「亞洲水塔」比例失衡了？30億人的「守護之塔」面臨重要風險

亞洲文明之源泉

我們把水比作生命之源，但是水的源頭又在哪裡？若沿著長江、黃河、印度河等孕育了諸多亞洲文明的河流溯源而上，我們最後都會抵達同一個地方——青藏高原。這裡是「世界屋脊」，分布著大量的冰川、湖泊，這些儲量可觀的淡水資源沿著不同的河道最終流向廣袤的亞洲大陸，千百年來維繫著沿岸人類繁衍生息。可以說，青藏高原既是亞洲的水塔，也是亞洲文明之源泉。

青藏高原——亞洲河流之源

可是，看似巍峨的高塔，卻已是搖搖欲墜。近50年來，地球的溫度一直在緩慢升高，世界屋脊青藏高原更是全球變暖最顯著的地區。有資料顯示，青藏高原升溫幅度是同期全球其他地區平均值的兩倍，這也直接導致冰川退縮，積雪覆蓋減少，凍土退化。冰雪消融暫時增加了周邊河流的徑流量，增大了部分湖泊的面積，但也改變了高原地區水文地質條件和地表孕災環境，加劇了災害的頻率、規模和複雜性。長此以往，冰川積雪入不敷出，這些河流、湖泊勢必陷入萎縮，沿岸人類的生產生活將大受影響。

青藏高原自然災害分布圖（崔鵬等）

2019年12月，《科技日報》頭版刊文報導了第二次青藏高原科考的取得的重大成果，指出「亞洲水塔」青藏高原已經成為全球最脆弱的水塔，並提出要監測水塔變化，建立預警體系。《中國科學院院刊》也在2019年底出版了專刊，從多個方面詳細討論了「亞洲水塔」的變化及其響應。中國科學院院士、中國科學院青藏高原研究所所長姚檀棟院士指出：「亞洲水塔冰川、積雪、凍土、湖泊和河流等關鍵過程的變化是一個多圈層相互作用的地球系統科學前沿問題。」青藏高原第二次科學考察也對整個高原的冰川、積雪、凍土、湖泊和河流的變化趨勢做了詳細的研究。

冰川

地球上68.7%的淡水資源集中在冰川，南極冰蓋和格陵蘭冰蓋的冰儲量佔地球總冰儲量的99.4%。雖然山地冰川只佔其餘的0.6%，但其對氣候變化的響應更為迅速，它的消融對同期海平面上升的貢獻達到25~30%。

近40年來青藏高原及周邊地區不同區域冰川面積萎縮速率

（單位：百分比/年，王寧練等）

青藏高原的冰川是「亞洲水塔」重要組成部分，可以使下遊綠洲地區在乾旱年份具有穩定的水源供給，從而保障綠洲地區的生態穩定和社會經濟發展。不同地區冰川面積變化資料表明，過去40年間，青藏高原及周邊地區冰川經歷了普遍的萎縮態勢，特別在高原東部和南部的冰川萎縮速率明顯較大。

帕米爾地區發育的冰川

在未來全球升溫1.5 ℃的情況下，青藏高原及周邊地區將升溫2.1±0.1 ℃，這將導致21世紀末青藏高原及周邊地區冰川的儲冰量減少到目前的64±7%，面積減少到目前的64±8%；若升溫達到2℃，則青藏高原及周邊地區冰川的儲冰量減少比例在中亞地區達80±7%，在青藏高原中西部地區高達98±1%。

凍土

青藏高原現存的多年凍土總面積約為106萬平方公裡，廣泛分布的多年凍土通過獨特的水分運移影響著區域水文和水循環過程。在當前氣候變暖的影響下，多年凍土發生了廣泛的退化，最顯著的特點是凍土溫度的升高、活動層的加厚，淺表層多年凍土及其中的地下冰逐漸融化。在凍土退化的初期，地下冰融化會導致地表下陷，形成積水窪地，從而打破原有地表水熱平衡。窪地不斷擴張形成湖泊，但當湖底的多年凍土全部融化之後，凍結層上下的水便會貫通，湖水很可能會被迅速排乾。

西藏阿里地區的積水窪地

青藏高原多年凍土區呈現變暖變溼的特徵，凍土活動層底部溫度變化平均速率約為每10年0.45 ℃，而活動層厚度的變化率達到了每10年21.7釐米。青藏高原多年凍土年均地下冰融化量總計可達12.7×103 km3水量，活動層若加深25釐米引起的地下冰融水量相當於歐亞大陸北部主要河川徑流的增加量。

青藏高原多年凍土區1980—2018 年

土壤含水量變化（6—8 月）

（左：平均值；右：每10年變化趨勢）（趙林等）

氣候變暖背景下，多年凍土退化還會造成多年凍土地面發生長期的沉降形變。青藏高原的五道梁、北麓河地區，多年凍土上限附近地下冰的融化導致了較高的年間沉降量，在五道梁地區年間沉降量可達10.28 mm。

積雪

西藏阿里地區積雪厚度

作為亞洲水塔，青藏高原的積雪水儲量關係著所在區域及周邊區域的生活和灌溉用水，積雪變化影響高原及周邊區域的植被生長，是生態環境變化中的關鍵環節。青藏高原積雪主要集中在橫斷山脈西側、念青唐古拉山脈、喜馬拉雅山、帕米爾高原、巴顏喀拉山以及祁連山地區。1980~2016年間，除了北部的柴達木盆地和西南部岡底斯山脈和唐古拉山脈之間的降雪較少區域出現零星的降雪增加趨勢外，青藏高原大部分區域積雪日數呈逐年遞減的趨勢，而積雪深度也呈現總體下降趨勢。

青藏高原1980—2016年

多年平均積雪覆蓋日數圖（車濤等）

湖泊

青藏高原的湖泊眾多，總面積約46500 km2，超過全國湖泊總面積的50%。作為「亞洲水塔」的重要組成部分，青藏高原廣泛分布的湖泊是地表水匯聚和蒸發過程的重要環節，並且通過湖泊面積、水量及其理化性質和生態條件對氣候變化呈現敏感響應。

聖湖瑪旁雍錯

隨著全球變暖導致的冰雪消融，青藏高原湖泊呈現明顯的數量增加和面積增大趨勢，80%以上的湖泊在擴張。較上世紀70年代，青藏高原湖泊總面積增長了25.4%。青藏高原中—北部內流區湖泊水位顯示明顯升高。例如，西藏北部的色林錯湖在1979~2017年間水位累計上升14 m，面積則由1667 km2增加到2389 km2，超過納木錯的面積（2026 km2），而成為西藏目前最大的湖。

色林錯湖泊形狀對比圖

（左：1997年12月；右，2010年12月）（張建雲等）

近期青藏高原湖泊擴張和水量增加的原因主要是降水和冰川融水增加以及蒸發減少等，而冰川融水與蒸發變化則主要受氣溫變化影響。有模型預測，2016~2025年，氣候變化速率若與現在近似的情況下，青藏高原湖泊面積將繼續增加4000 km2；而2026~2035年，若氣候的溫暖溼潤程度更加強烈，湖泊可能出現更強的擴張。

河流輸沙量

據估計，全球入海的泥沙約有1/3來自青藏高原及其周邊地區的大河。因此，青藏高原的河流不僅是重要的水源，同時也是重要的海洋泥沙輸移介質。發源於青藏高原的長江、黃河、雅魯藏布江、怒江、瀾滄江等8條河流平均每年從青藏高原輸出的徑流總量約為1179.2億立方米，輸出的懸移質總量約為1.099億噸。近50年間，內流水系的葉爾羌河源、疏勒河源、黑河源以及印度洋水系的怒江源徑流量和輸沙量均顯著增加。

雅魯藏布江中遊大竹卡河段河谷內淤積的河沙

八條河流氣溫、降水量、徑流量、輸沙量

的年際變化率（張凡）

河流輸沙量的增加導致水土流失，並引發土壤和草場退化。例如，近年來深受關注的三江源草地退化問題，隨著氣候變暖和過度放牧造成區域大面積草地退化，表土流失造成土壤貧瘠和巖石裸露。由於河道側蝕、溝岸擴張及山洪作用等，區域內多地區的耕地呈遭受不同程度的衝毀或淹沒，日益加劇的水土流失造成耕層日趨淺薄、土壤肥力下降。

雅魯藏布江源頭堆積的沙丘

河床沉積的大量泥沙還是冬、春季多發的沙塵天氣的主要源頭。例如，雅魯藏布江中遊河谷地區在枯水期水位下降後，河心灘、河漫灘露出水面，以及兩側山體及階臺地上的流動沙丘，在冬春季大風作用下，河谷地區形成沙塵暴，不僅掩埋公路、農田、牧場，還造成拉薩貢嘎機場每年被迫間歇性關閉數十日。

青藏高原及其周邊地區作為「亞洲水塔」，是湖泊、冰川、多年積雪和多年凍土的主要聚集區，是我國乃至亞洲水資源產生、賦存和運移的戰略要地。氣候的持續升溫，已經對青藏高原的冰凍圈產生了極為不利的影響，並直接或間接地導致了青藏高原的水資源可持續發展問題。儘管青藏高原遠離我們的居住區，但是人類活動已經成為危及「亞洲水塔」安全的重要影響因素。周邊國家必須凝聚共識，通力合作，保護我們的水塔，保護我們共同的家園。

圖文：申添毅

（中國地質大學（武漢）地球科學學院，講師，構造地質學博士）