雪域高原冰与水的故事

青藏高原，无数人心之向往的雪域圣境，地球最后一次沧海桑田巨变的见证。这里，雪山耸峙、沟壑纵横、高原广袤、湖泊遍布，每一次冰与水的转化、每一滴水的流淌都述说着地球演绎的故事，都诉说着生命的奇迹。当我们震撼于雪山冰川的壮美、感叹于大江大河的奔放、陶醉于湖泊湿地的隽秀之余，每个人无不自问：习以为常的水滴来自何处？因何而汇聚？何以变换莫测？一代代科学家借助现代高精尖技术——广至卫星遥感观测、微至原子核素检测——探究着冰与水的奥秘。一个个疑问已揭秘，一个个难题已解开，青藏高原冰与水的前世、今生、未来的谜团渐渐清晰，我们适应自然、利用自然、保护自然有了科学依据。

 

 

 

根据板块运动理论，综合地层沉积物的沉积特征、残留在地层中的古地磁信息可知青藏高原是经地壳移动、海洋消失、大陆地壳碰撞演化而来。约6500万年前，在印度洋板块与欧亚板块的挤压合力下，其间的特提斯洋闭合消亡，印度洋板块俯冲于欧亚板块之下，青藏高原开启了抬升之旅，至500-800万年前接近现今高度。印度洋季风艰难翻越喜马拉雅山脉、太平洋东南季风穿越横断山脉，与长途跋涉、穿越欧洲与西亚远道而来的大西洋西风汇合，为高原带来了珍贵的水汽。

在高耸的山峰阻挡下、在高原寒冷空气的挽留下，风中的水汽一路滞留，为高山披上了雪被。山谷中积雪在层层重压下，经压实成粒雪、再结晶成冰，其中的微小空气泡被排空殆尽，形成一条条冰川，没有了散射白色光线的气泡，致密的冰块在高原阳光的照射下，将蓝光散射，这一个个“蓝精灵”，点缀着广袤的高原。地下水被冻成一个个天然冰库，封存于常年冻土层中。根据古冰川消融沉积物-冰碛垄-分布的调查、冰碛垄暴露于太阳光下时间的同位素检测分析，综合深藏于冰芯气泡成分、湖泊沉积物碳与氧同位素组成、植被化石特征等科学证据，与理论分析融合可知，青藏高原的冰川、湖泊、河流并非自始如今，一成不变，而是随地球气温与降水量波动变化，冰川与湖泊面积此消彼长，大幅度扩张与收缩交替往复，河流流量同样不断变化。

地球自转轴绕南北轴作周期为2.6万年的转动，自转轴与南北轴夹角以4.1万年为周期作小幅度往复变化（幅度为2.4度），围绕太阳公转的轨道形状约以10万年为周期作小幅度往复变化，这些轨道的周期性变化使地球表面的太阳辐射总量与分布出现明显波动，叠加大气CO₂浓度及温室效应的起伏变化，地球气温出现了冷热相间的近似周期的波动，变化幅度高达15度。45万年前至今，地球共经历了4次大冰期、5次大间冰期（间冰期指两次冰期间隔的时间）循环，以及若干“小冰期—小间冰期”循环，每个大循环周期约10万年。冰期寒冷干燥的气候造成全球冰盖扩张与海平面下降，全球冰盖面积是现今的3倍，覆盖32%的陆地，海平面比现今低120余米，在间冰期气候温暖湿润，海平面上升、冰盖退缩。纵观地球历史，冰期是地球气候的主旋律，是间冰期所占时间的5-6倍，幸运的是人类抓住了1.17万年前地球最后一次冰期结束以来气温回升的黄金窗口快速发展，人类现代文明得以诞生。

青藏高原作为地球“第三极”，高处不胜寒，在历次冰期的低温考验中首当其冲，最后一次冰期青藏高原冰川显著扩张，雪线大跨度下降，冰川面积约是现在冰川面积的7倍，达35万km²，占青藏高原面积的16%，雪线下降最高达1.5km。让人意外的是，在如此寒冷的高海拔区，竟然有史前人类活动，有的还深入了青藏高原腹地。2013年在色林错发现的4万年前的尼阿底遗址刷新了青藏高原腹地最古老人类活动记录，1980年青藏高原东北缘夏河县发现的丹尼索瓦人化石将人类在青藏高原活动的记录推前至16万年前。我们不禁遐想，这些远古先人们是否经受住了冰期严寒的考验？有无享受到间冰期温暖湿润气候的馈赠？1.17万年前最后一次冰期结束，随着气候暖湿化，青藏高原冰川大幅退缩、湖泊扩张、河流径流量增加，黄河流域史前人类逆流而上、向高原迁徙，语言学与遗传学研究表明，现代藏族人群的主体源自5000年前后向青藏高原大规模扩散的仰韶文化、马家窑文化的粟作农业人群。

 

 

 

青藏高原给予了人类丰富的水资源、水能资源、水文景观资源。通过遥感观测，我们可获得冰川、河流、湖泊的分布信息及冰川、湖泊的水量变化数据，结合模型计算还可推算河流径流量，通过地球物理探测可知冰川厚度与储量。青藏高原有地球上第三大冰川群，冰川达3.6万余条，总面积达5万余平方公里，占全国冰川总面积的80%以上，占除南极与格陵兰冰盖外全球冰川面积的20.4%，冰川总储量约4.5万余亿方（相当约80条黄河年径流量和），冰川融水是河流水的主要来源之一，塔里木河、印度河、雅鲁藏布江上游对冰川融水的依赖超过40%。

青藏高原地表水资源总量约7000亿方/年（是黄河年径流量的10余倍），丰富的水源使其成为亚洲主要河流的发源地，是名副其实的“亚洲水塔”，黄河水量的一半、长江水量的1/4均来自青藏高原。这些宝贵的资源，或化作奔腾的江河流向四方，浸润着沿岸的土地与生灵；或渗入疏松的土壤，滋养出藏北草原的茵茵绿草，让成群的牦牛与藏羚羊有了赖以生存的家园；亦或汇入星罗棋布的高原湖泊，让纳木错、羊卓雍措等圣湖保持着澄澈的碧波，成为维系区域生态平衡的“天然水库”。黄河、长江自青藏高原一北一南奔流入海，黄河横跨9省、绵延约5464公里，长江纵贯11省（市）、蜿蜒约6300公里，孕育并开启了中华民族的文明序章，更以千里水道与沿岸沃土，构筑起我国经济腾飞的坚实根基。

湖泊是地球之肾，有强大的生态功能，是众多生物的栖息繁衍之地；是资源宝库，淡水湖是重要的水源地，盐湖是富含钾、锂、硼等战略矿产的宝库；是气候调节器，广阔的湖面蒸发为周围山地降水提供了宝贵的水汽来源。青藏高原湖泊数量多、面积广，是真正的“千湖之境”，是世界上最大的高原湖泊群分布区，主要包括构造湖、冰川湖、堰塞湖，形成于构造运动（如断陷、凹陷）、冰碛物（冰川搬运的碎石）、滑坡与泥石流等地质灾害形成的沙石堵塞河道。青藏高原面积大于1km²的湖泊有1100余个，总面积为3.6万km²，数量与面积分布占全国的40%、49%，占我国湖泊淡水总储量的45.8%。面积超过500km²的湖泊12个，占全国的近一半，总面积13877km²，占高原湖泊面积的35.4%。遥感调查揭示青藏高原面积大于2700平方米的冰湖就有14,310个，总面积约1148平方公里，面积大于20000平方米的冰湖有5894个，总面积超748km²。

青藏高原与周边区域平均高差达数千米，巨大的地势落差带来了充沛的水能资源，其中西藏水能资源位居全国第一。据国务院新闻办公室发布的《青藏高原生态文件建设状况》（2018年）：仅西藏、青海及四川甘孜州与阿坝州水能资源的可开发量就达2.6亿kw，相当于约11.4个三峡电站的发电能力，至2016-2017年水电装机容量占水能资源可开发量的12%。西藏、青海当前清洁能源占比分别为99%、92%以上，水能资源开发功不可没。2025年雅鲁藏布江下游水电工程已正式开建，建成后年发电量预计约为3个三峡电站的年发电量。

青藏高原的水文景观丰富多样，以其独特的地理环境和地质条件塑造了众多壮观而迷人的自然景象，吸引无数人前往一睹真容，壮美的雪山冰川、蜿蜒的沟谷河流、湛蓝的湖泊水面，大自然的匠心独运、鬼斧神工尽显其间，其中冰川更凭借独一无二的视觉震撼与科学价值，成为全球高海拔旅游的标志性景观，吸引着无数游客、科研者与探险者前来探寻。由于气候带、地形特征、纬度不同，青藏高原冰川特征呈现出明显的区域差异，高原东南部受海洋东南季风影响，降水量大，气温与冰川温度相对较高，冰川补给与运动快、冰舌前缘海拔低、对岩石的侵蚀与搬运能力强，冰川中往往夹杂大量的岩石碎屑，看起来很“脏”；高原西北部和内陆主要受西风影响，降水量小，气温与冰川温度相对较低，冰川补给与运动慢、冰舌前缘海拔高、对岩石的侵蚀与搬运能力弱，在接近喜马拉雅山脉的南部区域，由于日照强烈，易发育冰塔林、冰裂缝等地貌。

青藏高原冰川形态与景观类型丰富多样。极地冰盖的缩影：位于羌塘高原的普若岗日冰川，是世界第三大冰川，也是除南北两极之外最大的冰原，冰原面积超过420平方公里（2000年时），冰面之上，冰裂缝、冰丘、冰塔林交织，宛如极地景观的“微缩版”，是研究全球气候变化的重要“天然实验室”。它并非流淌在山谷中，而是像一顶巨大的“冰帽”覆盖在平坦的高地上，其广阔的冰舌向四周蔓延，气势恢宏，让人仿佛置身于极地世界；山谷冰川的典范：这是最常见的冰川类型。绒布冰川，发源于世界之巅珠穆朗玛峰，是典型的复式山谷冰川，被誉为“世界最高峰流下的泪”，其巨大的冰塔林、深不见底的冰裂隙和壮丽的冰瀑布，构成了《中国国家地理》笔下中国最美的冰川画卷。来古冰川也是一组由多条山谷冰川汇聚而成的冰川群，它直接注入冰蚀湖，蓝冰与碧水相交，景色震撼；冰塔林的奇幻世界：当冰川在特定消融条件下，会形成如同森林般的冰塔，这是中低纬度山岳冰川的奇观。曲登尼玛冰川被誉为“世界的尽头”，其下游发育着规模宏大、形态各异的蓝色冰塔林，行走其间，宛如置身于外星异域。纳木那尼冰川也以其壮观的冰塔林和冰瀑布著称，同时它还是西藏已知最厚的山谷冰川，蕴藏着巨大的冰体。与森林相伴的冰川：米堆冰川以其“最易接近”而闻名，是中国海拔最低的冰川之一。它是一条典型的海洋性冰川，降水充沛，运动活跃，巨大的冰舌从海拔6800米的雪山延伸至海拔3800米的森林地带，雪山、冰川、森林、湖泊景观完美融合。海螺沟冰川是中国最东部的海洋性冰川，冰舌末端海拔仅2850米，伸入原始森林带长达6公里，形成了“冰川与森林、温泉共存”的奇观，还发育中国至今发现的最高大的冰瀑布，高1080米，宽500-1100米，比著名的黄果树瀑布大出十余倍。

 

 

人类进入工业化以来，温室气体排放加剧，当前大气中CO₂含量高达420ppm（420ppm表示大气中CO₂体积百分含量为 420x10^-4%），是工业革命前的1.5倍，也是地球历史中除形成早期外其他时期CO₂浓度的2倍有余。大气CO₂含量升高造成全球急剧升温，被誉为“地球第三极”和“亚洲水塔”的青藏高原，更是首当其冲，其升温速率高达全球平均水平的两倍以上（1961-2020年高达0.35度/10年）。这片曾经永恒的冰雪圣地，正经历着一场剧烈而疼痛的“解体”，冰川退缩减薄、湖泊扩张、常年冻土层融化、冰崩灾害风险增加。

除喀喇昆仑山、西昆仑山和帕米尔高原外，青藏高原其余区域的冰川出现了明显的退缩、减薄。根据中国地质调查局遥感调查，2010年后青藏高原冰川面积年均减少0.4%，预计至2050年减少23%，2100年减少37%。冰川消融短期内可增加水资源供给，冰川表面高程变化遥感监测表明，2000年以来青藏高原多年平均冰川融水量为369亿方/年；受冰川融水与降水增加、常年冻土消融加剧综合影响，青藏高原湖泊总体处于持续扩张状态。据中国地质调查局遥感调查，2000年以来面积大于5平方公里湖泊的蓄水量累计增加约2500亿方，约相当于黄河4年的径流量。当前的全球升温与地球历史变化相同的是，地球曾经历了多次幅度明显大于当前的升温过程，湖泊扩张也许同样如此，湖泊周边反映湖泊扩张的地形特征可见一斑；与地球历史变化不同的是，当前升温过程非地球的自然变化，人类温室气体排放的影响幅度已远大于自然变化幅度，已打乱了自然变化节律。已有预测表明，人类温室气体排放或可使地球下一次冰期的来临推迟1万年。

全球升温加剧，人类温室气体超量排放是主要原因，造成关乎20亿人用水的“亚洲水塔”失稳。保护这一独特且宝贵的雪域圣境，已刻不容缓。事实上，我们已经在行动，2020年9月22日，中国在第七十五届联合国大会上明确提出力争2030年前实现二氧化碳排放达峰、2060年前实现碳中和（双碳目标），新能源技术创新加速推进、产业链布局持续完善、制度体系建设不断优化，绿色能源在国家能源消费中的占比快速增加，彰显了中国在应对气候变化方面的大国担当与决心。在人类的共同努力下，定会找到与自然的和谐共处之道。