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《自然》报道中国科学家发起的“第三极环境计

  “自然”报道中国科学家推出“第三极环境计划”

  
11月11日,NATURE 468报道了由中国科学家和科学家共同主办的“第三极环境计划(TPE)”,为启动这一国际研究计划做准备,了解和缓解“第三极地区。”以下是全文翻译。
环境变化和冰川变化
冷却,偏远和受全球变暖影响 - 不仅仅是这些描述适用于极地地区,而且还涉及面积超过五百万平方英尺以青藏高原和喜马拉雅山为中心的公里,研究人员称之为“第三极地”(Nature 454,393-396,2008)。除北极和南极以外,第三极拥有世界上最多的冰储量,冰川超过4.6万,冰川面积广大。然而,尽管更多的生命依赖于第三级环境,但对“第三极地区”的研究仍然远不及高极地区。第三极地区也被称为亚洲水塔。该地区的冰川在亚洲形成了几条主要的河流,已成为10个国家15亿人口的重要水源。这些冰川正在迅速融化,融水供水湖,导致湖水水位上升。然而,对这里环境变化如何演变的问题知之甚少。上个月由中国科学院主办的“第三极环境计划(TPE)计划”在尼泊尔首都加德满都举行了“第二次高级专家研讨会”,以便更好地了解这个问题。在这次会议上,该地区的科学家展示了最新的研究成果,讨论了最迫切的科学问题,并提出了一系列应对这些科学问题的措施。 “科学家在这方面的研究大家都在做非常重要的工作,但最重要的是我们如何整合综合研究工作”,青藏高原研究所所长,TPE科学理事会主席研讨会组织者姚坦东说。 “最好的方法是让国际社会共同评估气候变化的风险。”由于该地区人口的快速增长,因此,研究人员的首要任务就是了解这个被认为是该地区冰川的现状和未来的最重要的饮用水源。政府间气候变化专门委员会(IPCC)2007年的报告声称,喜马拉雅山脉的冰川将在2035年消失,去年被证明是一个错误(Nature 463,276-277; 2010)。 IPCC对喜马拉雅冰川迅速退缩的担忧是正确的。印度德拉敦Wadia喜马拉雅地质研究所前所长Baldev Raj Arora表示:“毫无疑问,该地区许多冰川迅速萎缩。由于该地区缺乏冰川清单,目前还不清楚冰川消退的速度有多快,目前还不清楚冰川消退如何影响水资源。此外,卫星研究只能对冰川面积进行粗略估计,冰川偏僻,高海拔和恶劣天气条件妨碍了实地观测。但是现有的证据支持了冰川退缩的事实。中国科学院寒区旱区环境与工程研究所研究员刘士银领导的研究小组将卫星资料与地面观测结合起来。在完成的第二期“中国冰川目录”中,记录了约24300条冰川和冰川的特征,如位置,长度和表面积。他们的研究结果表明,自目录上次以来的30年里,冰川总面积减少了17%,许多冰川消失了。为了更好地衡量冰川变化,研究人员测量了喜马拉雅山不同地区一些具有代表性的冰川的体积和物质平衡。这个苦苦研究,往往在5000米以上的高度。中国科学院青藏高原研究所研究员田立德的研究结果表明,“气候变化对第三极地区冰川的影响比以前认为的更严重”。例如位于藏南夏香山峰北坡的“防热冰川”,自70年代以来已经减少了近一半的冰量,平均厚度减少了7.5米。阿罗拉说,印度喜马拉雅山脉的大部分冰川在进行详细研究的同时也在迅速融化,俄亥俄州立大学冰川学家,TPE科学理事会联合主席Lonnie Thompson也认为,从整个“第三极”看, “虽然存在地区差异,但循证平衡肯定指向冰川快速退缩的趋势”。化石燃料和生物质燃烧的黑炭问题导致了越来越多的人黑碳是造成冰川退缩的重要原因,中科院青藏高原研究所的徐柏青研究人员测量了50年来喜马拉雅山不同地区5个冰芯中黑碳的浓度,发现黑碳排放量的增长开始于20世纪90年代,这恰恰与南亚地区在一个时间点的快速工业化相吻合。大气科学研究所气候科学家安吉拉·马里诺尼(Angela Marinoni) d意大利博洛尼亚气候研究所和她的同事们也发现尼泊尔喜马拉雅地区海拔5000米以上的高浓度气溶胶(包括黑炭)存在。这导致了显着的大气变暖。他们计算出,对于一个典型的喜马拉雅冰川来说,黑碳沉积降低了冰川反射太阳辐射的能力,导致雪冰消融率增加了12-34%,冰山越来越大,越来越多,导致洪水泛滥,加利福尼亚大学洛杉矶分校生态系统生态学家盛永伟的研究表明,高原湖泊面积自20世纪70年代以来增加了26%,湖泊扩张对加德满都国际综合山地开发中心(ICIMOD)的遥感专家Pradeep Mool说,自1950年代以来,由于冰川湖的爆发,喜马拉雅山的洪水已经超过40次,未来几十年会发生更多的冰湖溃决洪水根据ICIMOD的一项调查,该地区有超过20,200个冰湖,其中有200个“有潜在危险”的冰川湖有必要加强对这些冰湖的监测,建立早期预警系统,Mool说。到目前为止,科学家们试图预测冰川未来的研究还没有取得进展。汤普森一方面说:“冰川对气候的响应因冰川大小,海拔分布,面积,地面士气和山谷特征而异。”另一方面,目前对于“第三极地区”的环境来说,知之甚少。中国科学院青藏高原研究所研究员杨昆发现,许多基于卫星观测的地球辐射预算(即入射太阳辐射和反射热平衡)的观测结果表明,误差较大,这是因为测量仪器通常采用低海拔地面测量数据进行校准和验证,虽然高海拔地区也可以通过现场观测进行校准,但5000米以内只有16个气象站日本筑波大学的气候学家Kenichi Ueno指出,在这样的高海拔地区,全球气候模式并不能很好地预测水汽和辐射通量,尤其是在温暖或季风季节,上野健一的结论是基于目前世界海拔8000米的气象资料。气象站位于珠穆朗玛峰和洛子峰之间的珠穆朗玛峰。 “如果你想知道气候冰川如何,这些信息是至关重要的,那么更多的高空观测在该地区尤为重要。” TPE科学委员会即将起草一个研究项目,以记录气候变化,冰川变化,冻土变化,水变化,生物多样性和人类对第三极的影响地区。该计划将于2011年秋季完成,要求在青藏高原和喜马拉雅山地区进行联合访问,并在该地区建立多学科的观测和研究基地,以覆盖重要的地质,地理和气候类型以及重要的河流和湖泊流域。一旦具体的计划完成后,TPE科学委员会将寻求国家和国际资助机构的财政支持。森肯堡世界生物多样性联盟主席Volker Mosbrugger和德国TPE科学理事会的另一位联合主席说,计划中最重要的部分是建立共享数据库,但是国家之间的关系可能是主要的障碍,特别是在共享数据与水资源有关时。 “如果你没有一个共享的数据库,那么这个计划可能就会停留在纸上。”她坐落在伯尔尼格雷戈里格林伍德山大学研究项目主任,她说:“这将是一个巨大的挑战。”
委员会将在利益相关方案之间制定数据共享协议,以便让科学家分享信息,但保留被认为具有政治敏感性的数据。姚檀栋说:“如果没有齐心协力把第三极地区的数据汇集起来”,就不可能完全理解环境变化的影响和反馈机制。 “
 

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