南亞黑碳氣溶膠加速青藏高原冰川物質虧損
科技日報訊 (記者頡滿斌)12月12日,記者從中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院了解到,科研人員從南亞黑碳氣溶膠影響區(qū)域降水的角度,分析其對青藏高原冰川變化的影響。研究發(fā)現,21世紀以來,南亞黑碳氣溶膠通過改變南亞季風水汽輸送,進而間接影響青藏高原冰川的物質補給。該成果發(fā)表在綜合性期刊《自然·通訊》上。
中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院冰凍圈科學國家重點實驗室副研究員楊俊華介紹,南亞黑碳氣溶膠導致中高層大氣增溫,增加了南北氣溫梯度,增強了南亞區(qū)域的對流活動,使得水汽在南亞當地輻合;同時,黑碳可以增加大氣中的云凝結核數量。黑碳氣溶膠引起的這些氣象條件變化,使得更多水汽在南亞當地形成降水,從而傳輸到青藏高原的水汽減少,導致高原中部和南部季風期降水減少,特別是高原南部減少顯著,降水的減少進一步帶來冰川的物質補給減少。
“研究表明,在2007年至2016年間,減少的物質補給占青藏高原平均冰川物質虧損的11.0%,而在高原南部達到22.1%?!睏羁∪A說。
黑碳氣溶膠是化石燃料和生物質不完全燃燒的產物,具有強烈的吸光性,是僅次于二氧化碳的大氣升溫氣候強迫因子。黑碳沉降到雪冰中會導致雪冰表面反照率降低,從而加速冰川和積雪的消融,進而改變區(qū)域的水文過程以及水資源變化。青藏高原被譽為“亞洲水塔”,是亞洲數條大江大河的發(fā)源地,水資源變化事關十億人口的用水安全。
青藏高原毗鄰的南亞地區(qū)是目前全球黑碳高排放區(qū)之一,模式與地球化學證據均顯示,南亞黑碳氣溶膠能夠跨越喜馬拉雅山脈輸送到青藏高原內陸地區(qū),南亞排放源對青藏高原黑碳氣溶膠的貢獻達到60%以上,并主要影響高原的南部和中部地區(qū)。同時,對冰川和積雪的觀測與模擬研究發(fā)現,黑碳氣溶膠對青藏高原雪表反照率降低的貢獻平均約為20%,導致高原冰川消融增加約20%,并使得積雪期減少3—4天。
由此,南亞黑碳氣溶膠對青藏高原冰川消融具有直接和間接效應,即跨境傳輸和沉降導致的高原冰川加速消融為直接效應;而減少高原夏季降水量,即降低高原冰川的物質補給量,進而使得冰川物質虧損量增大為間接效應。南亞黑碳氣溶膠直接和間接效應的共同作用,加速了以冰川為主體的“亞洲水塔”水資源損失。
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