淡水冰川60年消失20%,危及農業?不!危及的是人類的生存!

2020-12-13 排頭博覽

本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽。

(文/MARK MANCINI)

氣候變化影響最大的是沿海城市等低洼地區。但是氣候變化並沒有讓高海拔地區的人們因此倖免。比如:淡水短缺。為此,發明家創造了一系列"人造冰川",又稱為"冰佛塔",可以儲存冷凍水,能夠在一年中最乾旱的時期為作物提供珍貴的淡水資源。

1、水憂慮

對於印度大多數村莊來說,冰川融水十分重要。青藏高原及其周圍的山脈比地球上任何其他非極性地區都有更多的冰。其中大部分儲存在冰川中,對滋養亞洲水道,如長江,湄公河和印度河來說至關重要。

不幸的是,由於氣候變化,這些冰川正在迅速消退。2003到2014年之間,該地區冰川損失了69億立方英裡(288億立方公裡)的冰。

對於冰川來說,雖然會有一些季節性融化。但通常來說,冬天的降雪可以及時地給予補給。然而,在整個高原上,年度降雪量已經不足以抵消其流失的水量。因此,其中許多冰川的規模正在不斷縮小。

2、沙漠水化

印度該地區幾乎沒有降雨,平均每年只有50至70毫米的降雨量。而6月至8月的夏季是從附近的高山冰川來的大量融化水進入溪流的時候。雖然冬季也有一些穩定的水流填充溪流。但是由於地面結冰和空氣溫度低,一年中最冷的月份也無法種植莊稼。而這樣的結果就是:冬天的水沒有得到充分利用。

4月和5月,對融水的需求呈指數增長,這時需要播種並水合維持生命的小麥,蕎麥和大麥。但是在春天,在冰川水生效之前,溪流經常斷流。而氣候變化使問題更加惡化。2017年的一項研究發現,在過去的六十年中永久冰儲備中約有20%消失殆盡。對於當地人來說,這意味著冰川融水更少了。

3、冰塔

為了解決當地的水源問題,土木工程師Chewang Norphel在1980年代設計了一種創新的水庫系統。利用水壩和水道將大量的冰川水分流到山的背陰處的人造湖中,並在湖裡結冰成塊。春天冰融化時,通過運河從山上流到農場和村莊。但是這些冰往往融化得太快,因此在夏天雨季到來之前,水往往會耗盡。

水壩冰之所以融化得這麼快,是因為水壩大多都暴露在陽光下面。因此,該工程師設計了一種方式,將冰凍結到圓錐形塔中,使得"人造冰川"暴露的表面積更小。

因此他設計了一種簡單易用的灌溉系統。主要由長管道組成,其中大部分埋在地下深處,一端伸入冰川河或高山中自然形成的水庫。水通過管子衝向海拔較低的人口稠密地區。

這一設計不需要任何動力部件或電氣裝置來保持液態水的流動,僅靠萬有引力就足夠了。下坡時,管道以銳角連接到另一根較窄的管道,該管道從土壤中伸出,像電話杆一樣垂直豎立。

重力自然會推動水流筆直向上,直到從頂部噴頭中飛出。在高空氣中,噴霧會遇到-20攝氏度或更低的氣溫。在著陸之前會凝成固體,在垂直管道周圍形成大冰錐。錐形的獨特外形酷似一個的佛塔,因此又稱為"冰塔"。

4、走向全球

印度的冰佛塔通常在春季末期融化,這也是對淡水需求最大的時候。僅2013年冬季的冰佛塔就包含150,000升的冷凍水,一直持續到2014年5月18日。

從此,冰佛塔越來越普及。印度一個村莊建造的一座佛塔的儲水量足足澆灌了5,000棵新種的樹。它高18米,可容納200萬升的冷凍水。還有的"冰佛塔"一天可能會儲水超過30米,並容納1000萬升的水。

印度以外,冰佛塔已傳播到瑞士等國家。相關工程師也因此獲得了勞力士企業獎。

但是,儘管佛塔旨在幫助維持人類的農業和生存,但並不會扭轉青藏高原令人擔憂的氣候趨勢。因此,如果要想繼續在地球上生存下去,我們將需要重新評估用水和儲水的方式。

來源:博聞網

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