重大科考成果發布:“亞洲水塔”失衡!
青藏高原是地球上最獨特的地質、地理和生態單元,是世界屋脊、亞洲水塔和地球第三極。從去年8月19日開始,我國正式啟動了第二次青藏高原綜合科考,60多個專題科考分隊參與,開展了10大科考任務,涉及5大綜合考察區域。經過科學家團隊一年多的努力,9月5日,首期重大階段性成果在拉薩發布。
此次發布會公布的科考成果主要涉及青藏高原的最新隆起研究、氣候變暖變濕引起“亞洲水塔”加速液化和失衡、青藏高原變綠背景下的潛在風險、青藏高原天氣氣候效應和大氣研究等。
“亞洲水塔”失衡
以青藏高原為核心的第三極被稱為是“亞洲水塔”,它關系到黃河、長江、恒河、湄公河等十一條亞洲重要河流。在第二次青藏科考首期重大成果發布中,科考團隊第一次提出了“亞洲水塔”失衡的新觀點。
以青藏高原為核心的第三極分布著除南北極之外最大的冰川群,冰川面積為11.6萬平方公里,冰儲量約為9萬億噸?!皝喼匏敝饕獦嫵砂ū鶅鋈?、湖泊和河流,正在發生深刻地變化,就是失衡。
??冰川可以儲水,高大山體可以攔截水汽,而冰川、凍土、積雪、湖泊、陸地生態系統又可以調節河川徑流,因此,青藏高原被稱為“亞洲水塔”。
那么有三個失衡,第一個是固液體比例失衡。冰川凍土的固態水體持續減少,湖泊液態水體的儲量增加,同樣徑流量增大。第二個是結構失衡,冰川溫度增高,冰川的暖性特征增強,冷性特性減弱,導致冰川結構失穩,這樣整個“亞洲水塔”是失穩的。第三個是空間比例失衡,東部南部季風區的水量水儲量減少,北部西部西風帶水儲量增加。
??兩大環流(減弱的印度季風和加強的西風)導致的喜馬拉雅地區降水減少和帕米爾地區降水增加??傮w來看,青藏高原東部、南部季風區水儲量減少,北部、西部西風帶水儲量增加。同時,“水塔”固液結構失衡,液態水體儲量的增加導致“水塔”結構失穩。
過去50年,青藏高原冰凍圈快速融化,冰川面積由5.3萬平方公里縮減到4.5萬平方公里,退縮了15%。高原多年凍土面積從150萬平方公里縮減到126萬平方公里,減少了16%。青藏高原大于1平方公里的湖泊數量從1081個增加到1236個,湖泊面積從4萬平方公里增加到4.74萬平方公里。
“亞洲水塔”失衡導致冰崩等新災和巨災頻發,經過對阿里地區日土縣阿汝冰川發生的兩次冰崩災害的跟蹤、考察,冰崩科考隊提出,要建立冰崩科學預警體系。
2
高山樹線上移,特有物種或消失
從青藏高原的東南到西北,依次分布著森林、高山灌叢、高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠等生態系統。
??西藏的東南部山地從東喜馬拉雅延伸到橫斷山脈,目前還保留著中國最為完好的大片森林,植被從熱帶亞熱帶森林到高山草甸和冰川一應具有。往西和往北,地形逐漸升高變緩,氣候變干變冷,平均海拔多在4000米以上,分布著大面積的高寒草甸和半干旱草原植被。大陸的抬升還形成了西藏眾多的高原湖泊,是我國湖泊分布最多的地區。
1980年代以來,青藏高原增溫強烈,植被總體變綠,返青期提前、枯黃期推后、生長期延長。
青藏高原擁有北半球最高海拔的高山樹線,樹種主要包括青海云杉、川西云杉、祁連圓柏等??蒲腥藛T沿著橫斷山區—祁連山的森林分布區,調查了樹線位置的時空變化,結果顯示,過去100年樹線位置平均上升了29米,最大上升幅度80米。高山樹線上升增加了森林生物量,但壓縮了高寒灌叢、草甸的生存空間,增加了高海拔特有物種消失的風險。
同時受青藏高原增溫影響的還有藏族人民的主要食物青稞。生育期溫度升高顯著降低青稞單產,2000年以來,溫度每升高1℃,每公頃青稞產量降低0.2噸。如何應對這一挑戰,將是今后一段時間青藏高原農業重要而緊迫的工作。
過去60年里,人類經歷了前所未有的氣候變暖,第三極是全球氣候變暖最強烈的地區之一。中外科學家還將圍繞第三極和“亞洲水塔”展開一系列深入研究。
習題鏈接
練習一
青藏高原的冰川和湖泊是氣候變化敏感的指示器,隨著全球變暖,青藏高原目前正發生的環境變化逐漸成為全球關注的焦點。據此回答1—3題:
1.全球氣候變暖可能導致青藏高原地區的環境變化是
①珠穆朗瑪峰雪線下降
②多年凍土融化加深
③部分湖泊面積擴大
④山地針葉林帶海拔高度升高
A.②③④ B.①②③ C.①③④ D.①②④
2.自然界中某種因素的變化會引起其他一系列因素的變化,例如青藏高原積雪面積減小,會引起該地域自然環境的連鎖變化。這種變化體現了
A.地質災害的關聯性
B.陸地自然環境的整體性
C.陸地自然環境的差異性
D.陸地自然環境的地域分異規律
3.隨著當今全球氣候變暖的趨勢,我國將來有可能出現
A.1月份0 ℃等溫線將在秦嶺—淮河一線以南
B.海南島的面積比現在要大
C.某些地區的農業生產結構發生變化
D.我國暖溫帶將向南移
解析與答案
1.A【解析】全球氣候變暖導致氣溫升高,冰雪融化較多,珠峰雪線升高;多年凍土消融,融化加深;青藏高原部分湖泊受水較多,面積增大;山地氣溫上升,山地自然帶上移,針葉林帶海拔高度上升。選項A正確。
2.B【解析】陸地自然環境的整體性表現之一是:一要素的變化會引起其他要素的變化,甚至是整個環境狀態的改變,起牽一發而動全身的作用。所以選項B正確。
3.C【解析】由于全球變暖,會引起氣溫普遍升高,1月份0℃等溫線向北移動到秦嶺-淮河一線以北;海南島將由于海平面上升面積縮?。荒承┑貐^因氣候變化,農業生產結構也發生變化;我國暖溫帶將向北移動。
練習二
羊卓雍湖為西藏三大圣湖之一。地質時期曾為外流湖,湖水流入雅魯藏布江,后來由于地殼運勸,湖水退縮,成為內流咸水湖。然而,長期從事青藏高原湖泊考察寨研究的中科院專家發現,2002年之前羊卓雍湖還在萎縮,然而,自2003年起,湖水快速擴張。這一現象遍及高原眾多湖泊,考察隊首充在藏南觀測到湖泊水面擴張,接著,在藏東、藏西、藏東北均發現湖面擴大現象。
(1)羊卓雍湖泊水位呈現周期性漲落現象。指出其水位周期性漲落的規律,并分析形成原因。
(2)聯系地質作用原理和水循環原理,分析羊卓雍錯變為咸水湖的原因。
(3)根據材料,分析2003年后湖泊快速擴張的主要原因。
解析與答案
【解析】
(1)羊卓雍湖泊水位周期性漲落的規律分季節變化與夏季水位的日變化:夏季湖水水位高,冬季水位低。夏季白天水位高,夜間水位低。原因從河流補給形式冰雪融水與氣溫的關系方面作答:羊卓雍湖湖水主要來源是河流水,河流的主要補給是高山冰雪融水。夏季氣溫高,冰川融水量大,白天氣溫高冰雪融水量大,夜間氣溫低冰川融水量小。冬季氣溫低于0℃,冰雪融水量很少
(2)羊卓雍錯變為咸水湖的原因:地質作用原理是山地抬升,湖泊水外流通道被堵,該地區形成內流區;水循環原理是氣候變干,羊卓雍湖通過陸地內循環運動(降水)補給得到的水量較少,加之鹽分通過地上地下徑流帶入羊卓雍湖中,湖水經長期的湖面蒸發,湖水中的鹽分不斷留存累積,形成了咸水湖。
(3)2003年后湖泊快速擴張的原因可從湖水量增加,收大于支方面作答:湖水收入增多,全球升溫加快,冰川融水補給增多;降水量增多,降水補給增多;湖水支出減少,云量增多削弱太陽輻射,湖泊蒸發減少(支出少);所以補給量遠大于湖泊蒸發水量(收大于支),湖面迅速擴大。
【答案】
(1)規律:夏季湖水水位高,冬季水位低。夏季白天水位高,夜間水位低,原因:河流水是羊卓雍湖湖水主要來源,河流的主要補給是高山冰雪融水。夏季氣溫高,冰川融水量大,白天氣溫高冰雪融水量大,夜間氣溫低冰川融水量小。冬季氣溫低于0℃,冰雪融水量很少
(2)山地抬升,湖泊水外流通道被堵,羊卓雍湖流域成為內流區;氣候變干,陸地內循環過程中降水補給給湖泊的水量減少,湖泊萎縮;土壤和巖層中鹽分通過地上地下徑流輸入湖中;經長期的湖面蒸發,湖水中的鹽分不斷累積,湖泊逐漸成為咸水湖
(3)2003年后湖泊快速擴張原因:全球升溫加快,冰川融水補給增多;降水量增多,降水補給增多;陰天和云量多遮蔽太陽,湖泊蒸發減少(支出少),補給量遠大于湖泊蒸發水量(收大于支),湖面迅速擴大
練習三
2013年的夏季,我國的天氣可謂“水深火熱”,南方許多省的城市氣溫高達40°C以上,而華北、東北的許多地區卻是暴雨頻繁,河水暴漲,給人民生命財產造成嚴重損失。專家認為,多種原因造成了“水深火熱”天氣,其中,全球氣候變暖導致青藏高原積雪和冰川減少是重要的自然原因之一。下圖是2013年8月全國高溫區域預報圖。
試從整體性的角度分析,全球氣候變暖導致青藏高原積雪和冰川減少與我國2013年夏季“水深火熱”內在關系。
解析與答案
【答案】全球氣候變暖導致青藏高原積雪和冰川減少,地面的反射率會減少,地面增溫,增強了夏季海陸溫差,導致海陸氣壓差增大,導致東南(夏)季風偏強,雨帶向北推進偏快,導致北方的降水偏多,南方出現大范圍的高溫天氣。
作者:談老師