远眺新疆天山一号冰川。视觉中国/供图

　　对于大众而言，冰川景观壮观雄伟，它似乎离我们的生活非常遥远。实际上，地球上的每一个人都享受着冰川的恩泽，冰川与我们每个人都息息相关。冰川对全球气候具有调节作用，通过吸收和释放热量，维持地球的能量平衡。冰川周围的独特生态系统为多样的植物和动物提供栖息地，对生物多样性保护至关重要。

　　然而，随着全球变暖，全球80%以上的冰川处于退缩状态。这不仅影响到下游水资源量，还会导致海平面上升，引发冰雪洪水、冰崩和雪崩等极端灾害事件，并影响全球生态平衡。如不加人工干预，一旦冰川呈现全面消融，则难以逆转最终消亡的现实。

　　围绕我国冰川保护现状及未来规划，本刊记者特邀中国科学院西北生态环境资源研究院研究员、天山冰川观测试验站站长王飞腾进行专访并整理成文。

　　中国冰川现状

　　我国拥有冰川48571条，总面积超过5万平方公里，冰储量约为4500立方千米。自20世纪90年代以来，我国冰川就呈现急剧消融萎缩趋势。尤其是我国的山地冰川在数量上以小冰川（面积小于1平方公里）为主，占到冰川总数的80%。数量众多的小冰川在应对气候变暖中尤为脆弱。

　　作为世界上唯一一个全面完成冰川编目的国家，结合我国西部的冰川现状，中国分别于20世纪六七十年代和2010年两次编制完成《中国冰川目录》。对比两期数据可以发现，我国冰川的条数从46377条增加到48571条，冰川面积却缩小了18%左右。

　　面积数据变化的背后，有四个方面原因：一是消融期气温升高，阻止了冰川表面的物质积累，直接造成冰川消融量增加，当气温上升到一定程度后，固态降水比重下降，使得冰川物质进一步亏损；二是冰川冰体温度的上升减少了加热冰川表面温度达到消融点所需的热量和再冻结下渗水量，提高了冰川对气候变暖的敏感性；三是冰川消融区面积不断增加，冰川表面黑碳、冰尘和矿物粉尘等吸光性物质的富集导致冰川表面反照率降低；四是冰川的破碎化加剧，一方面导致冰川有效消融面积增大，使消融量增加，另一方面冰面融水更容易进入冰川内部，将热量带入冰内，加剧冰川消融。这些因素相互作用，使冰川变得更加敏感，加剧了它们的消融速度。

　　与冰川结缘

　　2000年左右，刚读研究生的王飞腾跟随导师李忠勤研究员登上海拔4000多米的新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川进行考察。那是他第一次实地接触冰川。

　　随着科考工作的深入，他逐步认识到，冰川作为冰冻圈的重要组成部分，不仅是气候变化的重要驱动因素之一，也是反映气候变化的记录仪和警报器，更是许多地区的重要淡水资源来源。通过冰川研究，有助于进行水资源规划和管理，特别是在干旱或水资源匮乏的地区；有助于制定气候变化适应策略，促进生态平衡，维护水资源，确保社会经济的可持续发展；可以评估由于冰湖溃决、冰川泥石流、冰川跃动等导致的严重自然灾害带来的风险，提前采取措施减轻潜在的灾害影响；还有助于量化冰川融化的过程，帮助沿海地区的社会和生态系统为应对海平面上升提供科学依据；等等。

　　为了深刻理解气候系统、预测气候变化的影响以及制定应对措施，帮助人们更好地应对气候变化及其带来的多方面挑战，王飞腾决定把冰川作为自己的研究方向，从此开启了20多年的冰冻圈科学研究生涯。

　　达古冰川实验

　　达古冰川处于青藏高原东南部边缘、横断山脉中段，位于我国四川省阿坝州黑水县境内，平均海拔4800米，以海洋性现代山地冰川为主，共有冰川13条。近50年来，达古冰川不断退缩，冰川面积从2.16平方公里缩减为0.54平方公里，总面积消融退缩了75%。全球变暖让达古冰川变得岌岌可危，面临消失的风险。

　　针对达古冰川危急的处境，达古冰川管理局决定与中国科学院西北生态环境资源研究院展开合作，由王飞腾带领团队赶赴达古，就达古冰川保护进行考察论证。

　　然而，冰川保护工作并非易事。虽然有些许国外经验可供借鉴，但是国内的冰川保护还处于初级阶段，缺乏实操经验和一手数据资料，一切都需要探索与实践。

　　经过多次研究论证，王飞腾和团队提出，在达古17号冰川进行“盖被子”试验，尝试将隔热反光材料覆盖在冰川表面，通过提高冰川表面的反射率，减少其吸收太阳辐射的能力，从而减缓冰川融化速度。当时，由于冰川保护试验处于初步研究阶段，因此需要更多的控制性试验来验证其在更大时空尺度上的有效性。

　　2020年8月5日，王飞腾和十余名队员两人一组，背着6卷土工布，手提或肩扛着观测仪器，向着达古17号冰川缓慢前进。“这条冰川太小了，最多还能存在六七年时间”，这是第一眼看到达古冰川时，王飞腾的最大感受。

　　虽然有缆车将500斤保护材料运送到达古观景台，但观景台距离试验区还有1公里。这里平均海拔在4850米左右，冰川保护队员需要克服极寒、缺氧、积雪等挑战，而观测设备又全部依靠人力背负，就这1公里，徒步前行需要1个多小时，才能将材料运送到冰川保护试验区。当天，单幅宽2米、长度为50米的6卷土工织物被布置在达古17号冰川末端区域，覆盖面积为500平方米，约占冰川总面积的0.2%。

　　据王飞腾回忆，由于试验进行时是夏季，冰裂隙密布，冰面上积雪也较少，异常湿滑。重达60公斤的土工布背在身上，每走一步都是对队员身体极限的挑战。运送途中如果遇到降雪和大风恶劣天气，为避免影响试验效果和材料性能，队员们不得不中途折返。夜间气温急剧下降，冰川深处的冰层极易断裂，危险无法预料，因此必须赶在天黑前下山。任务重、时间紧，作业的难度可想而知。

　　直至2020年10月17日，各项试验均告完成。试验结果表明，“盖被子”方法减缓了达古17号冰川近1米的消融，取得了显著的保护效果。本次人工干预减缓冰川消融试验在一定程度上填补了中国应对冰川消融工程措施方面的空白，为以后进行工程类减缓冰川消融的试验奠定了基础。

　　说到进行达古冰川保护试验的初衷，王飞腾说，作为一名冰川科研工作者，看到冰川严重退缩，是一件令人心痛的事情。他希望通过试验，为探寻冰川保护路径提供借鉴。况且，达古冰川景区是阿坝州黑水县的重要经济支柱，创造了就业岗位，改善了居民生活，所以要保护它、留住它，哪怕是仅仅多四五年的时间，那都是有意义、有价值的。

　　如何理解给冰川“盖被子”？

　　气候变暖造成冰川加速消融的原因主要包括通过冰川正积温增大、冰体温度升高减少冰川冷储、冰川反照率降低和冰川破碎化等方面。然而，冰川正积温、冰体温度和冰川破碎化很难进行人工干预，唯有冰川反照率短期内可以人工干预。所以，王飞腾团队选择给冰川表面覆盖一层“被子”的方式进行冰川保护。

2021年，辐射纳米材料对乌鲁木齐河源1号冰川的保护效果对比图:7月1日(a)、7月9日(b)、7月25日(c)、8月15日(d)。

　　这层“被子”具有高反照率，可以反射50%—70%的太阳辐射。冰川表面吸收的太阳辐射少了，可以用来融化的能量也就少了，冰川的消融速率也会因此减缓。这种方法的优势是不需要耗费大量的能量和水，有利于在中国以小冰川为主的区域使用。

　　弄清楚原委后，对于“盖被子”这种方式是否环保、是否适合更大范围推广等问题，王飞腾的内心仍是有疑惑的。毕竟，冰川的面积实在太大了。

　　就这个问题，王飞腾说出了他的体会。事实上，给冰川“盖被子”目前仍处在研究和试验阶段。尽管这种方法可能在一些特定情境下——譬如可抵达的小冰川或营利性冰川，会对冰川的保护产生积极作用。

　　但从覆盖材料的成本和环保的角度，还需要综合考虑。譬如，在大范围推广应用时，需要大量的覆盖材料，其制备、运输、安装和维护成本都将变得相当高。

　　同时，考虑到有些材料可能会对生态环境产生负面影响，导致土壤污染或水质问题，那么，就要尽量选择环保、可降解或可回收利用的材料，以减少对环境的长期影响。

　　因此，“盖被子”的方式只能用于一些特殊情况，在推广应用方面，还需要仔细评估。应该将这种方法作为综合的冰川保护和气候变化适应策略的一部分，而非单一的解决方案。

　　以天山一号冰川为例，我国结合该冰川的实际情况，采取了建立保护区的方式来加以保护。2014年，为推进天山一号冰川水源涵养区生态修复工作，减少人类扰动给冰川造成的快速消融，保障乌鲁木齐“母亲河”供水安全，新疆建立天山一号冰川保护区，全面取缔冰川旅游，限制放牧和采矿，保护当地的生态环境和水资源稳定。

　　近十年来，保护区一方面维护了冰川的储量，减缓了冰川融化速度，保护了河流的稳定水源；另一方面也维护了冰川生态系统稳定，有效地保护了天山一号冰川及其周边地区动植物等生物群落的多样性和稳定性。

　　让冰川消融放慢一些

　　从世界范围来看，随着科技的不断发展和国际合作的加强，我国的冰川研究在冰川灾害研究等方面取得了显著进展，也为全球冰川研究和应对气候变化提供了有力支持。

　　老一辈科学工作者一般采取现场勘测的方式判断冰川变化情况，该方法费时费力，且仅局限于几条冰川的勘测。随着科研设备不断进步，如今冰川观测的技术手段已经变得越来越科学、高效。

　　比如借助高分辨率的卫星遥感技术，可以提供全球范围内包括冰川面积、冰川边界的变化等信息，从而能够更详细地观察和分析冰川的动态变化；全球导航卫星系统（GNSS）、激光测距仪（LiDAR）、地面雷达工具等地面测量技术，能够更准确地监测冰川的厚度变化，帮助获取冰川表面的三维数据，以及监测冰川变形等；冰芯钻取技术能够获得更深、更高分辨率的冰芯样本，记录冰川过往气候和环境变化；高性能计算和数值模拟技术，通过模拟冰川的演变，能够帮助研究人员更好地理解冰川的动力学过程，预测其未来的变化，并对气候变化的影响进行更准确的评估；人工智能和机器学习技术，能够提高数据处理的效率，同时发现隐藏在大量数据中的模式和趋势；等等。这些技术手段的进步使得冰川学研究变得更加全面、精确和高效，有助于更好地理解冰川对气候变化的响应及其对水资源、生态系统和全球气候的影响。

　　冰川人才培养是推动冰川科学研究的重要保障。在冰川保护人才培养方面，我国的模式较为多样，比如科研院所通过导师制度和实际研究项目培养人才；通过国际交流项目、联合培养等方式，接触国际先进的冰川保护研究技术和经验；以及在冰川地区实习、考察和实验；等等。

　　值得一提的是，2023年达古冰川管理局与中国科学院西北院合作成立“冰川保护人才港”，全面开展技术攻坚、产业规划、企业培育、人才培养等合作，形成特色产业人才港虹吸效应，全力提升产业聚才能力。通过把高端人才引入达古冰川，转化冰川保护特色科研成果，培育具有标志性、引领性的高新冰川保护创新项目，为生态旅游高质量发展提供了强有力的人才和智力支撑。人才港的建设使得冰川保护团队有了稳定的资金支持与人力供应，由此王飞腾和团队成员得以探究论证更多干预措施，开展更多的试验性研究。

2023年10月，四川省阿坝州黑水县举行冰川保护人才港揭牌仪式。前排右四为王飞腾。

　　凝聚最新科技力量，培养更多冰川保护人才，让冰川消融的脚步放得更缓慢一些，是我国冰川保护工作不懈追求的目标。

　　目前，王飞腾正带领团队在多条冰川开展冰川保护试验，在方法、材料等方面都进行了探索与实践，也取得了一定成果，但只能减缓冰川消融速度，并不能阻止冰川消融，冰川保护工作依然任重道远。接下来，他们将采用以可持续方式生成的人工雪来给冰川的融化区进行增雪补冰，从而减缓冰雪消融，甚至增加冰川积累，争取达到夏季消融期冰川“零消融”。

　　为了更好地应对冰川消融这一全球性问题，推动可持续发展和生态文明建设，冰川研究还需要不断拓展和深化。面对充满未知和挑战的未来，王飞腾语气坚定：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登，才有希望达到光辉的顶点，而冰川保护的每一个团队成员都在这条陡峭山路上逐步而行。”

　　（责任编辑：高磊）