澎湃Logo
下载客户端

登录

  • +1

雪:新疆天山和全球气候变化

澎湃新闻记者 江锦 顾一帆 寇聪
2016-04-08 09:19
来源:澎湃新闻
快看 >
字号

2016年2月23日,对于新疆伊犁州那拉提镇的巩乃斯河谷来说再普通不过的一天。气温相对于前两个月已经有所回升,日出的时间也更早了,9点多天色大亮,河谷已经飘雪了。

和降雨相比,雪安静又纷乱,没有声音和节奏。沿着风向,雪花倾斜下坠,但各异的形状和大小决定了路线的差异,较大的雪花快速下落,小的雪晶则在空中上下翻滚,转了几个圈后不见踪影。

当地人对这样的小雪丝毫不以为意,生活照常进行,没有人担心被雪打湿衣服和头发。早上,王海存就穿着一件衬衫去放羊了。

王海存夫妻俩住在天山积雪与雪崩研究站上,研究站位于新疆天山腹地,在国道218与巩乃斯河谷之间。在这里,冬季长达七个月,积雪年均厚度超过80厘米。

研究站密切监测着降雪和积雪的变化,这种变化是反映气候变化的重要依据。

临近冬半年的尾声,天气和积雪的变化愈加剧烈。山坡上的积雪加速融化,白天气温在零度徘徊。2月26日,离积雪站不远处的山体发生了小型雪崩,滚落的积雪阻断公路,几天后又飘起大雪,降雪时间超过12小时,新增积雪厚度达70厘米。

降雪

极低温度和水汽是降雪形成的两个必要条件。云中气温低于0℃,水汽以各种杂质为“凝结核”,凝结成冰晶,更多的水汽不断在冰晶上附着,形成较大的雪晶,两个甚至上百个雪晶连在一起时,雪花就形成了。

人眼很难看仔细观察雪花的形态。下雪时,人会本能地伸手去接住下落的雪,但往往还没来得及看清形状,雪就融化了。这种情况在显微镜和摄影术的辅助下有了突破。1885年,美国人威尔逊·本特利拍到了全世界第一张雪花的照片,在强烈好奇心的驱使下,这位农民花费几十年的时间不断拍摄显微形态下的雪花。他一生中共拍摄到了超过5000片雪花,其中没有任何两片的形态是完全相同的。

第一排从左到右依次为:柱晶、三角状片晶,六角形片晶,第二排为扇晶、星状枝晶、蕨状枝晶。Alexey Kljatov / flickr

受水分子的结构影响,雪的晶体都是严格按照六角形凝结的,在完全理想的生长环境中,水分子不断依附到六角形的冰晶上,在六个对称的方向上延展,形成对称的六角形雪花,但生长和高空下坠过程中的环境差异,使雪花形状又发生了微妙而多样的变化。基于观测和实验,日本的中谷宇吉郎教授在1936年成功实现了“人造雪晶”,通过控制温度和水汽的过饱和度,就能生长出不同形状的雪晶。

“人造雪晶”是对自然条件的一种模拟。从雪晶的不同的形状及状况,可以大致反推出高空云层的温度、湿度条件。针晶和枝晶一般只在-5℃到-15℃间的气温条件下才会出现。体积较大和较复杂的雪晶,表示它穿过了气象条件复杂的云团,鹅毛大雪说明雪晶通过了风小或者无风的云团。低于-15℃时形成的雪晶表面干燥,不能相互攀附在一起。

为了验证对降雪的种种猜想,科研工作者决定飞到云层中观测。1964年,中国的气象工作者将铝箔取样器安装在飞机的机身外,飞过吉林地区上空的层状冷云,云层中的冰晶和雪晶粘在取样器上,取回后进行显微观测,统计不同高度云层中样本晶体的密度以及大小。这样的观测不仅是为了了解降雪的物理过程,更是为人工降雪增雪做理论准备:在合适的时候降雪,以满足人们生产生活的需要。

肯尼斯·G·利布雷希特在实验室“培育”出的雪花。

从观测到制造,人对于雪的好奇和掌控越来越强烈。这种干预如今已经非常成熟、普遍,人们制造了造雪机,来进行冰雪运动和娱乐,甚至加入不同的气体和电场,还能制造特定形状的雪花。2015年8月,加州理工学院的物理学家肯尼斯·G·利布雷希特在实验室“培育”出了两片完全相同的“双胞胎雪花”,这项在阳光充沛的加州完成的实验再次证明了人类对于雪的天然好奇。

研究站

天山隆起在欧亚大陆腹心,远离海洋。印度洋距离天山最近,但从这里出发的暖湿气流北上,遇到巨大的喜马拉雅山脉阻挡,难以翻越进入大陆内部;而距离最远的大西洋西风气流,在天山上空对流层上部终年通畅,经里海北部和中亚进入天山地区。冬季,西风气流携带的水汽沿山体抬升,在寒冷的高空凝结,形成雪花降落。

新疆伊犁,被白雪覆盖的天山山脉。

新疆大部分地区干旱少雨,以典型的大陆性气候为主,阿尔泰山、天山和昆仑山被准格尔盆地和塔里木盆地隔开,由北向南形成了“三山夹两盆”的地貌。其中,天山的面积占新疆总面积的16.3%。三条主要山岭由西向东逐渐合拢,形成喇叭状,这里的降水量却占新疆总降水量的40%,伊犁河三条支流,特克斯河、巩乃斯河以及喀什河均发源于天山山麓,得益于迎风坡降水和融雪,伊犁河水量丰沛,河谷地带气候温和,是新疆最湿润的地区。相比新疆大面积的荒漠和沙漠地貌,这里利于耕种放牧,沿着公路,能看到两侧一望无际的平原,与江南地区的景象颇为相似。

2015年12月,新疆伊犁河谷旁的田地。

冬天太阳升起之后,巩乃斯河谷地区笼罩着淡淡的雾气,阳光照在积雪的田里,雪面反光强烈,让人产生梦幻般的感觉。收割后的玉米秸秆堆成小山,向阳的一面积雪已经融化了。

中科院积雪与雪崩研究站是中亚唯一一个山区积雪与雪崩研究的站点。为了保证伊犁到焉耆的公路满足国防需求,中国政府于1967年成立了0503公路雪害防治工作队,研究雪崩形成机制和防治办法。一年后又成立了天山积雪与雪崩研究站。这是国道218上最危险的地段之一,前后12公里均为雪崩危害地段。研究站选址在这里,是为了能对雪崩进行现场观测和研究。

2016年3月12日,积雪站旁的国道上发生了一次小型雪崩。 郝建盛 图

研究站的课题不断拓展,从最初为了解决雪崩的实际问题,到观测降雪过程、雪晶形态、雪崩机制和融雪水文等一些列课题。这个持成立了48年的野外观测站点使得中国的积雪和冻土研究不断完善、深入。

李兰海和学生乘坐的车停在观测站外时,王海存打开低矮的铁栅栏迎接,招呼他们进屋。煤炉提前烧热了,冷清的研究站一下热闹起来。李兰海是天山积雪与雪崩研究站的站长,2008年他从加拿大回国,加入中科院新疆地理与生态研究所,主持积雪与融雪水文相关研究。学者们在执行课题研究任务时才在站上短期居住。常驻在研究站上、负责日常观测和设备维护的,是王海存和妻子刘世红。

1990年,20岁的王海存离开老家甘肃,因为偶然的机缘来到天山积雪与雪崩观测站工作。当时的观测站不通水电,冬季常因大雪封路,他和同伴就住在一个简易的铁皮房子里。这种几乎是原始的生活很难忍受。在最初的五年里,王海存的同伴们纷纷离去。王海存也离开过。一旦缺少固定人员值守,观测的连续性难以保证。2000年,中科院地理与生态研究所又找到王海存,希望他能回来工作。刚刚结婚的王海存最终带着妻子回到积雪站。

2007年,儿子出生了。在镇上的娘家住了几个月,妻子就带着儿子回到了山上。也是在这一年,研究站对房屋进行了翻修,一年后,又在对面的山坡上修建了太阳能和风能互补的小型电站。2010年,这里接通了互联网,观测数据可以方便地传回研究所。和20年前相比,积雪站硬件条件的变化是跨时代的。但这并不意味着危险会远离这个山坡上的小院落。2012年12月,对面陡坡发生雪崩,大雪冲下山坡、漫过公路,一直冲进研究站。雪浪冲垮了铁栅栏,气象仪器被埋,王海存夫妇跑回屋里才躲过一劫。

积雪站有四间漆成鹅黄色的平房,三间住人,一间是厨房。王家住在靠近厨房的一间,屋子中间是一个老式的锅炉,和厨房的灶台一样,靠烧煤取暖,煤炉的烟随着管道从屋顶排除,烟囱周围露出了红色的屋顶,其他地方则覆盖着20多厘米的积雪。2016年1月,我们到这里的时候,还可以看到4年前那场雪崩留下的可怕的痕迹:气象仪器周围的铁栏仍是弯折的。空地上的一个车棚被去年冬天的雪压垮了。

积雪站周围积雪堆积到小腿的高度,王海存从雪中挖出了5条路,分别通往气象观测场、河岸、羊舍、公路以及厕所,这五个地点划定了站上的冬季日常生活的范围。

王海存进行例行的气象观测。

气象观测一天进行3次,北京时间8点,站上天还没亮,王海存必须打着手电筒观测,依次记录地表温度、地层温度、积雪深度,百叶箱中的气温、湿度,最后取出自动百叶箱中的记录条。自动观测数据会和人工观测的结果进行对照,以提高数据的可信度。

重回积雪站之后,王海存夫妻就没有回过甘肃老家。为了保持观测数据的连续性,他们也不能两人同时下山。每天早上10点,天色渐明,夫妻俩轮流去河边取水洗漱。站上没有自来水,河水冬天封冻,一条塑料水管将山泉水引到河边,王海存用铁桶将水提到房里,屋内的煤炉将水烧开,再灌到开水瓶里。站上的生活困难重重,热水是冬天最基本的需求。吃过简单的早饭,王海存夫妇依次给站上的动物们喂食:站上有一只火鸡、两只猫、三只狗、四只鹅和三十多只羊,猫狗的陪伴能排遣寂寞,牲畜则可以补贴收入——8岁的儿子在县里读二年级了,家庭的开销越来越大。

雪的可塑性极强,对于孩子来说是非常具有吸引力的玩具。王海存的儿子平时住在镇上的外婆家,趁元旦假期回到了站上,“就是想回来玩雪,镇上雪少”,他爬上两米多的雪堆,再从顶上滑下来,乐此不疲地重复着。

王海存要从积雪中挖一条通往仓库的路,他拎起黄色的塑料雪铲,儿子也拿着一把小铁铲跟来。雪地上很快出现一小截路,儿子跟在王海存身后玩雪,用小铁铲垂直地切开积雪,露出一个平整的截面。

“你看今年下了几场雪?”王海存问。他弯下腰轻轻地数起来,仔细分辨:垂直截面上有几条浅浅地痕迹。一场新雪产生一个新的表面层,雪面受到风力和太阳辐射的作用,形成区别于下层的表面形态。下一场雪覆盖原有的雪面,就产生了清晰可辨的层次。

答案是5场。王海存抓出一把底层的积雪,在手上搓了搓,“这个已经形成了一些深霜,上面的还没有”。

深霜发育是雪崩的一个重要原因,积雪内部的温度差异使得雪粒之间产生水汽交换,结成霜颗粒,致使所有雪层强度很低,容易发生雪崩。正是依靠对于积雪的敏锐感觉,王海存才躲过了2012年那场大雪崩。

国道218的“鬼门关”

冬季,气温低于零度时,降雪会累积起来。积雪日数和积雪深度更加连贯地刻画了冬季的气候。极寒地区被永久性积雪覆盖,但那里的降雪并不多。北极地区冬季漫长,但远离主要水汽来源地,加上冬季气温太低,空气容纳水汽的能力降至极值,年均降雪往往不足100厘米。亚寒带和温带每年积雪时间可能超过2个月。北美大陆积雪分布比较均匀,从北极到赤道,各类积雪区依次排列,与气候带相吻合。欧亚大陆积雪分布不规律,各类积雪区相互交错,山脉和湖泊等区域地形影响降雪量和积雪量。中国东北、新疆北部和青藏高原地区是世界上重要的稳定季节性积雪区。再往南,气候变得更加温暖,仅仅在寒潮南下时才可能形成短期积雪——在某些暖冬年份,甚至根本没有降雪。卫星监测显示,每年1月份前后 ,中国积雪覆盖范围达到最大,5月到6月,季节性积雪基本消失殆尽,仅剩下永久性积雪分布在天山、青藏高原和东北的部分地区。

2016年2月,国道218从积雪的爱肯达坂穿过。

2015年9月底,气温快速下降,天山中段的那拉提山开始下雪。9月28日,218国道艾肯达坂路段开始积雪,29日上午,一辆半挂货车冒雪前进,积雪导致车辆侧滑,不得不停在原地等待救援。雪没过半个轮胎,被风刮起后又碰到车身和山体阻挡,在道路上堆起了小丘,通行危险,这一路段被迫封闭。困在路上的货车只能原地等待,盘山道路狭窄陡峭,远离乡镇,等待的车辆油箱封冻、电瓶馈电。巩乃斯林场的民警接雪情后出警救援,协助小型车辆掉头,组织货车司机离车返回林场休息。29日晚,民警救援完成时,艾肯达坂积雪已经将近一米,山脉被白雪覆盖,货车悬在山头,成片的云杉林上,堆积的雪簌簌地落下来。

这是冬季天山达坂上的常见“险情”。达坂在蒙语中的意思是高山的制高点。艾肯达坂位于巩乃斯乡,海拔3035米,积雪融水和降水沿着山体间的沟壑汇集,成为巩乃斯河的源头。国道218从达坂穿过。

“雪崩路段,谨慎驾驶”的蓝色警示牌就树在研究站旁边的218国道路边。这条公路始建于50年代末,是联通南北疆的主要通道,冬季这里积雪深厚,需要依靠大型机械疏通,行驶在这样的道路上,需要司机具有丰富的经验和胆量,既能够准确判断天气和路况,也能在恶劣条件下保持冷静。即便如此,一到9月,这样的救援就会成为常态,除了沿途乡镇,218国道上几乎没有信号,但是在艾肯达坂架设了通信基站,救援电话喷涂在山体上。这一段路被当地的司机称作“鬼门关”。

遭遇暴风雪天气时,车辆完全无法通行,只能靠牧民骑马救人。在强势的自然环境中,马是更加可靠的交通工具。

1月初,降雪减少,积雪达到高值,阳光猛烈,加上雪地的反射,明亮地让人睁不开眼。阳坡的积雪有些已经融化,可以看到斑驳的黄褐色山体。一旁的国道218已经被大型机械清理畅通,阳光让道路上的薄雪微微融化,结成湿滑的冰面,车辆缓慢通行。达坂视野开阔,远处群山终年积雪,银色的输电铁塔由远及近,越过公路,向另一个山头延伸。平缓的达坂上只有三个突出点:一个蒙古敖包、一块景区标识和一个自动气象观测站。

敖包是蒙古族的重要祭祀载体,从祭祀山神中演化出“垒石像山,视之为神”的传统,路遇敖包,蒙古人要参拜祈祷、献上哈达;景区标识在敖包的西面,上面写着“欢迎来到巩乃斯观光旅游、休闲度假和投资兴业”。2015年这里成为4A景区。游人总是随着夏季来临,听导游一遍又一遍地讲述蒙古族土尔扈特部东归的故事。而在此时,达坂被积雪覆盖,只有气象站的风速仪缓慢转动。在气象系统中,它是Y5829号站点。

尽管艾肯达坂的冬季景象辽阔而壮丽,却没有人愿意来这里观光或者停留,这正是研究积雪的完美机会。Y5829号站点是新疆1650个实时观测站点之一。在新疆,这些观测点形成一个监测降雪和积雪的网络。为了构建这个网络,中国政府花了将近半个世纪的时间。

而今,Y5829号站点这样的监测点已经可以对降雪和积雪情况进行自动观测,并将数据上传到位于乌鲁木齐的服务器上,以便更加准确地监测天气情况,进行气象预报。通过对气象数据的分析,预测到合适的观测条件,天山积雪与雪崩研究站的站长李兰海就可以带着学生进行野外测量了。

李兰海和他的学生必须在大雪和大风到来之前赶到艾肯达坂,完成对积雪深度、密度和风速的观测记录。他们的研究对象之一是新疆常见的一种冬季气象灾害——风吹雪。天山公路风吹雪危害地段,气流挟带着雪粒在近地面运行,路面上扬起白色的雪幕,能见度极低,随着长时间的降雪,雪粒在风速减弱处沉积,形成雪粱和雪坡,雪粱在道路上堆积可至5米以上。

修建道路使得自然地貌发生显著变化,而雪坡堆积往往使得山腰线恢复成原始斜坡状。1965年,艾肯达坂3千米路段断续严重积雪,平均积雪厚度在3米以上,清除积雪后,一遇到大风,路基又很快被积雪所掩埋。1968年,为保证公路安全,引进了中国第一组导风板试验工程,通过对风向和降雪情况的观测,在不同路段架设了不同尺寸和倾角的导风板。为了保证道路安全,到1980年,这条公路沿线设立了8468米导风板为主体的防治工程。

国道218成了防治各类雪灾的试验场,积雪站与有更丰富治理经验的日本冰雪防灾研究中心合作,设计了一系列防雪崩台阶、导风板和防雪土丘。但冰雪对于这条道路的危害从未真正解除,气候变化给防治雪灾带来了新的挑战。

那拉提镇

从积雪站继续向西,沿着国道218行驶一个多小时就能到达那拉提镇。在这里,人和雪的相互影响更加密切。那拉提以农牧业为主,1990年代开始,那拉提草原进行旅游开发,2006年,那拉提机场通航,随着政府对旅游产业的推动,小镇建起了配套的“牧家乐”、宾馆以及餐厅。小镇沿着公路发展,冬天,路旁的餐馆、商铺和旅店几乎全都关门歇业,没有游客,店主们也都回到自家的房子里越冬。

积雪不仅与气候变化有关,也是重要的经济资源。“我们也想利用冰雪项目带动冬季旅游”,那拉提镇的一位官员表示,“可是冬天游客太少,项目的投资太大,景区安全难以保证。”

那拉提草原景区内积雪不均。远处的缓坡全白,近处的草甸上的积雪有的已经融化,有的被人清理走了。巩乃斯河也在景区内,大片的河漫滩上全是石头,河滩上的胡杨有些已经枯萎,仅有细细的水流蜿蜒流过。水面结冰了,牛和马走到结冰的水面上,用蹄子凿开冰喝水。景区内的草场按照景区要求进行管理。为了保证夏季草原的生长,冬天实施禁牧。

沿着景区道路继续向里走,就是哈萨克牧民的村庄。冬天不用上山放牧,整个村庄都处于假期状态。村口的大片空地成了孩子的游乐场,年轻男人聚在家门口聊天,牛和马栓在路边。羊群围在院子的食槽里吃草。

这里是那拉提村的一个牧业组,聚落逐渐形成于70年代末80年代初,此前牧民逐水草而居,夏季去海拔较高的夏牧场放牧,冬季则在当地人称“冬窝子”的简易毡房里度过。由于冬季雪灾频发且难以救援,政府逐步引导牧民在平缓地区建房定居,夏季牧民仍上山放牧,冬天则在村子里依靠提前打好的牧草过冬。冬季漫长寒冷,保证家畜越冬就需要储备足够的草料。这里的牧草捆成方形堆放,几乎和房顶一样高。

30年前,这里一亩草地能打20到30捆草,现在下降到了十四五捆,71岁的老牧民努尔顿说,“小的时候夏天草长得和马一样高,现在一般不到一米”。

牧草的生长反映了水资源的变化。当地的水源一方面来自巩乃斯河,另一方面来自草原和附近山麓的积雪融水。“以前巩乃斯河的水有将近1米5深,冬天河上的冰也很厚,马可以从冰上走过”,老牧民阿仁回忆道,“1999年大暴雪,雪融之后成了大洪水,以前4月份经常有洪水,但1999年之后就基本没有了”。

草场过载加剧了困境。最近十几年来,牧业组的牲畜保有量翻倍,为了可持续发展,部分草场冬季围栏禁牧,保证春夏牧草生长。积雪是草场冬季最好的保温层。

村里和镇上很多人感觉雪变小了。以前国道218路边的雪墙堆起来将近两米,但今年这段路上雪小多了。新源县的一位年轻人回忆起小时候,下雪后去上学,都要自己扛着铁锹,现在用不上了。

雪多了还是少了?

雪变少了:这不只是那拉提这个天山深处的小村庄的牧民们的感觉。世界上很多地方的人们都感觉雪变少了。

对于很多欧洲人来说,距离那拉提5000多公里的阿尔卑斯山区是完美假期的保证。越来越多的滑雪者,催生了完善的雪道和舒适的旅馆。但与这些设施相比,雪才是一切乐趣的基础。2014年,阿尔卑斯山区的滑雪场经营者经历了记忆中最糟糕的冬天,直到圣诞节后两天,雪才厚了起来,但没过多久,他们又发现雪太大了,暴风雪导致道路和机场关闭,上千名度假者的计划被迫取消。

2015年12月28日,瑞士阿尔卑斯山一处滑雪场,孩子们在薄薄的一层雪上学习滑雪。 视觉中国 图

2015年,阿尔卑斯山的“白色圣诞”没有如期出现。12月中旬,很多雪场仍然处于关闭状态。12月底,法国媒体说“在本该滑雪、扔雪球,享受温热红酒的冬天,滑雪场却只有鸟鸣、花开,和人造雪。”奥地利一处山坡上仅有一条雪白的直道,而两侧是褐黄的草地,游客握着滑雪手杖在草地上漫步,阳光直射山坡,温度达到九摄氏度。面对暖阳,一位来滑雪的女士说:“尽可能地享受假期吧,希望下次会好一点。”

情况在2016年新年后有所改善,阿尔卑斯终于开始下雪了,瑞士西侧山地积起了近30厘米的雪。滑雪场的老板终于可以暂时松口气。但问题并没有消失,降雪的时间表变化了,而他们难以掌握这种变化。

NASA发布的从2000年到2015年的10月至次年4月间,全球积雪覆盖面积变化示意图。

降雪对气温和降水的变化高度敏感,所以被认为是反映气候变化的重要依据。2013年,IPCC第五次评估报告指出,1992-2011年期间,格陵兰冰盖和南极冰盖的冰量一直在损失,而2002-2011年期间有可能达到更高速率。全球范围内的冰川几乎都在继续退缩。北半球春季积雪范围在继续缩小,在1967−2012年时期,北半球三月和四月份积雪面积每十年缩小1.6%,六月份每十年缩小11.7%。报告强调了春季积雪的变化,实际上是综合考量了冬季降雪量、积雪日数和融化速度等影响,其中任何一个环节发生变化,都会体现在春季积雪的雪深和范围上。

气候变化对于新疆的影响是位于乌鲁木齐的新疆生态与地理研究所的重要课题。在考量气候变暖对于新疆的影响时,曾出现过两种截然不同的看法。1994年,美国学者指出北半球温带低地春季积雪减少10 %,1997年,加州大学学者分析了52年来天山各站点的数据,指出天山积雪储量和持续时间在减少,但据中科院李培基教授研究,近50 年来新疆年积雪日数和年累积雪深分别增加8 .9 天和20 .8 cm 。天山积雪与雪崩研究站的研究结果印证了这个说法。

天山地区过去50年的平均气温呈显著增加趋势,伊犁河谷地区的气温增加显著高于其他天山地区,但气温的增加没有带来降雪的显著减少。“降雪是降水的一种形式,有的地区冬季气温升高,原本是降雪可能就变成下雨了,这是一个临界值的问题,”李兰海说,“天山冬季温度虽然也升高,但是平均温度远在0℃以下,所以仍是以降雪的形式出现。”

研究证实,极端天气比以前更加频繁。但和普通人的感觉和回忆不同,天山积雪站20年来的逐日观测显示,积雪站周边的气温变化不明显,积雪深度不但没有下降,反而略有增加。在新疆全区,平均年暴雪日数自1960年代以来就呈现出明显增加的趋势。在80年代中期以前,乌鲁木齐几乎没有出现过暴雪,但此后暴雪却频繁出现。2015年12月,乌鲁木齐迎接了一场暴雪。这场大雪开始于2015年12月10日,持续42小时。12月11日的单日降雪量(35.9毫米)突破了1951年有气象记录以来的极值。12日,降雪结束,城区积雪44厘米,交通和生活几近停滞。但人们对于暴雪没有太多怨言:乌鲁木齐是世界上距离海洋最远的大型城市,这里太缺水了。

2015年12月,新疆乌鲁木齐市,晨光中依稀可以看见远处的雪山。

随着气候变暖,大西洋西风气流带来的水汽更加丰沛了,降雪量随之增加。对于干旱的新疆来说,雪是宝贵的水资源,对于植被生长、沙尘暴减少、农作物耕种和工业生产都至关重要。中科院三位资深的旱区气候研究者曾在2002年发表论文,探讨了我国西北气候“由暖干转向暖湿”信号,他们指出“我们不能坐等时间演进出现的实际变化来识别”。

雪融化了

普通人对于气候的感知往往是模糊和片面的。无论降水还是气温,年际变化都不是线性增加或者减少,而是反复波动,长时间的记录才能捕捉到波动之中的变化趋势。

为了理解新疆的气候变化,以及这种变化在全球变暖中的角色,李兰海推动建立了伊犁河流域生态研究站。研究站的目标是全面观测流域内的水文循环、生态环境、包括水库、电站等对河流生态的影响,

李兰海1964年出生于江西南部农村。在他的家乡,一年四季都覆盖着绿色植物,但这种记忆毫无浪漫之处。南方农村沉重的农业劳动几乎剥夺了他改变命运的机会。1980年参加完高考,他没有在县城等待结果,而是回到家继续务农,7月31日,高中的副校长特地到村里找他,告诉他被大学录取了,8月1日是高考体检的最后一天,他几乎错过了上大学的机会。

类似的偶然一再改变李兰海的命运轨迹,并将他引向不同的专业工作。他先是在南京学习农学,研究生毕业后,进入北京的中科院自然资源综合考察委员会工作,随后进入泰国的亚洲理工学院攻读博士学位,研究如何用更低的成本合理养鱼。一个博士后的工作机会将他带到加拿大。在那里,他的工作是研究融雪型河流发生洪水的水文过程。

2008年,李兰海回到中国,来到新疆。中科院新疆生态与地理研究所位于乌鲁木齐的北京路上,从所里出来,经过一座天桥,有一个“西单商场”。刚到乌鲁木齐,李兰海经常去商场里一家咖啡馆喝咖啡。在咖啡的香气中,李兰海经常问自己一个问题:回国到底好不好?

李兰海的目标是通过对伊犁河以及天山积雪的研究,建立数学模型,评估气候变暖下积雪变化以及融雪洪水的发展和应对策略。

不管他的答案是什么,随着2月到来,天山的冬天即将过去。不断变化的积雪正在催促他回到国道218旁边的研究站上。

2月底,当我们和李兰海的学生再次沿着218国道向艾肯达坂行驶的时候。积雪明显融化了。阳坡根本看不到雪,阴坡上也露出了斑驳的褐色草地。道路两边的雪堆上布满黑褐色的泥水痕迹,雪堆形状也发生了剧变,被阳光、融水、泥土和再结冰过程所侵蚀,此时已经毫无美感可言。

2月份,伊犁河谷地区气温逐步回升,虽然日均气温仍然在0度下,但昼夜温差大,白天气温仍有相当一段时间高于0度,这段时间内积雪发生有效融化,表层融水下渗,填进了积雪间原本的空隙,温度下降后,这些雪水再次凝结。经过复杂的变质作用,积雪表面不再蓬松,而是结出了一层半透明的硬壳。

除了自然作用,人的行为也改变了雪的形态。行走的痕迹、丢弃的废渣和取暖的热辐射在积雪上留下印记。12月底,积雪站的屋顶上有20cm的整齐积雪,2月已经消失,屋檐上垂下了长长的冰凌,地上被铲出的小路两侧,积雪断面像微缩的“峡湾地貌”,时间和气温的作用在这里有了可视化的展现。

雪引起的交通事故仍然不时可见,在去积雪站的路上,我们看见一辆半挂货车停在国道边,一侧的轮胎陷进了雪里。天色把路边的积雪映成了暗蓝色,司机蹲在火堆旁等待民警救援,他在路边的积雪里挖出一个小洞窟,在里面升起了火,橘红的火光在风中闪动。

    澎湃新闻报料:021-962866
    澎湃新闻,未经授权不得转载
    +1
    收藏
    我要举报

            扫码下载澎湃新闻客户端

            沪ICP备14003370号

            沪公网安备31010602000299号

            互联网新闻信息服务许可证:31120170006

            增值电信业务经营许可证:沪B2-2017116

            © 2014-2024 上海东方报业有限公司

            反馈