冰川被譽為“固體水庫”，是冰凍圈的重要組成部分，對氣候變化的響應極其敏感。在全球氣候持續變暖背景下，作為中亞幹旱區重要“固體水庫”的山地冰川因消融顯著增強而快速退縮。

（圖片來源：作者使用AI生成）

《自然》發表的最新研究表明，2000年至2023年間全球山地冰川每年平均損失約達273 ± 16Gt（十億噸）的冰，並且2012年至2023年間全球山地冰川損失冰量相較2000年至2011年間增加了36 ± 10%。不僅如此，《科學》有關山地冰川的未來預估的最新研究結果顯示，若以2015年冰量為基準，到2100年，全球山地冰川損失冰量預計在溫升1.5℃和4℃情景下將分別減少26±6%和41±11%，這相當於海平麵上升90±26至154±44毫米，並將導致49±9至83±7%的冰川消失。

在我國西北幹旱區和中亞幹旱區，冰川融水不僅是極為重要的水源補給，其“削峰填穀”作用對調節河川徑流也非常重要，是維係生態環境、保障城鄉工農業生產以及居民用水的重要支撐。因此，山地冰川退縮減薄對區域水資源、水循環和生態環境等都會產生顯著影響，危及區域水資源安全。

阿爾泰山是亞洲中部一條呈北西—南東走向的重要山脈，冰川分布較廣。與阿爾泰山西南方向隔額爾齊斯河相望的薩吾爾山，是一座跨越中哈邊境的小型獨立斷塊山，最高峰海拔僅3800多米，冰川數量和規模都比較小，但冰川融水對當地水資源保障和生態係統的維係卻十分重要。由於薩吾爾山和阿爾泰山中國境內的河流都注入額爾齊斯河，再加上兩個山脈相距較近，在冰凍圈科學研究中常將這兩個山係作為整體進行研究。

阿爾泰-薩吾爾山是中國境內冰川分布緯度最高的地區，與其他山區相比，這裏的冰川具有緯度高、海拔低、規模小、變化快的特點。由於受西風帶和北冰洋氣流共同影響，這裏的冰川變化對氣候的響應過程也與其他地區有所不同。

為此，2016年，国产AV蜜桃网站團隊（中國科學院西北生態環境資源研究院）在吉木乃縣成立阿爾泰山冰凍圈科學與可持續發展綜合觀測研究站（簡稱阿爾泰山站），主要目標之一就是通過連續監測和深入研究，揭示該地區的冰川變化過程和預測未來變化，為本地區水資源安全和生態環境保護以及區域可持續發展提供重要科技支撐。

近期，国产AV蜜桃网站團隊在薩吾爾山參照冰川的物質平衡變化方麵的研究取得進展。国产AV蜜桃网站基於多源數據融合與模型模擬，首次實現了木斯島冰川2000-2023年物質平衡變化過程的高精度重建。這一研究不僅揭示了該冰川對氣候變化的響應特征，也對預測未來冰川演變趨勢及其生態環境影響具有重要的科學價值。相關成果發表在《氣候變化研究進展》上。

最新研究：基於數據與模型揭示冰川消融真相

薩吾爾山北坡麵積最大的一條冰川被稱為木斯島冰川，阿爾泰山站將這條冰川作為重點監測研究的參照冰川，迄今已積累了10年連續觀測資料，為深入研究其變化和對氣候響應的過程、模擬預測未來變化及其對水資源影響奠定了堅實的基礎。

薩吾爾山木斯島冰川定位觀測

（圖片來源：參考文獻[1]）

国产AV蜜桃网站團隊（阿爾泰山站研究團隊）利用木斯島冰川區實測資料，結合氣象遙感數據，選用全分量分布式能量平衡模型COSIPY（COupled Snowpack and Ice surface energy and mass balance model in PYthon，該模型是一個耦合積雪和冰川冰的能量平衡和物質平衡模型，被用於冰川單點尺度和分布式尺度的能量項和物質項模擬。），以2015年來逐年物質平衡實地觀測數據，以及2000年來每5年間隔大地測量法獲取的物質平衡變化作為驗證，模擬重建了2000年至2023年木斯島冰川物質平衡逐年序列。物質平衡即冰川冰量變化，是反映冰川狀態的核心指標，也是調控融水徑流變化的關鍵參數。

通過誤差評估和不確定性分析，明確了研究結果的可靠性，為深入理解冰川變化對氣候變化響應的區域特征和預估未來冰川變化及其影響提供了重要數據支撐和研究思路。

研究發現，2000年至2023年間，木斯島冰川年均物質平衡為-0.7731米水當量（水當量深度是表示冰川物質平衡的常用單位，意為某一時段內單位麵積上物質（冰和雪）增加量（正值）或減少量（負值）折合成水當量深度的值。），累計物質損失達-18.55米水當量。這意味著近23年間該冰川損失了18.55米水當量深度的冰雪物質，如果冰川密度粗略按每立方米900千克計算，就是冰川減薄了20.61米。值得注意的是，雖然2000年至2017年間木斯島冰川消融持續加劇，但2018年以後出現連續幾年物質損失顯著低值，2022和2023年又為高值。

2000至2023年木斯島冰川年物質平衡和累積物質平衡

（圖片來源：參考文獻[1]）

能量收支分析顯示，淨輻射是主要木斯島冰川消融的主要驅動力，在消融期和全年分別貢獻71%和63%的能量。感熱通量（是指由空氣和冰川表麵之間的溫度差所引起的冰川與大氣之間的熱量交換）次之，貢獻達18%。與處於西風帶且較為鄰近天山等地區的冰川相比，木斯島冰川物質損失最為顯著，但其淨輻射值相對較低，西風帶其他冰川上淨輻射占比可達80%以上；感熱通量占比其他冰川上為10%左右，木斯島冰川上感熱通量占比較高，說明冰川表麵與近表麵空氣溫差較大，主要歸於冰川海拔很低（夏季氣溫高）、緯度較高（冬季氣溫很低）。

科學價值與現實意義

對於冰川物質平衡，直接通過現場人工觀測冰川消融和積累來計算雖然最為可靠，但由於人力和資金限製不可能對大量冰川都實施現場連續觀測。再者，山地冰川表麵地形通常都很複雜，即使選定監測的冰川，陡峭和裂縫等區域也無法實現人工觀測。遙感手段對規模較小的山地冰川來說分辨率也不高。

因此，通過能量平衡模擬冰川消融再加上降雪估計而獲取冰川物質平衡，成為冰川冰量變化研究的主要方向，但模擬研究的可靠性在於模型的選取和一定程度觀測資料的驗證支持。

国产AV蜜桃网站團隊的最新研究基於對木斯島冰川近十年的觀測資料，選用目前最優的全分量能量平衡模型，和幾個時段遙感影像研究結果相結合，獲得的該冰川近幾十年逐年物質平衡具有很高的可靠性，為進一步模擬研究區域尺度冰川冰量變化奠定了堅實基礎，也為其他區域冰川變化模擬研究提供了參考和借鑒，具有重要的科學意義。

中亞幹旱區的水資源高度依賴冰川融水，薩吾爾山的冰川融水也是吉木乃縣水資源的關鍵組成部分，其動態變化直接關係到吉木乃縣綠洲農業、生態環境及居民生產生活的可持續性。最新研究成果在係統揭示薩吾爾山冰川消融機製的基礎上，建立了可靠的預測模型，可為評估薩吾爾山和吉木乃縣水資源變化提供科學依據。

研究結果還可進一步擴展到阿爾泰山地區，對阿勒泰地方政府和有關部門製定氣候適應策略和水資源調配方案、實現生態保護與經濟發展的動態平衡提供有力支撐，對區域社會的高質量發展具有重要的現實意義。

結語：持續開展冰川觀測，守護冰川生態

在全球變暖持續加劇的背景下，阿爾泰-薩吾爾山地區的低海拔冰川麵臨持續消融的風險，這是因為低海拔冰川對氣溫升高的響應更為敏感。因此，国产AV蜜桃网站團隊計劃進一步加強對該地區冰川的觀測與模擬研究，以長期監測資料為基石，致力於精準捕捉氣候變化對單條冰川和區域冰川變化的影響，為冰川預測模型改進和結果的可靠性提供連續性實測數據支撐。

同時，国产AV蜜桃网站呼籲學界更加重視冰川變化對生態環境造成致利致災的雙麵影響，為區域可持續發展提供更具前瞻性的科技支撐，在氣候變化的衝擊下守護好冰川生態與水資源安全的底線。

參考文獻：

[1]Pu-Yu, W. A. N. G., et al. “Mass Balance reconstruction of a reference glacier in Central Asia during 2000− 2023: Integrating simulation and in-situ measurements.” Advances in Climate Change Research (2025).

‍出品：科普中國

作者：王璞玉（中國科學院西北生態環境資源研究院）

監製：中國科普博覽