※过去五年间，达古冰川冰面面积减小了69.64%，冰川消失了4条。
※土工织布当“被子”，15个月减缓冰川消融厚度达1.5米。
※新型纳米材料当“被子”，初步估计能够有效减缓80%左右的冰川消融。
※储雪方案也是应对冰川变化就地取材的有效人工措施。
采集冰样。徐登林 摄
搭游客巴士，坐观光索道，爬乱石雪山。10月25日上午，经过2个多小时、变换3种上山方式后，达古冰川风景名胜区管理局科研处工作人员张伏终于来到17号冰川脚下。受中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室委托，他今天要围绕17号冰川采集雪样、冰样、水样。
全球变暖大背景下，冰川消融加速，达古冰川也面临这一问题。近年，达古冰川风景名胜区管理局联合中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室，在景区17号冰川组织开展试验，应用地球工程学措施给冰川“盖被子”，试图找到减缓冰川消融的人工干预方法。
冰川是冰冻圈的重要组成部分，它不仅是气候变化的重要驱动因素之一，而且是反映气候变化的记录器和预警器。达古冰川“盖被子”试验，是全球寥寥几个走向实践的SRM（太阳辐射管理）试验，它对于应对全球变暖、缓解冰川消融有很好的示范效应。
10月15日，在达古冰川应对气候变化与减缓冰川消融学术研讨会上，达古冰川风景名胜区管理局局长文定清说，冰川“盖被子”一年，减缓冰川消融厚度达1.5米，这为景区生态环境科学保护作出了有益探索，提供了思考空间，坚定了发展信心。
五年面积减小了69.64%，达古冰川正走向“消失”
达古冰川位于青藏高原向四川盆地过渡地带，岷江上游，属于长江流域。达古冰川属于海洋型冰川或温型冰川，是我国海洋型冰川纬度最北、最东的冰川分布区。据达古冰川风景名胜区管理局提供的相关资料显示，作为罕见的现代山地冰川，达古冰川形成于第四纪冰期。
达古冰川被称为“冰川遗迹百花园”。冰川侵蚀地貌包括冰斗、槽谷、刃脊、角峰、羊背石、冰川磨光面等；冰川堆积地貌有侧碛堤、终碛堤、鼓丘等；冰川冰面地貌涵盖了冰瀑、冰裂隙、冰面河、冰面湖、冰塔林、冰蘑菇等。达古冰川现存冰川10条，总面积为0.41平方千米，区域最大冰川面积为0.17平方千米，其中，已开发的17号冰川，现已分裂成3部分，冰川面积分别为0.043平方千米、0.048平方千米、 0.050平方千米。
中国气象局成都气象研究所二级研究员李跃清介绍，在全球气候变暖下，近半个世纪以来，青藏高原主体增暖时间早、强度强、整体性好，川西高原和川渝盆地与此类似，不过时间、强度有一定差异，表现出复杂地形影响的局地化。“虽然气候响应具有区域差异性，但青藏高原主体及其东部川西高原，以及东侧川渝盆地的区域气候都表现出变暖的主要特征。”李跃清强调。
“上个世纪90年代，我在黑水县城上高中，每年过年前后县城都要下大雪，老师就组织学生上街除雪，最近10多年，除了山上下雪，县城几乎停不起雪了。”黑水县纪委监委驾驶员扎西说，他感觉这就是气候变暖造成的。
受气候变暖影响，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室在2018年4月出具的《达古冰山（达古冰川原名）冰川旅游研究项目总结报告》显示，过去五年间，达古冰川冰面面积减小了69.64%，冰川消失了4条。如果不加强保护，达古冰川区现有冰川资源将很快消耗殆尽。
中科院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室副主任、研究员王飞腾表示，过去几十年，随着气候变暖，全球各地的大多数冰川开始快速退缩。达古冰川属于青藏高原东缘，典型的海洋性冰川，对气候变化的响应尤为敏感，因此，应用人工手段减缓冰川消融尤为迫切。
2013年，达古冰川风景名胜区管理局就与中国科学院西北生态环境资源研究院合作，在冰川变化监测、冰川保护、冰川旅游及可持续发展等方面开展了一系列研究。2018年，达古冰川风景名胜区管理局与中科院西北生态环境资源研究院下设的冰冻圈国家重点实验室合作，决定进行冰川消融实验。
利用三维激光扫描仪对试验区的冰川进行形态测量。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室提供
太阳辐射带来的温度上升，是造成冰川消融的罪魁祸首，人工手段减缓冰川消融就离不开SRM这门学科的介入。
SRM是通过人工干预的方法，减少到达地球的太阳辐射，从而给地球降温，属于地球工程的一种。目前，科学家们提出了很多SRM设想，比如向地球和太阳中间发射反光镜、向海洋上空的云层喷洒海盐、往平流层注入气溶胶、在沙漠中安装反光镜等。从模拟结果来看，SRM理论上有潜力使地球降温，但不确定性很强。
“被子”材料第一次选了土工织布
最新的IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）报告指出，至少到本世纪中期，全球地表温度将继续上升。除非未来几十年内大幅减少二氧化碳和其他温室气体排放，否则21世纪的全球升温将超过1.5℃和2℃。IPCC报告也指出，截至2020年，各国提交的“国家自主贡献”所减排的温室气体，不足以将全球温升严格控制在2℃之内。全世界部分科学家呼吁，要严肃考虑SRM的可行性。
去年8月5日，中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室20人的科研小分队登上达古冰川做了一项科学试验。研究团队用在冰川表面铺盖隔热反光材料的方式，在达古冰川海拔约5000米的冰川消融区建立了一个500平方米的冰川试验区。这次，科研小组选取在冰川表面铺盖5至8毫米土工织布的方式进行试验。此次试验是中国科学家在面对冰川消融问题上首次应用地球工程学措施开展的科学试验。
“目前，在应对冰川消融的工程措施方面，相关研究极少。之前国家从节能减排、阻止气候变暖方面着手保护冰川，我们将这两个问题合为一个行动方案，从具体方式直接针对冰川进行保护。”王飞腾解释。
据王飞腾介绍，此前奥地利和瑞士都曾做过类似缓解雪场、冰川消融的试验。科学家将白色的羊毛毯覆盖在冰川上，通过遮挡和反射太阳辐射来达到缓解冰川消融的目的。“其效果还处于定性的描述上，没有定量分析。”王飞腾说，所以他的研究团队决定做一次试验，验证铺设材料到底能对冰川消融产生多大缓解作用。
在达古冰川消融区铺设试验材料。中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室提供
“土工织布具有高反射率特点，能增强对太阳辐射的反射，从而限制冰川的净辐射。同时土工织布减少了冰川与外界的感热通量、潜热通量，对冰川具有保温作用。”王飞腾告诉记者，这次实验用土工织布，考虑了成本问题。
铺设土工织布施工时，王飞腾研究团队带领工人首先通过达古冰川缆车，将材料运输至冰川海拔4860米处，然后再铺设至施工作业区。覆盖时，研究人员自海拔高处向低处铺设，利用材料本身的重力向下滚动。整幅材料铺设完毕后，相邻的材料搭接在一起用沙袋压好，铺设时每间隔3米用拴着沙袋的绳索固定。
黑水县城海拔2300米，达古冰川试验区海拔5000多米，王飞腾研究团队到黑水县后，每次都是尽快上山，抓紧时间开展试验。“我在冰川工作时，最怕天气突变，冷是一方面，要命的是仪器无法工作，刚把几十公斤仪器背到山上，后来还得背回去，第二天又得背上来，想想就累呀。”科研队员徐春海博士说，很多同事脸上被紫外线晒伤，手掌或后背也磨破了。
“我们在冰川上安插一些杆子，根据两个月里杆子露出多少，判断冰川消融的高度。将这些与未覆盖的地区进行对比分析就可得出铺设隔热材料的效果。”王飞腾说。
去年10月17日，王飞腾研究团队再次抵达试验区进行科考工作。考察发现，经过两个多月时间，盖“被子”区域的冰体消融速度明显减慢，与未覆盖区域的冰体相比，盖“被子”能够减缓冰川消融厚度达到1米，初步估计能够减缓70%左右的冰川消融。
“新被子”用上最新纳米材料
没想到的是，王飞腾研究团队给达古冰川盖“被子”这一试验经媒体报道后，吸引了大量游客，迎来了连续几年的客流小高峰，尽管受疫情影响，去年景区游客首次突破20万人次，今年游客继续上升，实现了生态效益和经济效益双赢。
“我们的工作一方面是为了应对达古冰川的消融，更重要的是通过这一科研活动，非常直观地向社会大众宣传保护冰川和保护环境这一理念。”王飞腾说，随着这项工作的不断宣传报道，国内的科研人员和企业，也不断加入到研究中来，今年南京大学的朱嘉教授团队也加入到这项工作中来，他们愿意免费提供新型的纳米材料共同推动这项试验。
南京大学副教授朱斌是朱嘉教授团队成员之一。他介绍，南京大学光热调控中心近年积极研究面向冰川保护的辐射制冷技术，今年，该中心研制出一款新材料“聚合物纳米纤维薄膜”，利用辐射制冷原理，进行一定的因地制宜改进，能够实现低于环境温度5℃至7℃的制冷效果。
“聚合物纳米纤维薄膜”实战效果如何？今年6月25日至8月15日，朱嘉教授团队在天山乌鲁木齐河源一号冰川面积100平方米区域进行试验。试验结果是，50天内冰层增厚140厘米。
朱斌总结说，这种纳米材料有几大优势：可见、近红外波段反射率高达90%以上，制冷功率高，进一步延缓冰层、积雪的融化；材料疏水，长期稳定性好，不易受污染；易铺设、好回收，可重复使用。
有了天山试验的底气，今年8月，王飞腾率领团队在2020年冰川盖“被子”区域旁边又重新铺设了2个500平方米左右的试验场，其一继续使用土工织布，其二使用了纳米材料。
土工织布覆盖的冰体。徐登林 摄
试验效果怎么样？两个月后，今年10月15日，王飞腾带领研究团队回到达古冰川。他们惊喜地发现，到目前，2020年实施的土工织布区域减缓冰川消融厚度达1.5米；而运用新型纳米材料铺设的区域，其试验效果更为显著，初步估计能够有效减缓80%左右的冰川消融。
王飞腾一行此次试验科考内容包括定量观测冰川消融和探寻冰川保护与冰川旅游资源开发的相互作用，运用无人机、三维激光扫描技术等现代化技术手段观测记录2020年-2021年达古冰川试验区冰川消融情况，全面寻求冰川保护与合理开发的耦合点。
就地取材，考虑人工堆雪
“纳米材料相对土工织布，在延缓冰川消融上效果更好，现在可以下这个结论，但不足就是造价高。”王飞腾说，在达古冰川搞科研必须考虑性价比，土工织布的价格大约1元/平方米，纳米薄膜材料价格大概是50元/平方米。
“我们一年的各种费用仅20万元左右。”达古冰川风景名胜区管理局科研处处长黄仕海说，王飞腾研究团队做冰川保护试验，景区没有专门的经费，只能靠他们自筹有限的经费开展科研活动。为节约试验成本，在材料的选择上，团队做了大量的市场调研工作和室内数值模拟试验，从数百种材料中，选择出了性价比最高的材料。
纳米材料覆盖的冰体。徐登林 摄
为节约差旅成本，只要没有重大任务，王飞腾研究团队每次挑选三四名精干的科研人员，从兰州开车700多公里，前往达古冰川。“其实我们团队有很多人都想参加这个试验，但是最多不能超过五个人，因为再增加一个人，就要多增加一辆车，费用也会增加很多。”王飞腾说。
“尽管投入几乎为零，但达古冰川保护工作仍然不能停。”王飞腾介绍，2019年IPCC发布的《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》，2006年-2015年，全球山地冰川的总物质损失每年高达约490千克/平方米，对海平面上升的贡献高达0.61±0.08 毫米/年。近年，王飞腾研究团队应对冰川变化尝试的人工措施包括人工增雨、提升反照率、实现物质平衡等。
测量冰川表面反照率。 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室提供
王飞腾特别指出，降雪能显著增加冰川表面反照率。因而，储雪方案是应对冰川变化就地取材的有效人工措施。当然，方案要解决在什么地点储雪、最佳隔热材料、储雪堆形状等系列问题。他介绍，今年5月，其研究团队在阿勒泰举办的“2021—2022国际雪联越野滑雪FIS积分系列赛（阿勒泰站）”中就储雪进行了技术指导，今年12月还将为北京首钢大跳台提供储雪技术支撑。
“到目前，我们在达古冰川的实验面积1500平方米，相对于0.41平方千米的总面积，无异于杯水车薪。”王飞腾向记者介绍，他已向达古冰川风景名胜区管理局提出，下一步可以在山上就地取材，冬春储雪夏秋用，同样可以实现冰川保护，关键是成本低，操作简单。
“近年，达古冰川做了关于景区资源一系列的科研科考项目，给冰川盖‘被子’实验，只是在资源保护方面做了一个小小的尝试。”文定清称，景区还从基础的资源调查到冰川地质、野生动物、民俗文化等方面，进行了大胆探索，力争通过大量科研论证，为景区资源保护、合理开发、冰川旅游提供强力的科技支撑。
文章阿坝旅游网
原文标题：减缓冰雪消融，达古冰川适合盖哪种“被子”？这群科学家做了这些试验