氣候變暖,冰川的所受首當(dāng)其沖。NASA公布的一張“2021年全球溫度與1951-1980年平均值的比較圖”可以看到,極地、格陵蘭島、我國的青藏等高寒地區(qū)溫度變化幅度較大。這些地方正是冰川廣布區(qū)域。
位于冰島首都雷克雅未克的奧克冰川,形成于約700年前,卻在短短的一百多年中,面積從16平方公里減小到了不足0.7平方公里,在2014年被正式宣告“死亡”,成為第一個(gè)被宣布死亡的冰川。2019年8月18日,冰島主要官員及科學(xué)家前往冰川原址,為冰川舉行“葬禮”。它的墓碑上刻著“給未來的一封信”,呼吁全球關(guān)注氣候變暖對冰川的影響。
在中國,冰川消融問題同樣嚴(yán)峻。2014年發(fā)布的《中國第二次冰川編目》顯示,中國境內(nèi)面積超過0.01平方千米的冰川共有48571條,總面積達(dá)51766平方千米,而近三十年內(nèi),中國境內(nèi)冰川卻減少約20%。
地球上,人類賴以生存的淡水資源85%儲(chǔ)存于冰川。冰川消融還會(huì)大大影響水文狀況與生態(tài)環(huán)境。同時(shí),冰川融化也會(huì)增加冰川的不穩(wěn)定性,從而引發(fā)一系列災(zāi)害。
NASA的數(shù)據(jù)表明,目前全球海平面較1870年已經(jīng)上升了20厘米,且海平面上升速度也在加快,從1990年代的2.5毫米/年,增加到現(xiàn)在的3.4毫米/年。南極科學(xué)研究委員會(huì)(SCAR)發(fā)表的報(bào)告表明,南極西部冰川融化加速,預(yù)計(jì)到2100年全球海平面會(huì)上升1.4米,全球10%以上的人口會(huì)失去賴以生存的土地。
冰崩是指在坡度較大的斜坡上大塊冰體甚至整條冰川在重力作用下沿著冰川內(nèi)部破裂面或脆弱面,脫離母體而迅速傾倒或滑塌、墜落現(xiàn)象,是最激烈的冰川災(zāi)害形式。在歷史上,冰崩災(zāi)害曾多次發(fā)生,但往往規(guī)模較小、頻率較低。而近年,冰崩災(zāi)害卻頻繁發(fā)生,規(guī)模較大,發(fā)生原因與氣候變暖關(guān)系密切。一方面,冰川融化本身就會(huì)增加冰體的不穩(wěn)定性,另一方面,融水進(jìn)入裂隙,也會(huì)對冰體產(chǎn)生壓力并起到潤滑作用,大大增加崩塌的危險(xiǎn)性。
2016年7月17日,我國青藏高原阿里地區(qū)阿汝錯(cuò)湖區(qū)冰川群53號(hào)冰川,從海拔大約5800米處斷裂,斷面寬2.4公里,扇長5.7公里,碎冰滑落至海拔5000米左右,面積達(dá)9.4平方公里,造成9人遇難。2個(gè)月后,其南側(cè)的50號(hào)冰川同樣發(fā)生冰崩事故。如此大規(guī)模的冰崩發(fā)生在冰川活動(dòng)一直較為穩(wěn)定的青藏高原西北部地區(qū),實(shí)為罕見,在國內(nèi)外引起了很大反響。
2021年2月7日,印度北阿坎德邦查莫里地區(qū)冰川崩塌,引發(fā)阿勒格嫩達(dá)河和杜利恒河的大規(guī)模洪水,沖毀沿岸居民房屋和兩座水電站工程,造成周邊地區(qū)數(shù)千人被迫緊急撤離,超過200人死亡或失蹤。
2022年7月3日,意大利北部馬爾莫拉達(dá)山區(qū)(Marmolada)一處高山冰川同樣發(fā)生崩塌,山頂?shù)谋w垮塌后,夾雜著石塊在海拔3300多米的山上傾瀉而下,造成11人死亡,8人受傷。
若冰崩發(fā)生的海拔較高,還能夠進(jìn)一步誘發(fā)冰磧物碎屑流、冰川泥石流、冰湖潰決等次生災(zāi)害。
冰川并非靜止不動(dòng),而是在重力作用或下部基巖變形的影響下,時(shí)刻發(fā)生著緩慢的運(yùn)動(dòng),速度從每年數(shù)米至上百米不等。而冰川躍動(dòng)是一種特殊的冰川運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象,它是指冰川在數(shù)天或數(shù)十天內(nèi)以超出正常運(yùn)動(dòng)速度數(shù)十倍甚至數(shù)百倍以上的速度快速前進(jìn),是冰川不穩(wěn)定的一種表現(xiàn)形式。
冰川躍動(dòng),一類是在氣候寒冷條件下,由冰下壓力增高發(fā)生壓融并潤滑冰川導(dǎo)致躍動(dòng);另一類是在氣候較溫暖條件下,由冰川融水向下遷移導(dǎo)致冰下靜水壓力升高而潤滑產(chǎn)生躍動(dòng)。冰川躍動(dòng),將會(huì)淹沒草場、農(nóng)田、房屋,對基礎(chǔ)設(shè)施等造成破壞。
冰湖是以現(xiàn)代冰川融水為主要補(bǔ)給源或在冰磧壟洼地內(nèi)積水形成的天然水體,包括冰川末端湖、冰川表面湖、冰川補(bǔ)給湖等類型。
冰湖潰決洪水,指的是由冰湖壩體垮塌、大量排水而形成的突發(fā)性洪水。冰湖壩體潰決的原因有很多,如冰川運(yùn)動(dòng)、流水侵蝕、水壓超過壩體承載力、巖體和冰體崩塌、地震等,均會(huì)導(dǎo)致冰湖潰決。而氣候變暖,高溫天氣導(dǎo)致的冰體融化,近年來也成為冰湖潰決的重要原因之一。
我國的青藏高原地區(qū)是冰湖潰決的高發(fā)地區(qū),這里地勢高,氣候寒冷,冰川廣布。冰川融水匯成河流,使這里成為長江、黃河等幾條大河的發(fā)源地,因此被譽(yù)為“亞洲水塔”,融水也匯聚成了眾多冰湖。有學(xué)者統(tǒng)計(jì),天山山脈、喀喇昆侖山、喜馬拉雅山脈、念青唐古拉山、橫斷山等地冰湖潰決洪水頻發(fā),其中猶以喜馬拉雅地區(qū)為最頻繁。20世紀(jì)八十年代以來,喜馬拉雅山脈和念青唐古拉山地區(qū),平均每年發(fā)生1.3起潰決事件。而冰崩、冰川滑塌、上游來水是導(dǎo)致冰湖潰決的主要原因,而這些都與氣候變暖脫離不了干系。
冰湖潰決洪水突發(fā)性強(qiáng),往往對下游造成災(zāi)難性的侵蝕與破壞。例如,2013年7月5日,位于西藏自治區(qū)嘉黎縣的然則日阿錯(cuò)潰決,49座房屋被毀,大量農(nóng)田、橋梁遭到破壞,直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2.7億元。
冰川泥石流是指在高山冰川環(huán)境下由冰川洪水與冰川或其他寒凍風(fēng)化沉積物所形成的泥沙流,具有突發(fā)性強(qiáng)、運(yùn)動(dòng)速度快(可達(dá)200km/h)、運(yùn)動(dòng)距離遠(yuǎn)(可波及數(shù)十公里)、規(guī)模大(體積可達(dá)百萬立方米)的特征。與一般的泥石流一樣,其發(fā)生也需要具備能量(陡峭的地形提供重力勢能)、物源(豐富的松散堆積物如冰磧物、冰水沉積物)和水源(冰雪融水或冰湖潰決洪水)這三個(gè)條件。根據(jù)其成因的不同,可以將其劃分為冰川消融型泥石流、冰崩雪崩型泥石流和冰湖潰決型泥石流。
連接中國和巴基斯坦的中巴喀喇昆侖公路,穿越了喀喇昆侖-喜馬拉雅地區(qū)。在懸殊的地形落差、頻繁的地震、活躍的冰川運(yùn)動(dòng)和極端降雨等眾多環(huán)境因素影響下,冰川泥石流極端發(fā)育,使這里成為世界上最險(xiǎn)峻的公路之一。