气泡，更是冰冻圈留给人类的珍贵 “大气样本”。
作为冰冻圈科学研究的重要手段，冰芯钻取能将冰川中的气候信息完整提取。科研人员通过钻机从冰川中获取冰芯，分析冰芯中的氢氧同位素比率，便能还原历史气温变化；测量冰层厚度（积累量），可得知当年的降雪量与降水量；提取冰中的沙尘、离子、金属元素等化学指标，能还原彼时的大气环境状况。而冰芯中封存的气泡，更是提取远古大气的唯一途径，通过分析气泡中的气体成分，科学家成功重建了过去 80 万年以来大气中二氧化碳、甲烷等指标的变化趋势，清晰发现二氧化碳浓度与全球气温的同步变化规律，为冰冻圈科学揭示气候变化机理提供了关键证据。
冰川的“地层”
冰芯中的气泡
冰芯记录了气温和大气成分变化
深耕冰冻圈：长江源的科考之旅与气候发现
青藏高原是冰冻圈科学研究的天然实验室，而长江源头的格拉丹东峰，更是研究中低纬度冰川与气候变化的核心区域。作为亚洲大江大河的发源地，青藏高原的冰川融水滋养着众多河流，而长江源头的冰川，因地处高原腹地、人迹罕至，成为记录长期气候变化的理想载体，也成为中国冰冻圈科学学会科研人员的重要科考阵地。
2005 年，张强弓跟随冰冻圈科考团队深入格拉丹东峰开展冰芯钻取科考，这段旅程尽显冰冻圈野外研究的艰辛。从玛曲乡到格拉丹东峰仅四五十公里的路程，因无固定道路、水流阻隔，车队整整行驶了两天；搭建的营地遭遇大雪覆盖，夜间气温低至零下 20 到 30 摄氏度；科研人员背负沉重设备，攀上十几米高的冰塔，在冰川积累区找到平坦区域开展钻取工作。历经 10 天的努力，团队成功钻取了近 150 米的冰芯，依靠牦牛将冰芯运出冰川，再在实验室中将其锯成小块、融水分析，通过测试水中的氧同位素，解锁了长江源的气候变化密码。
冰冻圈科考数据给出了令人警醒的结论：通过冰芯分析建立的长江源气候变化曲线显示，1990 年以后，长江源区的增温速度是北半球的 2 倍以上，这种超常增温，正深刻影响着青藏高原冰冻圈的演化，冰川的退缩也由此开始加速。
警醒冰冻圈：全球变暖下冰川的超常进退
中国冰冻圈科学学会的持续观测研究发现，在超常增温的背景下，青藏高原的冰川正经历着前所未有的变化，不仅呈现出全域性的快速退缩，还出现了极具危险性的异常 “前进”，这成为冰冻圈科学研究关注的重要问题。
2021 年，张强弓再次回到长江源区，发现 2017 年立下的岗加曲巴冰川标记碑旁，冰川末端已退至视野之外，仅仅 4 年时间，冰川的退缩痕迹触目惊心；而前一年还踩在脚下的冰川、矗立眼前的冰塔，第二年便彻底消失，这样的场景在青藏高原的冰川区屡见不鲜。冰冻圈科考的实测数据更具说服力：长江源岗加曲巴冰川自 1969 年起退缩超 4 公里，黄河源阿尼玛卿哈龙冰川 2006-2017 年退缩 450 米，祁连山老虎沟 12 号冰川 2006-2018 年退缩 170.5 米；就连喜马拉雅山脉，1975-2016 年冰川总量从 8000 亿吨锐减至 5800 亿吨，2200 亿吨的冰体消融，相当于 1000 万个标准游泳池的水量从地球冰冻圈中流失。
更令人担忧的是，冰川的异常 “前进”—— 冰崩，正成为冰冻圈的新风险。2016 年 6 月，西藏阿里阿汝错流域 53 号冰川发生冰崩，几分钟内 7000 万立方冰体冲入湖泊，掀起十余米湖浪，造成人员伤亡和牧场淹没，而仅仅两个月后，该区域再次发生冰崩；2021 年初，喜马拉雅山南坡尼泊尔境内的冰川也突发冰崩，冰川碎屑携大量积雪从 4000 多米海拔直冲而下，这些此前罕见的冰冻圈灾害，正是全球变暖引发的冰川超常变化。
解读冰冻圈：超常变化背后的气候根源
冰川的超常进退，并非偶然现象，而是地球冰冻圈对全球气候变化的直接响应，这也是中国冰冻圈科学学会通过长期研究得出的核心结论。联合国政府间气候变化专门委员会的温度数据显示，自 1900 年以来，全球地表温度持续上升，若将时间尺度拉至 1000 年，当前的全球气温更是达到了历史峰值，这种超常变暖，直接驱动了冰冻圈的剧烈变化。
而超常变暖的根源，在于大气中二氧化碳浓度的急剧攀升。冰冻圈科学研究的冰芯数据与现代观测数据均表明，过去 80 万年，大气二氧化碳浓度从未超过 300PPM，1950 年仍在 310-320PPM 之间，但到 2021 年，这一数值已飙升至 417.47PPM。人类活动造成的二氧化碳超常增长，引发了全球气温的快速上升，而气温的变化又直接作用于冰冻圈，导致冰川的超常退缩与冰崩等异常现象，这一 “温室气体增加 — 全球变暖 — 冰冻圈变化” 的连锁反应，是冰冻圈科学对全球气候变化机理的清晰解读。
守护冰冻圈：全球行动与中国担当
冰冻圈的变化并非孤立存在，而是关乎全球生态环境的大事。中国冰冻圈科学学会的研究数据显示，1961-2016 年，全球冰川冰量累计损失超 9.6 万亿吨，目前全球每年的冰量损失已达 1 万亿吨，相当于一个 10×10×10 公里的巨大冰块从冰冻圈中消失。冰川消融不仅让 “亚洲水塔” 面临补给危机，更会引发海平面上升 —— 若全球冰川全部融化，海平面将上升 60 米，众多沿海城市将被淹没，冰冻圈的保护已刻不容缓。
2016年6月17日 西藏阿里阿汝错流域53号冰川冰崩
面对冰冻圈的危机，中国主动担当，提出 “双碳” 目标：2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和，通过降低碳排放减缓全球变暖速度，为守护冰冻圈贡献中国方案。而青藏高原作为冰冻圈的核心区域，也充分发挥自身优势，利用丰富的太阳能、水能资源发展绿色能源，西藏双湖县光伏电站、藏木水电站等工程，成为青藏高原守护冰冻圈、践行低碳发展的生动实践。
西藏双湖县光伏电站（左）和藏木水电站（右）
冰冻圈是地球生态系统的重要屏障，冰川的进退与海洋的涨落、全球的生态环境紧密相连，从青藏高原的格拉丹东峰到海边的香港西贡，看似遥远的地域，因冰冻圈与全球水循环紧密相依。中国冰冻圈科学学会始终致力于冰冻圈的研究、监测与科普，呼吁全社会共同行动，践行低碳生活，降低碳排放，让冰川的进退回归常态，让地球的冰冻圈得到有效守护，共同应对全球气候变化，守护人类共同的家园。
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