本文经公众号“星球研究所”授权转载

本文由 中国青藏高原研究会、 第二次青藏科考队星球研究所 联合制作

在中国的西部 有一片“ 冰冻星球” 厚厚的冰体覆盖了 51776平方千米 的土地 (普若岗日冰原,摄影师@张扬的小强)

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48571条 “冰河”
肆意倾泄 (念青唐古拉山东段雅弄冰川,摄影师@李珩)
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庞大的 冰储量
可以装满114个三峡水库 (请横屏观看,祁连山八一冰川,摄影师@张自荣;上述比较按体积计算,不考虑冰水转换)

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这是 川的王国 风雪不休、冻结不化 至少存在了成千上万年之久 即便放眼整个星球 也再没有如此巨大规模的冰川 能发育在中低纬度地区 (请横屏观看,世界主要山地冰川分布,制图@王朝阳&陈睿婷/星球研究所)
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为什么是中国? 冰川又给中国带来了什么? 在全球变暖的大趋势下 它们还能存在多久?

01 诞生

6500万年以来 青藏高原持续隆升 高原内部及周边的降水量、温度 出现显著分异 三种不同类型的冰川 开始了各自的生长
高原西北部中部 的高山 因为深处内陆而气候干燥
年降水量仅有200-500mm 但是这里即便是夏季
平均气温也低于-1°C 大气中的水汽凝结形成的 降雪 可以年复一年不断堆积压实 很少消融 (慕士塔格峰的积雪,本文中涉及冰川的降水量及气温,均指冰川平衡线附近,以下同,摄影师@丁亮)

结构疏松的 新雪 受压

变成了致密的 粒雪 粒雪又重新结晶变成更紧致的 粒状冰 粒状冰进一步受压 孔隙基本闭合 历经 数年数十年 形成了一种浅蓝色的物质 冰川冰 (冰川冰的形成示意,制图@王朝阳&陈睿婷/星球研究所)

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当冰川冰在重力作用下发生流动 冰川 便诞生了 这种降水稀少、成冰温度较低
累积时间漫长的冰川 被称为
极大陆型冰川 它积累慢、消融慢 运动速度也极为缓慢 平均每年仅移动数米到数十米 是冰川中的 敦厚长者 其面积约占中国冰川总面积的32%
在高寒的 昆仑山脉 最西端
7000米级的 公格尔峰 发育出了面积高达115.16km的 极大陆型冰川 可拉牙依拉克冰川 比北京市东城西城之和还要大 (公格尔峰周围冰川,摄影师@小强先森)
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再往东
以海拔7167米的 昆仑峰 为中心 连片的高海拔山地 形成了中国最大的冰川作用区
也是中国巨型冰川最为集中的区域
中国22个面积超过100km的冰川中 有8个分布在此区域 包括237.46km的 中峰冰川 236.77km的 多峰冰川 199.09km的 昆仑冰川 166.08km的 崇测冰帽 135.00km的 玉龙冰川 120.51km的 西玉龙冰川 111.37km的 古里雅冰帽 108.18km的 弓形冰川 (请横屏观看,古里雅冰帽,摄影师@邬光剑;上述数据依据刘时银等《基于第二次冰川编目的中国冰川现状》)
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其中的 崇测冰帽古里雅冰帽 这些被称为冰帽的冰川 就像一顶巨帽一样覆盖山体 冰雪之下很少有山坡裸露 雪没山顶、冰舌四溢 (古里雅冰帽的边缘,摄影师@李久乐)

而在深居青藏高原腹地的 羌塘高原 地形更为平坦 数个冰帽型冰川 又组成了一个大冰原 普若岗日冰原 覆盖面积高达422.58km (普若岗日冰原,注意下方的车辆,摄影师@姜曦;注意:在冰川编目时,会将普若岗日冰原计算为多条冰川,所以并非中国面积最大的冰川)

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山峰在庞大的冰原上 只能露出尖尖一角 人称 “冰原岛峰” (普若岗日冰原上的岛峰,摄影师@姜曦)

但青藏高原不全是干冷的气候 它的隆起改变了行星风系 来自太平洋的东亚季风 以及来自印度洋的南亚季风 携带着大量水汽 进入高原的 东南部群山
高山上 虽然夏季平均气温在 1-5°C之间 冰雪快速消融 但是年降水量却 高达1000-3000mm 消融快,补给更快 融水渗浸到粒雪周围 再冻结成冰 这种冰川被称为
海洋型冰川
面积约占中国冰川总面积的 22% 海洋型冰川运动速度较快 平均每年可达100米至500米 活跃的状态 让它往往直接深入 温暖的绿色地带 与森林、灌丛同框 堪称冰川中的 萌动少年 (米堆冰川, 摄影师@曹铁)

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正是这种特性 让海洋型冰川成就了中国最靠南的冰川 玉龙雪山冰川 它位于北纬27° 几乎与贵阳平行 (玉龙雪山上的冰川,摄影 师@宫小剑)
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也正是这种特性 让海洋型冰川快速补给快速流动 在 贡嘎山 奔流直下 形成中国已知落差最大的冰瀑布 海螺沟冰瀑布 落差高达1000米左右 (贡嘎山海螺沟大冰瀑布, 摄影师@卢志峰)
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最震撼的海洋型冰川群 则出现在 喜马拉雅山脉东段南迦巴瓦峰 周围 以及 念青唐古拉山脉东段
这里正好面对着 雅鲁藏布江大拐弯
西南季风携带着大量水汽 穿越大拐弯汹涌而来 形成大量降雪 各处发育的冰川不断汇流 造就了一个个充满 运动旋律 的大型冰川群 (航拍西藏南迦巴瓦峰周边的冰川,摄影师@崔永江)
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在念青唐古拉山脉东段 204.36km的 恰青冰川 面积位列全国第6 179.59km的 雅弄冰川 面积位列全国第9 167.05km的 夏曲冰川 面积位列全国第11 122.33km的 那龙冰川 面积位列全国第16 (恰青冰川,摄影师@李珩)
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天地洪荒 (念青唐古拉山脉雅弄冰川,摄影师@李珩)
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巨龙蜿蜒 (念青唐古拉山脉夏曲冰川,摄影师@王永杰)
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喷薄张扬 (念青唐古拉山脉依嘎冰川,下方是道路,摄影师@李珩)
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第三类冰川
亚大陆型冰川
则位于前两类冰川之间的过渡地带 年均降水量约500-1000mm 夏季平均气温0-3°C 积累与消融速度、运动速度 也都居于两者之间 其面积约占中国冰川总面积的46%
是中国分布最广的冰川类型
其中 天山山脉 随着青藏高原隆升而加速隆起 西风及来自北冰洋的水汽 成为它的主要降水补给来源 其冰川面积和冰储量 仅次于昆仑山和念青唐古拉山 在中国所有山系中排名第3 (请横屏观看,天山博格达峰的冰川,摄影师@赣州七爷)

天山以北的 阿尔泰山

因为纬度高温度低 以及较丰富的降水 发育出了中国末端海拔最低的冰川 喀纳斯冰川 末端海拔仅有2416米 (请横屏观看,阿尔泰山友谊峰下的喀纳斯冰川,摄影师@郝沛)

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喜马拉雅山脉 中段和西段的北坡 还有一种特殊的景观 冰塔林
(珠峰的绒布冰川冰塔林,摄影师@韩子君)
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由于冰川各部位运动速度不同 造成冰川表面出现裂隙 而中 低纬度地区直射的阳光 又不断将这些裂隙加深 最终发育出一个个冰塔 (冰塔林形成示意图,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)

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当冰塔大面积分布 从空中俯瞰 仿佛是一条由锯齿组成的冰河 (希夏邦马北坡野博康加勒冰川冰塔林,摄影师@赣州七爷)
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而在 喀喇昆仑山脉
并不太长的范围内分布着 4座8000米级山峰、25座7000米级山峰
如此高密度的极高山分布 让这里 形成了一条 众多冰川沿河谷分列的 “ 冰川走廊” 克勒青河谷冰川群
面积高达359.05km 中国最大、最长的冰川 音苏盖提冰川 就位于此处 (喀喇昆仑山乔戈里峰的冰川,摄影师@李翔)

就这样 22%的 海洋型冰川、32%的极大陆型冰川 以及46%的亚大陆型冰川 组成了中国丰富多彩的冰川家族
但是 不要以为冰川仅仅拥有漂亮的外表 事实上
它们是地球上宏伟的力量之一 拥有改天换地的能量

02 创造
冰川 首先是地表的 塑造者 作为一种流动的固体 冰川可以劈山裂石
(冰川的侵蚀、搬运,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)

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它在山坡上不断刨蚀 形成围椅状的洼地 是为 冰斗 (冰斗的形成示意,制图@王朝阳&陈睿婷/星球研究所)

各个方向的冰斗
向山体溯源侵蚀 冰斗后壁不断后退 山峰越来越陡峭 山脊也变成了刀刃状
这便是 角峰刃脊 (角峰、刃脊形成示意图,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)

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(念青唐古拉山脉东段的刃脊,摄影师@陈剑峰)
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当庞大的冰川群 批量制造出数不尽数的角峰和刃脊 中国西部的雪山 就成了世界上最凌厉的雪山画作 群山“狰狞”、云海壮阔 (念青唐古拉山脉东段群峰,摄影 师@李珩)

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一众造型美得“令人发指”的神山 贡嘎、萨普、缅茨姆 南迦巴瓦、央迈勇、夏诺多吉 冈仁波齐、乔戈里、纳木那尼等 纷纷塑形完毕 蔚为大观 (雅弄冰川附近的山峰,摄影师@李珩)
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(央迈勇雪山,摄影师@安铎)
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(萨普的卫峰,摄影师@南卡)
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而当巨大的冰流 贯穿山麓 还会塑造出开阔的 冰川谷 因其横剖面呈U字形 又得名 U形谷 (冰川谷形成示意图,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)
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其谷底宽缓、谷坡陡峻 与周围的凌厉山峰 交相辉映 大大丰富了中国西部的景观层次 (巴松错U形谷,摄影师@李珩)
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此外 在冰川侵蚀山体的过程中 大量碎屑随冰川流动 碎屑在冰流两侧聚集形成 侧碛 (qì) 在冰川末端聚集形成 终碛垄 (终碛垄、中碛垄、侧碛垄形成示意,碛字意为浅水中的沙石,制图@王朝阳&张靖/星球研究所)
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侧碛垄、终碛垄 是冰川进退的重要标志 而当冰川融水下泄时 它们还是天然的堤坝 (山南浪卡子县卡鲁雄峰枪勇冰川与强宁错,摄影师@Greatwj)
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那些被冰川研磨得更细碎的物质 则会发育出罕见的 “冰川沙漠”
普若岗日冰原 海拔5200-5600米之间 数十米高的新月形沙丘连绵起伏 冰川与沙漠相伴相生 颇为独特 (请横屏观看,普若岗日冰原的冰川与沙漠,摄影师@李生海)

冰斗、角峰、刃脊、冰川谷
侧碛垄、终碛垄、冰川沙漠 运动的冰川成了地表的 塑造者
而当冰川消融时
它还将成为 “江湖”的源头 和人类文明的 哺育者 冰川末端消融
形成巨大的 冰洞 (请横屏观看,念青唐古拉山脉东嘎冰川的冰洞,摄影师@李珩)

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融水在冰面汇流 形成 冰面河 (念青唐古拉山脉东仁龙巴冰川上的冰面河坠入裂缝,摄影师@李珩)
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之后或注入冰斗 形成 冰斗湖 或注入冰川末端的冰碛垄围合中 形成 冰碛湖 我们才能在高原上得见
各种各样美丽的冰川湖 (雅拉香波冰斗湖,摄影师@李珩)

(曲登尼玛冰川与下方的冰川湖,摄影师@马春林)

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著名的喀纳斯湖 也是由冰碛垄阻塞冰川谷后 积水而成
(喀纳斯湖,摄影师@李翔)
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而更重要的 这些融水又汇入不同的河流 成为大江大河的重要来源
其中 164条冰川融水汇入 黄河 469条冰川融水汇入 湄公河 (澜沧江) 1528条冰川融水汇入 长江 2177条冰川融水汇入 萨尔温江 (怒江) 2401条冰川融水汇入 印度河 12641条冰川融水汇入 恒河 (天山山脉博格达冰川融水,摄影师@赣州七爷)
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我们每个人身体中
几乎都有着冰川融水的滋养 它与其他水源一道 共同构成哺育亚洲人类文明的 亚洲水塔 尤其是 28912条冰川的融水 汇入亚洲的内陆干旱区 发源于天山、昆仑山、喀喇昆仑山的 冰川融水 占到塔里木河水量的40%左右 河西走廊的疏勒河 冰川补给率也在30%以上 (沙漠中流淌的塔里木河,摄影师@李含军)
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可以说 有了冰川融水 才有了中国西北的一个个绿洲 才有了丝绸之路 河西走廊与新疆的绿洲文明 从这个角度看 绿洲文明同时也是“ 冰川文明” (航拍西天山南支冰川和塔里木盆地的河流与绿洲,摄影师@仇梦晗)

但是
塑造地表、哺育文明的同时 冰川命运的转折点也已到来 在人类文明日益发展的时代 冰川的 大退却 正在上演

03 退却
2019年6月24日 青藏高原上 拉萨、贡嘎、尼木、加查4个气象站 日最高气温分别达到 30.8℃、31.0℃、30.1℃、32.6℃ 均突破当地历史年极大值 2019年6月25-29日 西藏自治区首府 拉萨 连续5日平均气温超过22°C 按照气象学的标准 这标志着自有气象记录以来 拉萨人民首次“成功”迎来了 夏天 (拉萨,摄影师@李珩)

青藏高原的加速变暖 引发冰体温度升高 冰川消融量大增 (古里雅冰川冰舌末端的消融,摄影师@李久乐)

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与此同时
人类排放的大气污染物 悬浮在大气层 在喜马拉雅山脉南侧至印度洋上空 形成厚达3km的大气棕色云 (喜马拉雅山脉南侧的棕色云,图片源自@NASA)
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云层中的吸光性杂质 包括黑碳、棕碳、矿物粉尘等 被季风、西风带到青藏高原 降落到冰川表面 洁净的冰川表面原本可以大量反射阳光 而这些杂质却对太阳辐射有着强烈吸收作用 于是冰体温度进一步升高
消融加剧 (显微镜下的黑碳,图片源自@NASA)

中国科学家曾做过两次系统的冰川编目 两次数据对比发现 数十年间 中国冰川储量减少约
20%
面积缩小约
18%
从区域尺度来看 喀喇昆仑山 的 冰川面积 在1978~2015年间锐减了237.5km (请横屏观看,喀喇昆仑山脉特拉木坎力冰川,摄影师@郝沛)

唐古拉山 的冰川面积 从1990年至2015年 减少了336km 长江源所在的 唐古拉山脉 最高峰 海拔6621米的 各拉丹东峰 有数十条冰川完全消失
其中 岗加曲巴冰川 退缩最为迅速 在2001-2012年 平均每年退缩85米 最大退缩距离达4660米 还有25条冰川完全消失 (请横屏观看,岗加曲巴冰川,摄影师@丛志远)

祁连山 的冰川面积

在近50年间减少了21% 海拔4000米以下的冰川已完全消失
(祁连山八一冰川,摄影师@徐树春)

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天山 的冰川面积 在近50年间减少了18% 由于冰川快速退缩和减薄 一些大冰川逐渐分化为多支小冰川 冰川的碎片化加剧 (天山乌鲁木齐河源1号冰川,于1993年分离为东、西两支完全独立的冰川,摄影师@徐树春)
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喜马拉雅山 的冰川面积 更是从1990年的8878.0km 减小 到2010年的7594.0km 减少近1300km (喜马拉雅山脉拉轨岗日冰川融水,摄影师@苗壮)
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科学家的模拟结果显示 在温室气体中等排放情景下
到2045年 青藏高原东部部分冰川 将强烈消融直至消亡 在温室气体高排放情景下
这一时间会提前到2035年
从现在起 你将在余下的数十年时光中 与许多条冰川 逐一告别 (萨普山的冰川,摄影师@南卡;上述模拟数据依据段克勤等《青藏高原东部冰川平衡线高度的模拟及预测》)
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若干年后 许多雪山也许 将不再是雪山 它们将摘下白色的帽子 变成普普通通的山峰
(玉龙雪山,摄影师@文军)
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若干年后 干旱的内陆 也许将失去冰川融水的补给 (请横屏观看,从嘉峪关远眺祁连山冰雪,摄影师@李文博)
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若干年后 我们也许只能告诉下一代 这里曾经有条冰川 如何壮阔,如何宏伟 (请横屏观看,慕士塔格峰的冰川,摄影师@丁亮)

为了改变这一切
为了更多地了解冰川 为了更多地留住冰川 2017年起 中国启动了 第二次 青藏科考 冰川 就是其中最重要的研究课题之一
众多科研工作者 奔向冰川 (冰川考察,图片源自@第二次青藏科考队)

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踏入荒原 (冰川考察,图片源自@第二次青藏科考队)

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他们经历风雪 (冰川考察,图片源自@第二次青藏科考队)
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研究冰川的变化机理
研究 冰川消融 对水资源和生态环境的影响 (冰川考察,图片源自@第二次青藏科考队)

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一切都是为了让我们的冰川 永远冰冷
永远川流不息 它是不应消逝的风景 (请横屏观看,慕士塔格峰的冰川,摄影师@丁亮)

本文专家支持团队 姚檀栋、刘勇勤、徐柏青、安宝晟 戴玉凤、姚汝桢、周蕾蕾、王伟财 邬光剑、余武生、杨威、高杨 朱海峰、龚平、王永杰、陈文锋 李久乐、朱美林、王君波、张强弓

本文创作团队 撰稿:所长 地图:王朝阳 设计:张靖、陈睿婷 图片:任炳旭、刘白 审校:风子、王朝阳
封面摄影师:刘宪忱,拍摄于“40冰川”

【参考文献】
1. 谢自楚等,《冰川学导论》,上海科学普及出版社,2010 2. 刘时银等,《基于第二次冰川编目的中国冰川现状》,地理学报,2015 3. 秦大河等,《冰冻圈科学概论》,科学出版社,2018 4. 刘时银等,《中国冰川图鉴》,上海科学普及出版社,2014 5. 施雅风等,《中国第四纪冰川与环境变化》,河北科学技术出版社,2005 6. 施雅风等,《中国第四纪冰川新论》,上海科学普及出版社,2011 7. 姚檀栋等,《青藏高原水-生态-人类活动考察研究揭示亚洲水塔的失衡及其各种潜在风险》,科学通报,2019 8. 姚檀栋等,《青藏高原中部冰冻圈动态特征》,地质出版社,2002 星球研究所 一群国家地理控,专注于探索极致世界

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