? 2008年7月24日，《自然》（NATURE）第454期以“世界第三極”的標題大幅報道了青藏高原氣候與環(huán)境研究的最新進(jìn)展。中國科學(xué)家的研究工作是這一報道的主體。這充分說(shuō)明了我國青藏高原研究受到了世界高度關(guān)注，也說(shuō)明了中國青藏高原研究在國際科學(xué)研究的地位在進(jìn)一步提高。以下是全文譯文（未刪減）。
世界第三極
?? 相對于南北兩極而言，世界對青藏高原的關(guān)注明顯小得多，但青藏高原卻蘊藏著(zhù)世界上除兩極以外最大的冰雪儲量；而青藏高原的冰雪正在快速消融。在過(guò)去的半個(gè)世紀中，青藏高原的冰川退縮面積達82%（譯者注：此數據有誤）。在過(guò)去的十年中，高原上的凍土消失了10%。而氣候變化的加劇所帶來(lái)的影響將不僅僅限于青藏高原，它還將影響數十億人的正常生活所需的水資源，甚至改變北半球的大氣環(huán)流格局。
?? 高原的作用主要在于它的高度。它平均海拔在四千米以上，因而成為同緯度最冷的地區，也是極地以外最冷的地區。拉薩作為西藏自治區的首府，其海拔相對于整個(gè)西藏而言還是較低的，約為3650m。孰不知，這個(gè)高度比玻利維亞這個(gè)世界上最高的首都拉帕斯的高度還要高。拉薩的年均溫為8℃，而位于同緯度的休斯頓、德克薩斯的年均溫都在21℃。高海拔使西藏變冷，特別是冬季更為顯著(zhù)；那里的雪和冰川反射太陽(yáng)光，更加劇了寒冷的程度。高原隆升面積巨大，也影響了高空風(fēng)的流動(dòng)，同時(shí)，這樣的海拔使其地表更接近平流層。
?? 高原正在發(fā)生變化，其最直接的原因是溫度的升高。在過(guò)去五十年中，高原氣溫以每十年0.3℃的速率上升；這一速度相當于全球變暖速率的三倍?，F在的問(wèn)題在于，未來(lái)氣候還將發(fā)生什么變化，而這些變化又將如何影響全球總體的氣候格局。斯柯里普斯海洋研究所的大氣學(xué)家Veerabhadran Ramanathan認為：“如果不考慮青藏高原正在發(fā)生的變化，我們對全球氣候變化的理解將是不完整的?！?br/>
?? 青藏高原異常重要的意義、特別是它可能造成的影響還不為許多氣候學(xué)家所知。其中一個(gè)原因在于，相對于南、北兩極而言，從高原獲取的數據少之又少，而到高原上探尋自然奧秘的科學(xué)考察活動(dòng)也十分貧乏。在高原上開(kāi)展野外考察十分艱苦，高原的地理位置相對孤立，至少對西方科學(xué)家而言，還有政治上的挑戰。中科院青藏高原所所長(cháng)姚檀棟指出：“青藏高原地處偏遠，海拔高，且氣候環(huán)境惡劣，在高原上作研究是很具挑戰性的?！?br/>
?? 姚檀棟和他的同事們應該知道：在上世紀八十年代，他們是在那樣艱苦的野外環(huán)境中堅忍不拔開(kāi)展研究、努力獲取數據以重建高原古氣候的為數不多的科學(xué)家。他們在青藏高原上鉆取冰芯，最深可至300米，最高海拔可達7200米?！拔覀冦@取冰芯的工作都是人工完成的，隨后我們還得把它們從山上背下來(lái)。當時(shí)沒(méi)有直升機，也沒(méi)有什么大型器械?！币μ礂澱f(shuō)，“冰川上的溫度可達零下30攝氏度，風(fēng)特別猛烈，毫不留情地吹到臉上，像刀割一樣?！边@樣的艱苦工作最終有所回報：在與俄亥俄州立大學(xué)的冰川學(xué)家Lonnie Thompson的合作中，研究人員根據冰芯氧同位素資料恢復了青藏高原最全面的溫度記錄，從中發(fā)現，大范圍變暖趨勢開(kāi)始于二十世紀，并隨著(zhù)海拔的上升，變暖程度逐漸增大。他們的發(fā)現得到各氣象站從上世紀五十年代以來(lái)的連續觀(guān)測記錄的證實(shí)。
?? 在一個(gè)正在經(jīng)歷溫室變暖的世界中，一些發(fā)現變化會(huì )在你的意料之中，但在青藏高原，一些區域因素加劇了這種變化。這一地區的沙漠在夏季卷起風(fēng)沙，迎著(zhù)高原沿南北坡向上運輸。根據近期的一項衛星觀(guān)測，高原上空存在從塔克拉瑪干大沙漠吹來(lái)的沙塵。蘭州大學(xué)的黃建平說(shuō)：“在高原上發(fā)現如此巨量的沙塵，連我們自己都很驚奇?！鄙硥m層輸送到高達一萬(wàn)米的地方，并在那里吸收和反射太陽(yáng)光，從而改變到達高原表面的輻射。
?? 與沙塵共同作用、進(jìn)而推動(dòng)高原氣候變化的另一因素是“黑炭”，這些煙塵來(lái)自人們的生活，例如用木頭、莊稼桿和牦牛糞便等生物能煮飯等。包括喜馬拉雅山脈在內的亞洲東南部是世界上黑炭排放的熱點(diǎn)地區之一。通過(guò)無(wú)人飛機的觀(guān)測，Ramanathan及其同事量化了黑炭對太陽(yáng)光的吸收量，發(fā)現黑炭可以吸收50%的太陽(yáng)能，從而加熱大氣。他說(shuō)：“這是該地區氣溫升高的第二大貢獻者，僅次于二氧化碳?！彼烙?，黑炭和溫室氣體的共同作用足以使喜馬拉雅山脈每十年增溫0.25℃；這大致也是目前該地區的觀(guān)測結果。
?? 一旦黑炭降落在喜馬拉雅冰川，它們就會(huì )使冰雪的顏色變暗，從而增強其吸收熱量的能力，使其溫度升高。青藏高原研究所研究員徐柏青說(shuō)：“現在，高原的消融季節來(lái)得早，持續時(shí)間也較長(cháng)?！蔽挥诟咴吘壍谋ū任挥谥胁康南诟?；例如，一項研究表明，位于青藏高原東部的冰川在過(guò)去30年中退縮了17%，相當于中部高原的十倍。姚檀棟認為，如果現有趨勢持續發(fā)展，2/3的高原冰川面積將在2050年（譯者注：應為2100年）消失殆盡。
洪澇災害和干旱事件
?? 冰川的消融會(huì )形成危險的冰川湖，這是因為冰川后退留下的冰磧物堆積而成的大壩內側蓄積起了水體?？茖W(xué)家已經(jīng)認定，喜馬拉雅山北坡存在34座這樣的冰川湖，同時(shí)，在過(guò)去50年中，記錄了20次壩體崩潰湖水外泄而成的洪澇災害。
?? 洪水的危險是短期的，但從長(cháng)遠角度看，冰川退縮形成的高原上水源供應問(wèn)題則是長(cháng)期的，而且更為嚴重。青藏高原的徑流補給了東南亞的許多大型河流，包括長(cháng)江、黃河、湄公河、恒河和印度河。如果冰川持續退縮，數十億群眾就會(huì )面臨缺水的危機。
?? 凍土的處境也很危險，因為溫度上升將造成“活動(dòng)層”增厚，所謂“活動(dòng)層”是指每年都會(huì )經(jīng)歷凍結和消融的土層?；顒?dòng)層變化最終影響地表和大氣間熱量與水汽的流動(dòng)，進(jìn)一步干擾這一系統。凍土的退縮不僅使青藏鐵路陷入危境，還會(huì )危及高原的高寒生態(tài)系統，因為這些生態(tài)系統依靠固結于凍土表層的水得以生長(cháng)，否則植物在這樣的海拔很難生長(cháng)。中科院地理與資源環(huán)境所副所長(cháng)歐陽(yáng)華指出：“凍土的大規模消融將造成土壤含水量的減少，從而帶來(lái)生態(tài)危機?！庇捎趦鐾羶Υ媪巳澜?/3的碳儲量，植被的減少將向大氣釋放大量的碳，進(jìn)一步加劇全球變暖。
競爭力量
??? 青藏高原正在經(jīng)歷各種變化：氣候變暖、冰川退縮、凍土退化，以及高寒生態(tài)系統退化。這對于地區和全球的環(huán)境有什么意義嗎？首當其沖的受害者可能是印度季風(fēng)。印度季風(fēng)是陸地和海洋之間的熱力性質(zhì)的差別造成的。夏季，廣闊的亞洲地表比印度洋加熱更快，形成地表低壓，海洋向陸地輸送大氣和水汽。青藏高原的隆升始于五千百萬(wàn)年前，加劇了季風(fēng)的效應。由于地表比大氣吸收的太陽(yáng)光多，青藏高原廣闊的地表比同海拔的大氣更熱，從而增大了海洋―陸地氣壓梯度，加強了印度季風(fēng)。
??? 一些氣候模型表明，全球變暖將使高原表面溫度比海洋更大幅度地上升，從而增大季風(fēng)強度。另一方面，有些模型提出，氣溶膠吸收太陽(yáng)輻射，加上對地區內的土地利用的改變，將最終減弱季風(fēng)。Ramanathan認為，“季風(fēng)的強度很可能取決于這兩種競爭力量的對決”。
??? 一些研究表明，使季風(fēng)減弱的力量可能占上風(fēng)，或者至少在過(guò)去三百年中占主導地位，盡管原因不清楚。來(lái)自蘭州寒區旱區研究所的段克勤和他的同事通過(guò)分析達索普冰川的冰芯，重建了過(guò)去300年的冰雪積累史， 并指出，那里的冰川完好地保存了季風(fēng)在喜馬拉雅山脈的變化情況?！拔覀儼l(fā)現，氣溫越高，季風(fēng)強度越弱?！倍慰饲谡f(shuō)。一般而言，溫度每上升0.1℃，就會(huì )造成冰雪積累量減少100mm。但他同時(shí)指出，還需要在青藏高原其他地區開(kāi)展類(lèi)似研究，以進(jìn)一步證實(shí)這些結論。
??? 佐治亞技術(shù)所的Rong Fu指出，“印度季風(fēng)的變化不是亞洲對全球氣候造成的唯一威脅”。她的研究表明，青藏高原上部的對流運輸水汽和污染物到平流層，平流層直接位于對流層上部，包含了地球的大部分臭氧?！捌搅鲗涌諝獾膹娏宜竭\動(dòng)將隨后拓展全球的水汽和污染物的分布范圍?！盕u說(shuō)。
??? 水汽可能比二氧化碳產(chǎn)生更大的溫室效應，但它通常位于平流層以下，高度不會(huì )超過(guò)一兩千米。這在高原上則是另外一種情形，對流層在高原上被進(jìn)一步提升近六公里，結果它的上部邊界高度約為18公里，位于平流層下部。此外，青藏高原上空的對流層較薄，表層釋放的熱量將到達更高的高度，使得平流層底的大氣變暖。Fu說(shuō)：“如此一來(lái)，越來(lái)越多的水汽得以到達平流層，而不會(huì )形成冰凍或降水?！备咴蠝囟容^高，造成冰川消融加劇，水汽輸送增強，最終造成強烈對流，進(jìn)而向上攜帶更多的水汽?！耙幌氲接泻芏嗨竭_平流層，就令人非常擔憂(yōu)?！彼f(shuō)。
??? “令人擔憂(yōu)”最好地體現了如今正在進(jìn)行青藏高原研究的科學(xué)家的心情。他們希望開(kāi)展大范圍的綜合研究，從中獲取盡可能多的研究數據?！瓣P(guān)于青藏高原，我們知道的很少，理解的就更少了?！币μ礂澱f(shuō)?，F在正在進(jìn)行的一項研究是對中國所有冰川編目，記錄它們的方位、面積、長(cháng)度、厚度和雪線(xiàn)的位置。中國科學(xué)家們曾在1978年至2002年開(kāi)展了類(lèi)似的研究，他們認為這可以提供研究的參考基點(diǎn)，進(jìn)而揭示冰川的主要變化。此外，冰川學(xué)家不斷查明、并密切觀(guān)測具潛在危險性的冰川湖，以期應對任何潰堤造成的洪澇災害。
快速解決方案
??? 同時(shí)，還有人關(guān)注更大的情景，即如何解決整個(gè)亞洲地區的污染問(wèn)題。徐柏青指出：“減少溫室氣體和黑炭的排放將是當務(wù)之急?！盧amanathan認為，減少黑炭的排放量將是“一條快速理出頭緒的方案”，因為黑炭在大氣中的半衰期為15―20天，而二氧化碳的半衰期則為一個(gè)世紀。根據他的模擬，只要不用燃燒木炭、牦牛糞便和莊稼秸稈這樣的傳統方法做飯，就可以減少40―60%的黑炭排放量。相對于減少二氧化碳排放量而言，這將是“既便宜又快捷的一項短期解決方案，且方便易行?！彼a充道：“關(guān)鍵在于讓村民使用更清潔的能源?！?br/>
??? 最后，青藏高原可能作為關(guān)鍵的實(shí)驗場(chǎng)地，檢驗在全球變暖的背景下，人與環(huán)境如何相互作用。如何保護世界的第三極？“但愿青藏高原現在的變化只是一個(gè)短暫過(guò)程，”姚檀棟說(shuō)，“現在所做的將可能決定青藏高原環(huán)境的未來(lái)走向?！?/p>
附：英文原文