持续变暖的大气……

　　【生态讲堂】

　　提到冰川融化和冰崩，很多人的第一反应都是“天气变热了”。的确，气温升高是冰川消融的重要原因，但冰川的变化并非简单的升温融雪，而是大气环流、温度、降水、辐射和极端天气等多种过程共同作用的结果。要理解冰川危机，不妨从大气与冰川之间的关系说起。

　　地球大气并不是静止的。太阳辐射在不同纬度分布不均，海洋和陆地对热量的吸收和储存能力不同，再加上地球自转，共同形成了复杂的大气环流。大气环流不断输送热量和水汽，在很大程度上维持着不同区域的气候状态。对于冰川而言，它既是气候系统的组成部分，也是一个对气候变化十分敏感的自然系统。大气输送来的热量和水汽，决定着冰川能够获得多少降雪、经历多强的消融，也影响着冰川能否维持原有的平衡。

　　从这个意义上说，大气环流可以看作维持冰川与气候之间联系的“稳定器”。以喜马拉雅地区为例，夏季印度季风携带来自印度洋的暖湿气流北上，为高山地区带来丰富水汽和降水，部分高海拔降水以降雪形式补给冰川；冬春季西风活动也会将水汽输送至高山地区，并通过降雪提供重要补给。降雪经过长期堆积、压实，逐渐转化为冰川冰，而降雨则难以形成长期的固态水储存。也就是说，冰川每年能够获得多少“补给”，不仅取决于有没有降水，还取决于水汽从哪里来以及降水以什么形式出现。

　　然而，全球变暖正在改变这种原有的平衡。气温升高会延长冰川消融期、增强消融强度，同时可能改变降水的雨雪比例。当更多降水由雪转为雨，而冰雪消融又不断增强时，冰川就容易出现长期的物质亏损。冰川科学中的“物质平衡”，实际上就是这种积累与消融之间的收支关系：降雪增加冰川物质，消融和径流则不断消耗冰川。当消融长期超过积累，冰川便会逐渐变薄、面积缩小，末端后退。冰川之所以值得特别关注，是因为它对这些变化十分敏感。即使大气中的变化看起来并不剧烈，经过年复一年的积累，也可能最终反映在冰川的厚度、面积和体积上。

　　因此，冰川可以看作气候变化的“敏感区”。今天我们看到的冰川退缩，往往不是某一年气温升高造成的，而是过去几十年甚至更长时间气候变化不断积累的结果。冰川对气候变化还存在一定滞后性，因此即使未来气温变化趋于平缓，已经形成的退缩趋势也可能持续一段时间。

　　如果说长期变暖是推动冰川退缩的主要动力，那么极端天气和辐射过程则可能进一步成为变化的“放大器”。持续的极端高温能够在较短时间内显著增强冰雪消融，使冰川快速损失冰雪；极端降雨则可能使部分高海拔地区原本应以降雪形式出现的降水转变为降雨，减少固态水补给，同时增加融化和径流。强降雪虽然能够增加冰川积雪，并通过提高冰雪反照率减少太阳辐射吸收，但如果极端高温、降雨等事件更加频繁，冰川所处的环境就可能变得更加不稳定。

　　辐射过程也是其中重要的一环。冰川表面的能量收支由太阳短波辐射、大气长波辐射以及空气与冰面之间的热量交换共同决定。其中，冰雪反照率对消融具有重要影响。新鲜积雪颜色洁白，能够反射大量太阳辐射；当积雪融化、深色冰面暴露，或者尘埃等杂质覆盖冰雪表面后，反照率下降，冰面吸收的太阳辐射增加，消融进一步增强。这样就形成了“积雪减少—冰面暴露—吸收更多太阳辐射—消融增强”的正反馈过程，使气候变暖对冰川的影响进一步放大。

　　那么，未来气候情景下，冰川会走向哪里？科学家通过冰川模型，在不同温室气体排放情景下模拟冰川演变。减排力度越大、升温得到更好控制，冰川损失相对越小；反之，持续高排放将带来更强的升温和更严重的冰川消融。因此，未来气候情景的选择可能会产生不同的结果。冰川退缩的影响也远不止冰雪减少。作为天然固体水库，冰川为许多高山流域提供重要的季节性融水，但随着冰川储量持续下降，长期融水供给可能逐渐减少，并带来水资源压力。同时，冰川退缩还可能引起冰湖扩张和高山环境变化，增加冰崩、冰湖溃决和泥石流等灾害风险。

　　从大气环流、气温变化到极端天气和辐射过程，这些因素共同改变冰川的能量和物质平衡。今天的冰川退缩，是过去气候变化长期累积的结果，而今天的温室气体排放，则正在影响未来冰川的变化。认识冰川危机，既要关注山上的冰，也要理解背后的天气气候过程，以及由此带来的水资源、生态和灾害风险。

　　（作者：丁明虎，系中国气象科学研究院全球变化与极地研究所所长、研究员；闫展，系应急管理部国家自然灾害防治研究院助理研究员）