在達(dá)古冰川消融區(qū)鋪設(shè)試驗材料。西北研究院冰凍圈實驗室供圖

　　全球變暖大背景下，冰川消融加速，達(dá)古冰川也面臨同樣的問題。

　　近年來，達(dá)古冰川風(fēng)景名勝區(qū)管理局聯(lián)合中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡稱“西北研究院”）冰凍圈科學(xué)國家重點實驗室，在景區(qū)17號冰川組織開展試驗，應(yīng)用太陽輻射管理（SRM）地球工程學(xué)技術(shù)給冰川“蓋被子”，試圖找到減緩冰川消融的人工干預(yù)方法。

　　SRM是指通過人工干預(yù)方法，減少到達(dá)地球的太陽輻射，從而給地球降溫。達(dá)古冰川“蓋被子”試驗，是全球寥寥幾個走向?qū)嵺`的SRM試驗，它對于應(yīng)對全球變暖、緩解冰川消融有很好的示范效應(yīng)。

　　10月15日，在達(dá)古冰川應(yīng)對氣候變化與減緩冰川消融學(xué)術(shù)研討會上，達(dá)古冰川管理局局長文定清介紹，冰川“蓋被子”一年，減緩冰川消融厚度達(dá)1.5米，這為景區(qū)生態(tài)環(huán)境科學(xué)保護(hù)作出了有益探索。

　　初試“蓋被子”

　　選材土工織布，兩個多月減緩冰川消融厚度達(dá)1米

　　2020年8月5日，西北研究院冰凍圈實驗室20人的科研小分隊登上達(dá)古冰川，用在冰川表面鋪蓋5至8毫米的隔熱反光材料土工織布的方式，在海拔約5000米的冰川消融區(qū)建立了一個500平方米的試驗區(qū)。該試驗是中國科學(xué)家在面對冰川消融問題上首次應(yīng)用地球工程學(xué)措施開展的科學(xué)試驗。

　　“國家從節(jié)能減排、阻止氣候變暖方面著手保護(hù)冰川，我們將這兩個問題合為一個行動方案，從具體方式直接針對冰川進(jìn)行保護(hù)。”該實驗室副主任、研究員王飛騰介紹，此前在奧地利和瑞士的類似試驗中，科學(xué)家將白色羊毛毯覆蓋在冰川上，通過遮擋和反射太陽輻射來緩解冰川消融。“其效果還處于定性的描述上，沒有定量分析。所以研究團隊決定做一次試驗，驗證鋪設(shè)材料到底能對冰川消融產(chǎn)生多大緩解作用。”

　　“土工織布具有高反射率特點，能減少冰川與外界的感熱通量、潛熱通量，對冰川具有保溫作用。”王飛騰告訴記者，這次試驗選用土工織布，考慮了成本問題。

　　鋪設(shè)時，研究團隊帶領(lǐng)工人首先通過纜車，將材料運輸至海拔4860米處，然后再鋪設(shè)至施工作業(yè)區(qū)。覆蓋時，自海拔高處向低處鋪設(shè)。

　　“我們在冰川上安插了一些桿子，間隔一段時間，根據(jù)桿子露出多少，判斷冰川消融的高度。將這些與未覆蓋的地區(qū)進(jìn)行對比分析，就可得出鋪設(shè)隔熱材料的效果。”王飛騰說。

　　去年10月17日，研究團隊再次抵達(dá)試驗區(qū)進(jìn)行科考。考察發(fā)現(xiàn)，兩個多月時間，“蓋被子”區(qū)域的冰體消融速度明顯減慢，與未覆蓋區(qū)域的冰體相比，“蓋被子”能夠減緩冰川消融厚度達(dá)到1米，初步估計能減緩70%左右的冰川消融。

　　再試新“被子”

　　用最新納米材料，估計能減緩80%左右的冰川消融

　　“我們的工作一方面是應(yīng)對冰川消融，更重要的是通過這一科研活動，非常直觀地向公眾宣傳保護(hù)冰川和環(huán)境的理念。”王飛騰說，隨著持續(xù)的宣傳報道，更多科研人員和企業(yè)也加入到研究中來。今年加入的南京大學(xué)的朱嘉教授團隊就是其中之一，他們愿意免費提供新型的納米材料，共同推動這項試驗。

　　南京大學(xué)副教授朱斌是朱嘉教授團隊成員之一。他介紹，南大光熱調(diào)控中心近年來研究面向冰川保護(hù)的輻射制冷技術(shù)，今年研制出一款新材料“聚合物納米纖維薄膜”，能夠?qū)崿F(xiàn)低于環(huán)境溫度5℃至7℃的制冷效果。

　　新材料實戰(zhàn)效果如何？6月25日至8月15日，朱嘉教授團隊在天山烏魯木齊河源1號冰川面積100平方米區(qū)域進(jìn)行試驗。試驗結(jié)果是，50天內(nèi)冰層增厚140厘米。

　　有了天山試驗的底氣，8月，王飛騰率領(lǐng)團隊在去年冰川“蓋被子”區(qū)域旁邊又重新鋪設(shè)兩個500平方米左右的試驗場，其一繼續(xù)使用土工織布，其二使用了納米材料。

　　試驗效果怎么樣？兩個月后，10月15日，王飛騰帶領(lǐng)研究團隊回到達(dá)古冰川。他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，到目前，去年實施的土工織布區(qū)域減緩冰川消融厚度達(dá)1.5米；而運用納米材料鋪設(shè)的區(qū)域，試驗效果更為顯著，初步估計能有效減緩80%左右的冰川消融。

　　不僅是“蓋被子”

　　目前試驗只是一個小嘗試，保護(hù)冰川還需更多探索

　　“相較土工織布，納米材料在延緩冰川消融上效果更好，不足之處就是造價高。”王飛騰說，搞科研必須考慮性價比，土工織布的價格約為1元/平方米，納米材料價格約50元/平方米。

　　王飛騰研究團隊做冰川保護(hù)試驗，只能靠他們自籌的有限經(jīng)費開展科研活動。為節(jié)約試驗成本，在材料選擇上，團隊做了大量的市場調(diào)研工作和室內(nèi)數(shù)值模擬試驗，從數(shù)百種材料中，選擇出了性價比最高的材料。

　　“經(jīng)費有限，但達(dá)古冰川的保護(hù)工作不能停。”王飛騰介紹，近幾年，其團隊?wèi)?yīng)對冰川消融嘗試的人工措施包括人工增雨、提升反照率、實現(xiàn)物質(zhì)平衡等。他特別指出，降雪能顯著增加冰川表面反照率。因而，儲雪方案是就地取材的有效人工措施。“當(dāng)然，方案要解決在什么地點儲雪、最佳隔熱材料、儲雪堆形狀等系列問題。”

　　“到目前，我們在達(dá)古冰川的試驗面積達(dá)1500平方米，相對于0.41平方公里的冰川總面積，無異于杯水車薪。”王飛騰向記者介紹，下一步可以在山上就地取材，冬春儲雪夏秋用，同樣可以實現(xiàn)冰川保護(hù)，“關(guān)鍵是成本低，操作簡單。”

　　“近幾年，達(dá)古冰川做了一系列關(guān)于景區(qū)資源的科研科考項目，‘蓋被子’試驗，只是一個小嘗試。”文定清稱，景區(qū)從資源調(diào)查到冰川地質(zhì)、野生動物、民俗文化等方面，進(jìn)行了大膽探索，力爭通過大量科研論證，為景區(qū)資源保護(hù)、合理開發(fā)、冰川旅游等提供強有力的科技支撐。

　　給冰川“蓋被子”不是好玩是好急

　　達(dá)古冰川位于青藏高原向四川盆地過渡地帶，是我國海洋性冰川緯度最北、最東的冰川分布區(qū)。現(xiàn)存冰川10條，總面積為0.41平方公里，區(qū)域最大冰川面積為0.17平方公里，其中，已開發(fā)的17號冰川，現(xiàn)已分裂成3部分，冰川面積分別為0.043平方公里、0.048平方公里、0.050平方公里。

　　中國氣象局成都高原氣象研究所二級研究員李躍清介紹，在全球氣候變暖背景下，近半個世紀(jì)以來，青藏高原主體及其東部川西高原，以及東側(cè)川渝盆地的區(qū)域氣候都表現(xiàn)出變暖的主要特征。

　　“上個世紀(jì)90年代，我在黑水縣城上高中，每年過年前后縣城都要下大雪，老師就組織學(xué)生上街除雪，最近10多年，除了山上下雪，縣城幾乎積不起雪了。”黑水縣紀(jì)委監(jiān)委駕駛員扎西認(rèn)為，這正是氣候變暖造成的。

　　西北研究院冰凍圈實驗室在2018年4月出具的《達(dá)古冰山冰川旅游研究項目總結(jié)報告》顯示，過去5年間，冰川消失了4條。如果不加強保護(hù)，現(xiàn)有冰川資源將很快消耗殆盡。該實驗室副主任、研究員王飛騰表示，過去幾十年，全球各地大多數(shù)冰川開始快速退縮。達(dá)古冰川是典型的海洋性冰川，對氣候變化尤為敏感，因此，應(yīng)用人工手段減緩冰川消融尤為迫切。