丈量冰川聆聽它的“訴說”

冰川是指由降雪和其他固態降水積累、演化形成的處于流動狀態的冰體。它們蜿蜒在無數山脈間，閃耀著純凈而冷冽的光芒，靜靜訴說著地球歷史的變遷，然而，許多曾經壯麗的冰川正在消失……

今年，世界水日的主題為“冰川保護”，隨著科技的進步，冰川監測與保護手段也在不斷更新。

退縮的巨人

冰川不只是美麗的存在，它們還是研究氣候變化歷史的“時光記錄儀”。作為重要的淡水資源，冰川對水資源還具有調豐補枯的作用。晶瑩剔透、潔白無瑕的冰川美景也常吸引游客前去游玩。

然而，現實有些殘酷，現有研究結果顯示，自工業革命以來，全球絕大部分冰川處于萎縮狀態，主要表現為末端退縮、面積縮小，厚度減??；僅有一小部分冰川在“堅守陣地”甚至向前“沖一沖”。

緊盯冰川的變化

在對古冰川監測方面，科研人員主要基于古冰川遺跡（如冰川擦痕）和同位素技術，探究過往歷史時期某一地區是否存在古冰川，及其覆蓋范圍及歷史演進。

對現代冰川的觀測則主要集中在冰川末端、面積、運動速度和厚度變化，以及伴隨的冰川融水量變化等方面。

人工監測：助力從0到1

對中國現代冰川的研究始于1958年，當時在老一輩冰川學家艱苦努力下，依靠人工觀測取得了寶貴的歷史觀測數據。

例如，老一輩冰川學家會利用手持氣溫計和風速儀等，在特定時刻進行冰面氣象觀測；利用自制冰川雷達和自制的冰溫傳感器，在特定時刻去感受冰面的“脾氣”；在冰面上用蒸汽鉆鉆孔后，將竹竿插入鉆孔，通過定期測量竹竿頂端距離冰面的高度、以及竹竿在某一段時間內的運移位置，獲取冰川的物質積累虧損程度和冰川運動速度……雖然這些數據的觀測時間較短，但對中國冰川學的發展，產生了從無到有的開拓性作用。

智能化、無人化：科技助力新征程

隨著科技不斷發展，開展冰川學觀測的新手段和新技術像雨后春筍般冒出，促使冰川學監測從單點擴展到面。

衛星遙感作為一種對地表大面積監測手段，可對人跡罕至地區的冰川進行大范圍的冰川面積變化、冰川運動速度變化、冰川退縮速率變化和冰川表面物質變化速率監測。例如，應用高空間分辨率的衛星遙感數據，可實現對冰川面積和冰川末端變化的高精度觀測；利用衛星遙感獲取的立體像對數據，可從整個冰川面的尺度，提取特定時段內冰川表面上任意點的運動速度；基于衛星遙感獲取的冰川表面高程變化，可獲取冰川表面的物質虧損和積累情況。

隨著觀測技術一路“打怪升級”，對部分冰川觀測內容實現了連續觀測。如在冰川-大氣相互作用研究方面用到的冰面氣象數據，現在基本上均是基于氣象站的自動觀測獲得，觀測數據會自動存儲在記錄卡上，最高存儲時長可達2年甚至更久；同時這些觀測數據可通過衛星傳輸到觀測人員的手機或電腦等設備上，供瀏覽和下載。

在對冰川融水徑流方面，近十多年來自記水位計等先進水位測量設備的使用，保證了無人值守情況下對水位進行連續監測；對流速監測方面，基于聲學多普勒儀測流儀可對冰川融水實現流速的移動式觀測；在對冰川厚度測量時，可使用探地雷達實現對整條冰川厚度的連續觀測。

另外，隨著科學技術發展，冰川微物理過程被結合到各種模式中，大量數值模式越來越普遍地被應用于冰川學研究中。

新設備顯“神功”

新型觀測儀器和設備，也越來越多地被用于冰川觀測。在第二次青藏高原綜合科學考察研究中，“極目一號”I型浮空艇完成了對冰川上空的空氣采樣，展現了我國在高空科學觀測領域的技術進步；我國的冰鉆研制技術取得了巨大進步，改變了依靠國外冰鉆鉆取冰芯的歷史。

在應用科學技術應對冰川退縮挑戰方面，當前科學家也開展了諸多嘗試。例如，在第二次青藏高原綜合科學考察研究中，中國氣象局專家通過人工影響天氣方法，在有利降水的天氣條件下，對冰川區實施人工增雪作業，增加冰面固態降水，試圖通過這種對冰川增雪補冰的方法，達到減緩冰川退縮的目的。

中國科學院西北生態環境資源研究院的科研人員，嘗試在冰面上覆蓋具有特殊反光性質的化學材料，以此將更多的太陽輻射反射出去，從而減少冰面吸收的太陽輻射量，最終達到減小冰川消融、保護冰川的目的。

冰川退縮歸根到底是由氣候變暖引起的，而導致氣候變暖的主要原因就是溫室氣體排放。因此，這需要每一位公民從日常小事做起，做到低碳節能，以減緩氣候變暖，減緩冰川退縮。

科研人員目前進行了多次減緩冰川退縮的有益嘗試，但大規模應用科學技術手段，來減緩冰川退縮的道路，仍任重道遠。

（責任編輯 / 王佳璇 美術編輯 / 周游）