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本文授權轉載自公眾號星球研究所
對大多數人來講，冰川是熟悉的，卻又是陌生的。
熟悉的是一些冰川觸手可及。像貢嘎山下的海螺溝冰川，冰舌的最低海拔不足3000米，距離熱鬧繁華的成都市區也才300多公里，一年四季都有遊客紛至沓來，領略它驚艷的美貌。
▼貢嘎山的海螺溝冰川，攝影師@薑曦
可是，中國的絕大多數冰川分布在西部的極高山上，那里冰雪覆蓋，缺氧高寒，人跡罕至。我們對其樣貌已不甚了解，對其科研價值更是陌生。
但偏偏有這樣一群人，他們長期往返於雪域高原，親近冰川，解讀冰川，歷經艱難險阻卻從未止步。
那麼，他們到底是一群什麼人，又有什麼樣的故事呢？
I
初上雪山
說起這里，不得不提及一位先驅者，他就是施雅風，被尊稱為「中國現代冰川之父」。而他與冰川的緣分，卻開始於中國西北地區廣袤的荒漠。
中國西北的乾旱由來已久。僅在甘肅境內，自西向東，綿延千里，祁連山上冰雪遍布，而山下卻是荒漠無盡。多少年來，這種現狀一直困擾著當地的政府官員。
1958年，甘肅省和中國科學院商定，考察西北地區的水文狀況，查明祁連山的冰雪分布，為做到大規模的融化冰雪，解決當地的乾旱問題創造條件。
於是，在中科院地理研究所施雅風的主持下，中國第一支高山冰雪利用考察隊由此建立，並在同年6月，向祁連山進發。
▼祁連山冰川考察基地，圖片來源@中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
▼冰川考察隊員攀登祁連山冰川，圖片來源@中國科學院寒區旱區環境與工程研究所
可是，隊里的大部分成員都是第一次見到冰川。面對這些個生疏的龐然大物，從哪里著手，要做些什麼，隊員們毫無頭緒、一籌莫展。
直到蘇聯專家道爾古辛的加入，才解決了大家的燃眉之急。從基礎知識到測量方法，道爾古辛現場教學，隊員們「現學現用」，他們中的大多數人都成了國內第一批冰川專家。當時的那條教學冰川便是著名的「七一冰川」。
▼七一冰川位置圖，制圖@風沉鬱/星球研究所，底圖@Google Earth
祁連山風景震撼，風光無限。一個個尖頂山峰，好似刀刻一般，峻峭挺拔，直插雲霄。
▼在飛機上拍攝的祁連山，攝影師@張揚的小強
一條條冰川，傾瀉而下，氣勢磅礴。
▼祁連山的一組冰鬥山谷冰川，攝影師@張在峰
但隊員們的生活卻異常艱苦。沒有釘鞋，只能模仿獵人在鞋底綁上釘子；沒有羽絨服，只能穿著粗布老棉襖；沒有地形圖，只能利用航空照片進行定位判斷……為了在帳篷中取暖，隊員們還自行發明了一種「土桑拿」：用柴火將大塊石頭燒燙，再把水澆到石頭上，便能產生大量水蒸氣。
即便如此，考察的進展還是突飛猛進，僅在3個月內，隊伍就完成了900多條大小冰川的考察。之後不久，參照國際冰川研究的經驗，考察隊還在祁連山大雪山老虎溝冰川建立了第一個冰川觀測站，以使野外調查工作轉入到定位定量研究。
這一次考察成果豐碩，基本摸清了祁連山冰川資源的分布和數量，同時中國第一部冰川學專著《祁連山現代冰川考察報告》成稿出版。
而就在祁連山冰川考察的前一年，一支登山科考隊來到了中國西南地區，同樣在這里拉開了冰川探索的大幕。這個故事要從北大的「冰川教授」崔之久講起。
1957年，24歲的崔之久作為北大的研究生，正在做黃河方面的地貌研究，突然接到一份特殊的任務——參加新中國第一次獨立組隊登山行動。
登山目標選在了貢嘎山。原因很簡單，距成都很近，交通方便。然而在當時，大家對這座雪山的攀登難度一無所知。
▼巍峨聳立的貢嘎山，圖片來源@高江峰
臨行之前，崔之久得到兩件法寶。
一件是講解珠峰攀登的英文書，由當時中科院副院長竺可楨所贈，扉頁題詞：之久同志將去貢嘎山，贈此書以壯其行。
一件是蘇聯專家編寫的《現代冰川考察指南》，當時國內的唯一參考書。
隊員們滿腔熱情，然而地形之複雜、氣候之惡劣卻大大出乎大家的意料，難以想像的困難接踵而至。
山上風雪肆虐，雪崩突現，冰裂縫隨處可見，還有滑墜、雪盲。團隊中4個年輕的同伴先後遇難，永遠地倒在了大雪中。
▼貢嘎山勒多曼因冰川上的冰裂縫，攝影師@善友
即便如此，崔之久依然堅持完成了任務。
這次「死亡攀登」意義重大，中國第一篇研究現代冰川的論文《貢嘎山現代冰川初步考察》由此誕生。而文章的副標題更加令人動容——紀念為征服貢嘎山而犧牲的戰友。
▼《貢嘎山現代冰川的初步觀察》論文
然而，即便在這樣的死亡經歷後，崔之久卻依然沒有放棄對冰川的研究。
在慕士塔格峰（位於帕米爾高原的東部，海拔7546米）的冰川考察中，崔之久視力受到重創。而為了不漏掉每一個細節，他不斷脫掉手套拍照記錄，最終雙手也被凍傷，右手的五個手指全部被切除。
拓荒之路總是充滿艱辛，但是先驅者們從未退縮。
祁連山冰川考察之後的幾年里，冰川考察的範圍逐漸擴大，從天山山脈的主要山峰，到慕士塔格峰-公格爾山，再到青藏高原。
1964年，施雅風與登山隊合作，再次率領科考隊前往希夏邦馬峰進行冰川考察。
希夏邦馬峰位於喜馬拉雅山脈的中段，西距珠峰120千米，是唯一一座完全在中國境內的8000米以上山峰，也是當時全球14座海拔8000米以上唯一的一座未登峰。
▼巍峨屹立的希夏邦馬峰，攝影師@天書
這次的考察也沒有讓人失望，科考隊在這里發現了一種特別的冰川景象——冰塔林。
▼希夏邦馬峰北坡分布著星羅棋布的冰塔林，攝影師@小風
▼希峰北坡巨大的孤立冰塔，攝影師@小風
在《希夏邦馬峰地區科學考察初步報告》中，針對冰塔林給出了這樣的解釋：
冰川表面發育的裂縫將冰川切成不同的塊體。由於希夏邦馬峰緯度低，高角度的太陽光可以照射到裂縫深處，裂縫不斷加深，冰塔不斷加高。希夏邦馬峰可以看到三種類型的冰塔：剛形成的冰塔，底部連接的冰塔，孤立的冰塔。
這是全球第一次對冰塔林的成因進行討論。
最終，登山隊成功登頂，並精確測定了希夏邦馬峰的高度——8012米（現在出版的地圖多標註8027米）。
隨著一系列冰川考察的成功，中國的冰川事業開始從空白變得精彩，而且還將走向世界的大舞台。
II
走向世界
中國究竟有多少冰川？世界向中國拋來了這樣一個問題。
1978年，國際冰川編目工作會議召開，要求每個國家對各自冰川的位置、高度、面積和體積等40項參數進行規範編目。
當時的中科院蘭州冰川凍土所作為名副其實的冰川研究國家隊，自然承擔了這項艱巨的任務。作為所長的施雅風，無疑承受了巨大的壓力。
這是中國的冰川學第一次走向世界，接受考驗。可是有太多的困難需要面對。
首先，當時除了祁連山完成大面積考察之外，其餘山脈只有零星的研究成果。
其次，國際標準規範要求包括40項參數，都需要一一獲取。
再有，當時技術手段的落後，使得很多工作只能進行手工量算和錄入。
巨大的挑戰落到了前幾次大規模冰川考察培養出的專家們身上。他們如同星星之火，一系列的冰川考察隨即轟轟烈烈地展開。
考察隊從北向南，走遍了祁連山，阿爾泰山，天山，帕米爾，昆侖山，喀喇昆侖山，喜馬拉雅山，念青唐古拉山，橫斷山……
這項工作持續了24年，前後野外考察30多次，《中國冰川目錄》終於編制完成，收錄大陸境內46377條冰川。
這不僅僅是一個數字，這是中國人第一次認清了自己的冰川「家底」。中國也成為唯一一個全面完成冰川編目的國家，領先於美國、俄羅斯等冰川大國。
▼中國冰川分布圖，制圖@鄭伯容/星球研究所，資料來源@第二次冰川編目
中國冰川研究的成果不斷湧現，開始吸引了世界的關注。自1981年起，中國西部的冰川逐漸向全世界開放，一時間這里變成了國際合作的海洋。
1984年，中美的祁連山敦德冰帽考察。1986年，中德針對世界第二高峰喀喇昆侖山喬戈里峰（人們更習慣稱呼它為K2）聯合考察。1987年，中日聯合考察隊進行西昆侖山大型綜合冰川考察……
另外，中國的冰川學家開始將目光觸及到了遍布冰川的南極大陸。
1982年，謝自楚跟隨澳大利亞的南極考察隊前往南極，成為第一位踏上那片聖土的中國冰川學家，還促成了中國的第一個南極考察站-長城站的設立。
▼中國南極長城站外景，圖片來源@wiki
至此，中國的冰川研究事業踏出國門，走向了世界。而關於冰川的研究價值，除了作為固體水庫，提供水資源之外，是否還有其他？
Ⅲ
鑽進深處
冰凍三尺非一日之寒，冰川亦如是。
冰雪沉降過程中，空氣和粉塵等作為信息介質，也會隨著冰雪積累下來，形成不同的冰層。如同樹木的年輪，年復一年的冰層記錄了不同年代的氣候環境信息。
而從冰川內部鑽取得到的冰層結構，稱為冰芯。利用一定的技術手段，便可以再現過去的氣候和環境變化，還可以預測未來的變化。
▼曾在美國自然歷史博物館展出的格陵蘭冰芯樣品，通過技術分析得到了11.5萬年以來的大氣溫度變化規律。圖片來源@美國自然歷史博物館
中國的冰芯研究開始於1987年的中美聯合考察行動。當時的行動地點選在敦德冰帽（冰帽是像帽子一樣扣在山頭上的冰川）。敦德冰帽位於祁連山西部，打鑽地點海拔5325米。考察隊成功鑽取了三支透底冰芯，成為當時世界上海拔最高的冰芯。
在中國的冰芯領域，冰川學家姚檀棟是冰芯研究的開拓者，他的導師正是「中國冰川之父」施雅風。
1997年，姚檀棟和他的冰芯團隊前往希夏邦馬峰的達索普冰川鑽取冰芯，打鑽地點海拔7000米。
和早期的冰川考察相比，雖說登山條件有所改善，可是雪山上的生活依舊和多年以前一樣，風雪相伴，嚴寒相守。
雨鞋被凍得堅硬，襪子因融水進入也被凍住。為了測量冰層溫度，一個點位一般都要等上一個小時。再加上不停吹來的刺骨寒風，挑戰著每個人的身體極限。
還有，冰芯鑽取需要特定的設備，得到的冰芯也需要運往山下，於是往返運輸又成了新的困難。即便是被稱為「高原之舟」的犛牛，其勞作上限也只能達到5800米，距離目標海拔還有1200米，再往上只能依靠人力運送。
▼珠峰上運送物資的犛牛，圖片來源@VCG
然而海拔7000米已是生命的極限區，還要在這里完成負重行進，此種經歷難以言說。
此外，為了防止冰芯融化，鑽取工作都是在夜里進行。為了能夠盯著整個鑽取過程，冰芯人都養成了喝咖啡的習慣。
就這樣連續工作40多天後，科考隊鑽取了3根冰芯，總長400多米，總重量多達5噸，實屬世界之最。這些7000米海拔的冰芯也創造了新的最高海拔冰芯鑽取紀錄。
最為重要的是，通過分析冰芯氣泡中包裹的氣體成分，首次揭示了過去2000多年來，全球中低緯度大氣中甲烷含量的變化。
其中直觀的數據顯示，甲烷作為一種溫室氣體，自1850年起，大氣中的甲烷含量在150年里上升了1.4倍。
此次冰芯鑽取榮獲了1997年度中國十大科技進展。然而科學家在研究中也發現，這些記錄和封存古代氣候環境信息的冰川，正在逐漸消融和退縮。
Ⅳ
冰川危機
隨著全球氣候變暖，冰川的消融已然無法阻擋。
世界冰川監測局（WGMS）作為全球冰川監測的專門機構，對全球主要山脈的6000多條冰川進行持續監測，其中許多冰川的觀測時間長達30年以上。
WGMS選取了全球19個主要山區參考冰川的質量數據（參考冰川是世界冰川監測局選定的一些極具代表性冰川，在全球範圍內可做預測和對比），分析了世界冰川的質量變化情況。顯而易見的是，1957-2017年間，全世界的冰川正在逐漸消退。
▼1957-2017年，全球參考冰川的質量平衡變化圖。淺藍色代表冰川質量損失數，深藍色代表冰川質量增加數。制圖@鄭伯容/星球研究所，數據來源@WGMS
就中國而言，和上世紀50年代相比，中國有82%的冰川處於退縮狀態，總面積縮小了18%左右。一些具體的研究結果顯示，中國冰川在近些年來的變化簡直令人震驚！
比如，位於青海省東南部阿尼瑪卿雪山的哈龍冰川。1987-2006年，哈龍冰川的冰舌末端後退750米，後退速率達39.5米/年。2006-2017年，冰舌末端後退450米，後退速率增加至40.9米/年。
哈龍冰川地處黃河源頭，是黃河流域最大、最長的冰川。它的加速消融，後果難以想像。
▼1981-2018年青海哈龍冰川的面積變化，圖片來源@綠色和平
情況類似的還有位於烏魯木齊市西南部的天山1號冰川。它是烏市主要水源烏魯木齊河上遊最大的冰川，自1959年起，天山冰川觀測站便開始對其定量觀測。觀測結果顯示，60年來，天山1號冰川一直處於退縮狀態。
原先的一整條大冰川，不斷消融退縮，在1993年，徹底分裂成了東西兩支。截至2018年，東支末端共退縮了90.63米，西支退縮了119.16米。
對於冰川的面積變化，當地人會有更加直觀的感受，也曾有這樣的一個比喻：多年前這里的冰川是個「西瓜」，今天卻只是個「饅頭」。
▼2001-2018年新疆天山1號冰川的面積變化，圖片來源@綠色和平
毋庸置疑的是，中國的冰川呈現出全面退縮，而且加速退縮的態勢。隨之而來的後果，必將是水資源危機和冰川災害的逐漸加劇。
相關統計結果顯示，中國的年平均冰川融水徑流量在逐年增加。從1960年代的518億立方米，到1980年代的615億立方米，再到2001-2006年的795億立方米。冰川融水徑流的增加並不可持續，當冰川融水達到「峰值」後，剩餘冰川容量將不能維持徑流的增加，融水將急劇減少，冰川下遊的人類生存將面臨嚴峻的水資源短缺風險。
新疆喀什地區葉爾羌河附近的冰湖，因冰川融水增加在近年來頻繁潰決。就在今年8月份，喀喇昆侖山無人區的克亞吉爾冰川發生堰塞湖潰決，導致當地突發3500萬立方米的融雪性洪水。10月份，雅魯藏布江流域發生冰崩，引起山體滑坡，堵塞河道，形成堰塞湖，致使上萬人緊急撤離……
為了應對不斷加速的冰川消融，人們必須採取行動。
2014年，新疆建立了天山1號冰川保護區，全面取締冰川旅遊，限制放牧和采礦，保護當地的生態環境和水資源穩定。2017年6月，中科院啟動了第二次青藏大規模綜合型科考，對冰川、湖泊等生態環境保護提供方案。甘肅於2017年12月開始全面封閉保護老虎溝12號冰川。但人們需要做的、能做的，還有更多。
今天，中國的冰川學走過了60年。一代代冰川人前仆後繼，從拓荒，到追趕，直至走向世界；人們對於冰川的態度也逐漸從認知，到開發，再到保護。而冰川的未來在哪里？這個問題不只是等待科學家們去解答，也值得每一個普通人關注和思考。
▼西藏「40冰川」，位於中國與不丹的邊界，攝影師@索以
P.S. 感謝中科院西北生態環境資源研究院沈永平老師和綠色和平組織對本文的大力支持
P.P.S.學術審校：風沉鬱
P.P.P.S.主要參考文獻：馬麗華《青藏光芒》，謝自楚《冰川學導論》，楊達壽《施雅風》，李忠勤《中國冰川定位觀測研究50年》，施雅風《中國冰川與環境》，劉時銀《中國西部冰川對近期氣候變暖的響應》等
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