气候变化如何影响珠穆朗玛峰:氧气增多和冰川消融

新浪科技 2020/11/26 10:30:46 责编:远洋

北京时间 11 月 26 日消息,据国外媒体报道,目前,珠穆朗玛峰正在面临着新的危机——高海拔空气正在吸收更多的氧气,大型冰川正在快速融化消失……

▲1、傍晚时分,一朵白色云彩漂浮在珠穆朗玛峰顶部。

尽管珠穆朗玛峰(简称珠峰)是地球最高山峰,但它仍然无法摆脱气候变化的影响。地球上唯一突破平流层的制高点就是海拔 8848 米段的珠峰,那里的大气层非常稀薄,让登山者喘不过气来,而山峰的冰川蜿蜒数公里。现今珠峰的大气和冰川正在快速变化,依据 11 月 20 日发表的两篇最新研究报告,珠峰顶附近的大气压正在逐渐升高,这里将有更多的氧气可以呼吸,但是冰川正以前所未有的速度快速融化,形成更多融水,这些变化将影响珠峰攀登者,以及生活在珠峰附近的当地居民。

美国国家地理学会气候学家奥罗拉 · 埃尔莫(Aurora Elmore)说:“人们对喜马拉雅山脉下游部分地区进行了大量研究,但对珠峰的研究却相对较少,因为这里海拔太高,很难展开科学勘测,海拔高度决定了此项工作存在很大差异,尤其是海拔 5000 米以上的地区,在海拔 5000-8848 米之间的区域一直是科考研究难点。”

▲2、珠峰海拔 8430 米高空,高海拔探险队建造了世界上最高的自动气象站。

为了更多地了解这座世界最高峰,2019 年,埃尔莫组建了一支包含 34 名科学家的探险队前往珠峰,他们安装了世界最高的气象站,收集冰期和气象数据。

发表在《iScience》期刊的一篇研究报告称,埃尔莫和同事着手记录自上世纪 70 年代以来珠峰大气压的波动数据。每年大约有 800 人尝试攀登珠峰,但在攀登至 6500 米高度时空气将变得很稀薄,以至于大多数登山者不得不依靠氧气瓶呼吸,仅有少数登山者在没有补充氧气的情况下攀登珠峰。但现在可能变得更简单了,因为气候变化正在导致珠峰大气中氧气增多,意味着更高的海拔位置有更多的氧气可以呼吸。

当气温升高时,分子运动将更快,当这些分子开始相互碰撞时,大气压强将增加。研究报告第一作者、英国拉夫堡大学气候科学家汤姆 · 马修斯(Tom Matthews)称,大气压越大,意味着分子越多,从而产生更多的氧气可供呼吸。

为了全面分析珠峰大气变化,马修斯和同事使用 2019 年探险时安装的气象站收集相关数据,他们将最新收集的数据与欧洲中程天气预报中心的分析结合起来,重建了 1979-2020 年间珠峰的气候状况。

然后,马修斯和研究团队利用气候数据模拟珠峰周围大气如何随时间变化,以及伴随地球变暖所产生的变化。他们的模拟结果表明,如果全球气温比工业革命前水平升高 2 摄氏度(预计 2050 年将达到该温度水平),珠峰最大耗氧量将增加 5%。这似乎是一个非常微妙的变化,但足以成为站在珠峰峰顶登山者的生死差别,有些人会认为珠峰大气密度增大是全球气候变化的一个良性结果。马修斯笑着说:“事实上这并不乐观,潜在着更大的危机。”

他指出,这项研究真正令人感到惊讶的是,揭示珠峰大气压变化非常剧烈。基于过去 40 年的观测数据,研究人员挑选出有记录以来最低气压的一天,并将其与最高气压的一天进行对比。结果显示,这两个数据差异很大,这两天的耗氧量差别相当于海拔高度相差 1055 米的变化。

▲3、一位探险队成员正在珠峰大本营冰崖附近岩石上提取样本。

马修斯称,短短几天内珠峰的天气状况就会发生显著变化,当登山者攀登到高峰时,感觉不需要补充氧气就可以正常呼吸,但是几天后,天气骤变可能突然出现氧气稀薄、异常寒冷冬季天气,让登山者无法继续攀登。这意味着那些打算放弃补充氧气、将身体推向绝对极限高度的登山者必须密切关注大气氧气预测数据,例如:如果登山者离开大本营准备登山时,珠峰峰顶已处于无氧峰值,人类身体很难适宜该条件,一周之后当登山者抵达峰顶,此时峰顶大气压值达到最低点,对于登山者而言,这将是一场 “真正的恐怖遭遇”。

美国缅因大学气候风险科学家金伯利 · 迈纳(Kimberley Miner)说:“虽然我未参与这项研究,但该研究深深地吸引了我,气候变化可能是影响珠峰的重要条件,对于登山者尤为重要。当谈及气候变化时,人们可能不会立刻注意到高山环境氧气的显著变化,但该因素将直接影响登山者。”

虽然珠峰的大气变化肉眼不可见,但气候变化对冰川造成的破坏对当地居民是显而易见的。尼泊尔加德满都原住居民研究发展中心执行主任 Pasang Dolma 说:“喜马拉雅地区正在消融的冰川令人非常担忧。”据悉,几周前她到附近一个区域徒步旅行,当地居民称,之前我们的大山是白色的,但现在看到的大山全是黑色的,许多冰川开始消融,并引发洪流,之前该现象非常罕见,但现在发生次数更多,并且不可预测。

11 月 20 日发表在《一个地球》杂志的另一项最新研究显示,自上世纪 60 年代以来,珠峰冰川快速融化,某些区域的冰川厚度最多减少了 150 米。英国圣安德鲁斯大学冰川学家带领的一支科学家小组利用存档卫星图像和上世纪 60 年代的勘测数据建立了一个基线数据集,以此来比较未来冰川融化趋势,该基线数据集原始资料来自 1962-2019 年之间 10 个不同年份。

研究小组分析了 79 个冰川,其中包括世界海拔最高冰川昆布冰川,发现在 2009-2018 年之间,冰川厚度减少的速度几乎是上世纪 60 年代的两倍。一些评估报告指出,自上世纪 60 年代以来,珠峰一些冰川厚度可能已减少一半。

迈纳称,2000-2016 年珠峰平均气温比 1975-2000 年平均气温高 1.8 华氏度,尽管气温升高是冰川逐渐融化的主要原因,但是其他重要因素也起一定作用。随着冰川逐渐消融,经常会残留岩石碎片,并在山坡上露出悬崖和沟槽。暴露在外的深色岩石会吸收更多的太阳辐射,融化周围的冰雪。融水渗入冰川消退形成的沟槽中,会形成小水池,水池将不断融化周围的冰雪,更多的水不断进入水池。最终,多个水池汇集在一起,形成巨大的冰川湖,据统计,1990-2015 年之间,喜马拉雅山脉形成了 400 多个冰川湖。

美国科罗拉多州路易斯堡学院山地科学家海蒂 · 施特尔茨(Heidi Steltzer)称,考虑到整个研究区域持续出现冰川流失,这样的研究结果令人非常担忧。

除了在喜马拉雅山脉地区居住的 18 个原住居民区,还有近 20 亿人依靠这座山脉获得淡水资源,随着冰川融化加速,曾经稳定的水源面临着危险,威胁着全球近五分之一人口的生活和生计。

埃尔莫说:“虽然冰川快速消融可能意味着形成更多的淡水,这是一件好事,但仅是一小段时间,如果冰川融化速度过快,就会以洪水的形式出现,近年来喜马拉雅山脉地区的居民已经历过这样的灾难,珠峰冰川并未影响全球气候变化,而是直接体现了全球气候变化产生的深刻影响。”

散居在喜马拉雅山脉附近的夏尔巴人表示,尽管喜马拉雅山脉处于全球气候变化的前沿,但该地区的原住居民经常被人们忽视,被排除在研究制定气候战略政策范围之外,帮助他们了解其拥有的自然资源以及选择相应的生活方式,与研究冰川消融流失一样重要,这可能是接下来的研究方向。

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