喜馬拉雅山
冰川的博物館

喜馬拉雅山是地球上最年輕和最雄偉的高山,從南到北跨度達200—300公里,可分為小喜馬拉雅山、大喜馬拉雅山和內喜馬拉雅山;從西到東,則綿延2400多公里,按照河流可劃分為三段:普蘭孔雀河以西為西段,普蘭孔雀河和亞東河之間為中段,亞東河以東為東段。世界上14座海拔8000米以上的高峰中有10座位于喜馬拉雅山地區(qū), 海拔7000至8000米的高峰更是多達40多座。這里是冰川發(fā)育的中心,現代冰川共有17297條,總面積約34782平方公里,主要的山谷冰川長度都在10公里以上。比如喜馬拉雅山最長的冰川是熱母冰川,長度達到28公里,位于喜馬拉雅山中段的干城章嘉峰東坡;卓奧友峰北坡的加布拉冰川長21公里,南坡的格重巴冰川長22公里,等等。
是什么造就了南北坡冰川的天壤之別
喜馬拉雅山地區(qū)之所以有如此眾多的冰川,跟喜馬拉雅山南北坡的地貌地勢密切相關。喜馬拉雅山南坡山高谷深,森林茂密,自然景觀的垂直地帶性明顯。以珠峰為例,南坡海拔1600至2500米間為山地亞熱帶常綠闊葉林帶,2500至3100米間為山地暖溫帶針闊葉混交林,3100至4000米左右為山地寒溫帶針葉林,4000至4700米間為亞高山寒帶灌叢草甸帶,4700至5200米間為高山寒凍草甸墊狀植被帶,5200至5500米間為高山寒凍地衣帶,5500米以上為高山冰雪帶。而北坡為高寒寬谷盆地,其自然帶迥異于南坡,海拔4000至5000米為高原寒冷半干旱草原帶,偶見伏地柏等灌叢,5000至5600米為高山寒凍草甸植被帶,5600至6000米間為高山寒凍地衣帶,6000米以上為高山冰雪帶。
珠峰南北坡的地貌與自然景觀如此不同,對冰川的性質和形態(tài)產生了巨大的影響:南坡的多數大冰川,中下段布滿表磧、表磧丘陵和冰面湖,冰下河較多,有些冰川前段的冰磧上,還長有喬木、灌木,甚至有些冰川可以延伸至森林帶中;北坡多數大冰川,冰面凈潔,表磧薄,多冰面河、冰面湖、冰內河,冰塔林立,冰川都在多年凍土帶以上,植被稀少。

從西到東、從南到北,喜馬拉雅山的氣候變化很大,這對冰川的發(fā)育產生很大的影響。
在東西方向上,由于降水的水汽來源不同,導致冰川性質不同。喜馬拉雅山西段的克什米爾一帶,受地中海型西風降水之惠,冬春多雪,多數冰川屬冬春補給型的海洋型冰川。喜馬拉雅山東端的南迦巴瓦峰地區(qū)臨近雅魯藏布大峽谷,成為印度洋孟加拉灣夏季季風濕潤氣團北上通道,發(fā)育了季風海洋型冰川。喜馬拉雅山東西兩段山區(qū)冰川上的雪線均能降低到海拔4500米以下,冰川具有較好的冰雪補給,冰川活動性較強。

在南北方向上,喜馬拉雅山氣候變化主要體現在兩方面,一是垂直帶的降水量分布變化不同,二是南北坡的干濕狀況差別很大。南坡受夏季向北推進的印度洋季風影響,最大降水帶一般出現在海拔2000米左右,2000米以上則降水顯著減少。到了海拔5000米左右的冰川區(qū),由于冰川的冷源作用,降水量又增多,成為第二大降水帶。例如:珠峰南坡海拔2745米的羌利卡爾氣象觀測站,年降水量為2283.6毫米;到海拔3355米的南遮巴沙爾村,年降水量只有939毫米;到海拔4420米的拉均村,年降水量減為582.8毫米;到了孔布冰川海拔5600米以上的粒雪盆,根據年積累的降雪雪層厚度,折合降水量則達到了l700毫米。

珠峰北坡,絨布冰川上部海拔5900米處的粒雪盆,年積累的降雪雪層厚度,折合降水量達800毫米左右;海拔5000米的絨布寺年降水量僅為335毫米;海拔4300米的定日地區(qū)年降雨量為243毫米。年降雨量隨著海拔高度的降低而減少,這充分反映出大喜馬拉雅山在超過海拔6000米時,在氣候上所起的屏障作用。珠峰南北坡進入雨季的日期也不一樣,比如5月份,北坡干燥少雨,是登山科考的好季節(jié),而南坡聶拉木河谷陰雨連綿,很難進行科考活動,所以到南坡開展冰川等考察以秋冬季為宜。
錯綜復雜的雪線和多種多樣的冰川形態(tài)
由于地形和氣候條件的影響,喜馬拉雅山的雪線高度呈現出東、西段低、中段高,南坡低、北坡高的特點。西喜馬拉雅山冬春降雪多,雪線在皮爾潘加山脈為海拔4400米左右,南迦帕爾巴特峰附近雪線為海拔4500—4700米,雅魯藏布江大拐彎附近的南迦巴瓦冰川雪線高度為海拔3390米,冰川長10.8公里,從海拔7782米綿延到2800米,向北伸入森林帶。南坡尼泊爾喜馬拉雅山的最低雪線可達4500米,南安拉普納冰川長13.7公里,末端海拔3566米。向北接近大喜馬拉雅山主山脊時,雪線可上升到海拔5800米。如果南北向深切河谷貫通主山脊時,就成為引導水汽北上的通道,使該地區(qū)氣候十分濕潤,雪線的變化很劇烈,加上地形引起的雪崩等作用,致使雪線和冰川性質呈現出錯綜復雜的情況。
珠穆朗瑪峰周圍就是一個很好的例子:東絨布冰川粒雪盆后壁為高峻的珠穆朗瑪峰,各山口高度均在海拔6000米以上,成為外來水汽極難進入之區(qū),因而雪線高達6250米,是全球最高雪線紀錄。但是西絨布冰川上源的西山口相對較低而且開闊,南來水汽時有翻越,雪線為海拔5800米左右。位于珠峰東南20公里的馬卡魯峰(海拔8463米)東坡的沙基塘冰川,受沿朋曲河谷朔源北上濕潤氣流的影響,冰川長17公里,其末端下伸到3570米,進入森林帶,雪線高度僅為海拔4810米。與東絨布冰川相比,雪線下降了1440米。
雪線以上的積雪經過壓實和變質作用形成冰川冰,冰川冰在重力作用下產生運動,形成不同形態(tài)的冰川。按冰川的形態(tài)和規(guī)模,可分為平頂冰川、大冰冒冰川、懸冰川、冰斗冰川、山谷冰川、溢出山谷冰川和山麓冰川。這些形式的冰川在喜馬拉雅山的古今冰川演變史中都存在過。最大冰期時,古山麓冰川相連,但在冰川外緣,藏南湖盆寬谷區(qū)仍然是水波蕩漾,生機盎然。

喜馬拉雅山地區(qū)按照冰川的成冰作用和冰川溫度的不同,冰川可分為三個主要類型,即極地型冰川、大陸型冰川和海洋型冰川。
極地型冰川的特點是積雪區(qū)氣溫終年低于0℃,雪面融化微弱,粒雪依賴再凍結—重結晶作用成冰。在希夏邦馬峰北坡海拔7000米的平臺上,對鉆取的冰芯研究表明其成冰作用屬于極地型成冰作用,該處冰芯10米深處冰溫約零下14℃,屬于極地型冰川。這是1997—1998年的最新發(fā)現,因此證明海拔7000米以上極高山寬大深厚的平坦冰雪地帶,其冰川成冰作用和極地冰川發(fā)育特性相似。
大陸型冰川的特點是暖季雪層上部可達0℃以上,雪層下仍保持0℃以下。融水可滲入粒雪層中,遇冷凍結成冰片,大部分粒雪靠冷滲浸—重結晶成冰。大陸型冰川分布于氣候干燥的大陸內部,年降水量一般不超過l000毫米,雪線高,氣溫低,冰川主要依賴低溫所提供的冷儲條件而生存,冰川運動速度慢,冰川雪線地帶活動層下界冰溫約在零下8—9℃左右,冰川均處于多年凍土帶之上,冬季河源斷流。藏南措美以西的喜馬拉雅北坡屬于大陸型冰川。
海洋型冰川的特點是雪層厚,氣溫較高,冰溫為0℃到零下1℃,夾有滲浸冰片的厚粒雪層,深處粒雪靠暖滲浸—重結晶作用成冰。海洋型冰川分布于受海洋濕潤氣流影響較大的地區(qū),年降水量超過1000毫米,甚至達到3000毫米,而且雪線低,冰川運動速度快,冰川末端可伸入森林帶,冬季河源不斷流。冰雪面上還有冰蚯蚓、冰跳蚤等生物。喜馬拉雅山措美以東和喜馬拉雅南坡因受印度洋季風的強大影響,屬于海洋型冰川。
冰塔奇觀舉世罕見
在喜馬拉雅中段北坡,山谷冰川上有世界上最雄偉壯麗、形態(tài)多姿的冰塔林。冰塔高度為數米至30多米不等,其形貌如丘陵、如金字塔、如高聳的城堡、如刺向藍天的寶劍。有的冰塔表面有密集的淺圓形消融坑,晶瑩閃耀,有的冰塔間有星羅棋布的冰湖,十分奇妙。有的冰塔內部有河道,在這些冰融水的長期作用下,又形成了冰橋和水晶宮殿般的冰洞、冰簾、冰鐘乳石、冰柱和冰筍等,鬼斧神工,好似天然形成的冰雕群。

為什么喜馬拉雅山地區(qū)有如此壯觀的冰塔林呢?形成冰塔的因素主要有兩點:首先,多支冰流匯合后,冰川運動使冰層產生褶皺和縱橫裂隙,這是一個必要的前提;其次,在低緯度的高山區(qū),極強的太陽輻射使裸露冰面的溫度升高,冰面的消融強度遠遠大于中高緯度的冰川,冰塔間的融水侵蝕下切能力很強。這也是地球上其他高山冰川地區(qū),如阿爾卑斯山、昆侖山、祁連山、天山等都沒有發(fā)育出如此壯觀的冰塔的原因。
全球氣候變暖是當下人們非常關心的問題。氣候如果繼續(xù)變暖,幾十年甚至上百年以后,喜馬拉雅山的冰川會消失嗎?答案是不會。經過中外科學家們近幾十年的考察和研究,他們已經在樹木年輪和冰芯記錄中獲得了有關喜馬拉雅山地區(qū)現代冰川及古冰川的大量信息,比如古今冰川特點、變化趨勢等等。珠峰北坡的絨布冰川,總長22.4公里,裸露冰長16.6公里,末端海拔5158米。冰塔末端從1966—1997年間后退270米,平均每年退縮8.7米,而1921—1966年間,平均每年退縮6米。如果按每年8.7米的速度繼續(xù)后退,到2035年,還要退縮418米,到那時仍然有16公里長的裸露冰面和冰塔林,仍然是十分壯麗的冰川。
我曾參與研究過全新世中期喜馬拉雅山地區(qū)的冰川與環(huán)境。全新世中期是氣候大暖期,距今六七千年。那時在聶拉木北面海拔4300米的亞里村一帶,氣溫比現在高3—5℃,與今日聶拉木一樣,生長著大量高山杜鵑。那時希夏邦馬峰北坡的野博康加勒冰川退縮到海拔5800米的高山營地附近,仍然是一條山谷冰川。而現在它的規(guī)模是:冰川總面積約為26平方公里,長約11公里,冰川末端海拔約5550米。因此,前一段時間各個媒體爭相報道的認為2035年喜馬拉雅山冰川會消失殆盡的說法是沒有科學依據的。
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