在气候变化的背景下,当我们谈论冰川,最常见的叙事是“消失”。融化、退缩……卫星和镜头记录着它们的变化,冰川往往被视作全球变暖最直观的“受害者”之一。
但最近发生的灾害提醒我们:当越过某个阈值,冰川也可以成为灾难链条的起点。
这就是发生在中尼边境的悲剧:一个原本发生在遥远高山上的冰岩崩,几分钟内发展成泥石流,吞噬了下游的吉隆口岸。
冰川的“身份”转换是如何发生的?可以通过科学手段避免和减轻灾难吗?我和中科院成都山地所的灾害专家聂勇聊了聊,得出一个令人警醒的结论:我们能够越来越清楚地看到冰川正在发生什么,却依然很难准确判断它什么时候会真正“出事”。
灾害预测的“最后一公里”
从今年夏天多场登陆中国的强台风,到手机上出现的地震倒计时提示,中国人已经习惯自然灾害应该有预警。
这背后是真金白银的真实投入。比如,地震预警利用电磁波传播速度快于地震波这一物理差异,在地震发生后,将信息传递出去,为尚未受到强震影响的区域争取几秒、几十秒甚至更长的时间开展应急准备。实际上,地震和台风已经拥有相对成熟的全球监测体系,也是投入最大的灾害预警领域。
但冰川灾害既没有这样密集的监测基础设施,也没有这样清晰的预警逻辑。
冰川灾害其实对于科学界并不陌生。自1963年以来,冰川崩塌事件增多;2000年以来,在亚洲高山区大范围内持续观测到冰冻圈灾害事件。只是因为多发于人迹罕至处,损失有限,很难进入普通人的视野。
想要预测,前提是能够持续监测,布设监测装备也是一个巨大的系统工程。现代预警系统往往是组合拳,需要卫星和地面系统相配合:比如冰湖水文监测设备,用于捕捉水位变化;气象监测设备,采集温度、降水数据;地震动监测设备,在本次“8·26”泥石流事件中就成功捕捉到了震动信号;还有视频监测设备,可以实现直观的现场观测。
这次灾害的源头冰岩崩发生于尼泊尔境内,属于高海拔、交通困难的无人山区,监测设备难以企及。在这样的地方,想要提前预知一场灾害,本身就是一个巨大的科学难题。
即使有了监测设备,问题也远没有结束。更关键的是:科学家看到的“异常”,究竟是不是灾害?
聂勇研究员告诉我,针对冰崩灾害,科学家会重点关注一些指标,比如冰川后缘裂隙发育情况,以及冰川流动速度是否出现异常变化。
这是因为冰川本身属于塑性流动体,始终处于运动状态。卫星可以通过不同时期拍摄的影像,捕捉冰川发生的微小位移。但卫星遥感存在局限性,必须在灾前捕捉到灾害即将发生的信号,才能够完成位移分析。至于本次冰岩崩,由于其启动过程极短,卫星很难捕捉到启动前的有效对比影像及信号,因此这类普查技术并不完全适配此类突发灾害。
即便观测到冰川出现位移或流速异常,也无法直接判定一定会发生冰崩,二者之间不存在明确的对应关系。灾害的形成机制十分复杂,实现精准识别与预测是全球性技术难题。聂勇研究员称,灾害发生之后回溯,我们可以找到对应的异常信号,但在灾害发生之前,同类异常信号会大量出现,无法判断是否演变为真正的灾难。
灾害链条
中国从1978年启动冰川编目工作,到今年已经完成三次,综合评估结果显示,青藏高原冰川面积从5.1万平方千米下降到4.4万平方千米,再到3.9万平方千米,损失超过20%。而从1990年至2020年,青藏高原冰湖数目和面积增长率都超过20%。
“冰湖”是专家们频繁提到的另一个词。8·26泥石流判定的成因—冰崩—并不是该地区最受关注的灾害,更多灾害的罪魁祸首是冰湖溃决洪水。
冰川健康的时候,会像推土机一样沿山体向下推进,将大量岩石碎屑卷入其中;当冰川退缩的时候,会在末端形成数十米、百米高的冰碛垄。
随着全球气候变暖,喜马拉雅地区的气温大幅升高,冰川不断萎缩,这些冰碛垄则把融化的冰雪水拦截,形成冰湖。
聂勇特别强调,冰湖并不都会发生溃决,高风险的只是其中一部分。一旦外部力量进入这个系统,情况可能迅速改变。
喜马拉雅地区是全球冰湖溃决洪水灾害最严重的区域之一。多数溃决由湖体上游发生冰崩、岩崩或滑坡冲入湖中产生剧烈冲击,进而引发冰湖溃决。
人类进入新的高山风险时代
喜马拉雅山脉,如同一座巨型城墙,但这堵“城墙”从来不是密不透风的。
一道道裂谷,打通了青藏高原与南亚的联系,暖湿气流循峡谷深入,历代商队亦由此穿梭往来。吉隆沟等重要峡谷,千百年来见证着人类的文明互鉴。
而在气候变化的背景下,这些峡谷和峡谷中的人也都暴露在隐秘的危险中:喜马拉雅南坡的跨境流域和沟道内都具备相似的冰川孕灾条件。冰川衍生的灾害风险,正成为摆在全人类面前的共同难题。
本文作者:CGTN科技自然板块主编杨钊
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