中国科学家发起“第三极水塔计划”

王永杰雅鲁藏布江冰川末端

以青藏高原为核心的高山地区是地球上除北极和南极以外冰川分布最广的地区。它也被称为“世界屋脊”。它也是亚洲十大河流的发源地，因此也被称为“亚洲水塔”。

今天，“亚洲水塔”正面临冰川融化的挑战。

7月11日至12日，来自世界各地的50位著名科学家出席了在北京举行的亚洲水塔国际研讨会。中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所名誉所长姚坦东在会议结束时表示:“我们借此机会启动“世界屋脊水塔计划”项目倡议。“我们将在三个有代表性的地区开展国际合作，从观察、模拟和影响三个方面研究亚洲水塔的变化，并在此基础上制定国际合作计划。”

“世界屋顶水塔计划”即将到来

最近的研究发现，“世界屋脊”地区的温度正在迅速上升，冰川正在加速融化，水的储存也不平衡。

“亚洲水塔”正在改变，这将影响世界上30多亿人的生活用水供应。

事实上，自从中国科学院支持第二次青藏高原综合科学考察以来，“世界水塔屋顶计划”就一直在酝酿之中。该计划是基于“世界环境变化的潘屋顶和绿色丝绸之路的建设”，中国科学院的一级战略试点项目。

姚坦东表示，经过长期酝酿，“世界屋脊水塔计划”已经初步确定了典型的观察研究领域和领军专家。“祁连山黑河流域、唐古拉山长江源、纳木错和塞林科流域以及喜马拉雅山波浪曲线分别为西风模态区、西风季风过渡模态区和季风模态区。这三个区域的研究将对亚洲水塔研究的关键过程起到示范作用。”。

据了解，河海大学教授俞、中国科学院西北生态资源研究所研究员、德国科学院院士沃克尔·莫斯·布鲁格、冰川遥感专家托比亚斯·博尔奇、荷兰乌得勒支大学教授沃尔特·马泽尔等研究人员都将成为项目组的核心成员，并在三地开展研究合作。

目前，“世界屋脊水塔计划”已达成科学共识。与世界各地科学研究人员的合作也在继续。

鉴于亚洲水塔的变化直接影响到世界地区和周边国家屋顶的可持续发展，因此“世界屋顶水塔计划”的意义不言而喻。“关注亚洲水塔的变化是全世界科学家的责任。”姚坦东说道。

现有阶段性成果

中国科学院外籍院士陈德良深入参与了青藏高原的研究。

他指出，“世界屋脊亚洲水塔计划”的阶段性成果可以概括为该计划实施框架的三个方面，即观察、模拟和影响。

从观测的角度来看，近年来地面观测增加了很多点和断面，而以前中西部地区的观测点很少。此外，遥感研究的深化提高了对湖泊和冰川变化的认识。与过去依靠低空观测相比，高空观测得到了极大的加强。如“极眼”系留浮空器可达7003米高度，在第二次青藏高原科学考察、无人机等技术的应用和进步中发挥了重要作用。

此外，科学家还加强了地面观测研究。有几个站取得了阶段性成果，如加深了对青藏高原降水时空变化的认识。“从模式方面来说，我们现在已经取得了一些阶段性成果。以前全球模型研究的分辨率很低，一般只有50-200公里，我们模拟的范围精确到2-10公里。”陈德良说。

气候变化对青藏高原水资源和生态系统的影响分为两个方面，一是全球变化对青藏高原的影响，二是青藏高原对区域和全球气候的影响。陈德良表示，阶段性结果显示，南亚等地区燃烧产生的气溶胶和高原西部产生的粉尘通过大气环流被输送到青藏高原。这些物质沉淀在冰雪表面，导致界面反照率下降，太阳辐射吸收增加，导致冰雪表面温度上升，冰雪融化加速。

「目前，我们的研究对悬浮粒子和尘埃的来源、输送途径和输送量有更清楚的了解。在第二个方面，迄今已取得初步成果。今后，我们将进一步研究亚洲水塔的变化对下游地区的生态环境、水资源和自然灾害的影响。”陈德良说。

37个实地站集中在“亚洲水塔”上

“所谓的亚洲水塔有两个关键问题。首先是水的储存，其次是有多少水可以流出或循环。”中国科学院青藏高原研究所副所长朱丽萍告诉《中国科学日报》。

朱丽萍一直在研究湖泊。他说，青藏高原的冰川是亚洲水塔的核心组成部分，而青藏高原的湖泊面积约*国湖泊面积的50%。从亚洲水塔的蓄水能力来看，青藏高原湖泊的变化不容忽视。

“我们希望通过观察和模拟来了解青藏高原湖泊中储存了多少水。现在我们已经测量了超过一半的湖泊面积的水量，下一个重要的步骤是建立一个反演模型来估计整个青藏高原的水量。”他说。

据朱丽萍介绍，中国科学院高山地区地面过程和环境观测研究网的17个野外站覆盖了青藏高原不同的地表和气候类型。在中国科学院“丝绸之路环境”一级项目的支持下，观测范围已经扩展到中亚、南亚和东南亚的“一带一路”沿线。围绕“亚洲水塔”及其周边地区，建立了包括37个野外观测站的观测网络。

朱丽萍说，与地面观测相比，对水循环所有要素的观测可以更好地理解水循环机制，这是建立这一观测网络的动机。了解降水、蒸发、冰川融水、冻土退化等的影响。关于湖泊的水量平衡，以及湖泊面积和水位变化对气候变化(如降水变化)的反馈，可以帮助我们了解亚洲水塔中不同阶段水体(冰川、湖泊、降水)的数量和相互关系，并预测它们的未来命运。

此外，中国科学院青藏高原研究所研究员李欣告诉《中国科学日报》，他们正在青藏高原建设一个国家数据中心，以便将来更好地为青藏高原的科学研究服务。