科研進(jìn)展
南亞黑碳?xì)馊苣z加速喜馬拉雅地區(qū)固體水儲量損失研究獲新進(jìn)展
黑碳是由化石燃料和生物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生，僅次于二氧化碳的大氣升溫因子，具有強烈的吸光性。青藏高原毗鄰南亞黑碳高排放區(qū)，南亞的黑碳?xì)馊苣z能夠跨越喜馬拉雅山輸送到青藏高原內(nèi)陸地區(qū)。南亞黑碳的排放和傳輸可通過直接和間接效應(yīng)，加速青藏高原冰川消融，威脅亞洲水塔。
近日，中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院康世昌研究員課題組，聯(lián)合清華大學(xué)陳德亮教授、美國猶他州立大學(xué)猶他州氣候中心Robert教授，發(fā)現(xiàn)南亞黑碳?xì)馊苣z通過增加消融和減少冰川物質(zhì)補給，加速了以冰川退縮為主的青藏高原固體水儲量損失，尤其在喜馬拉雅地區(qū)及其孕育的印度河、恒河-布拉馬普特拉河流域最為顯著。
前期研究發(fā)現(xiàn)，南亞黑碳導(dǎo)致中高層大氣增溫，增強了區(qū)域?qū)α骰顒?，使得水汽在南亞輻合，黑碳增加了大氣中的云凝結(jié)核數(shù)量。黑碳引起的這些氣象條件變化，使得更多的水汽在南亞形成降水，由此傳輸?shù)角嗖馗咴乃麥p少，降水也隨之減少，進(jìn)而導(dǎo)致青藏高原冰川的物質(zhì)補給減少。在此基礎(chǔ)上，本研究在區(qū)域尺度上量化了南亞黑碳對高原冰川表面反照率和冰川消融的影響，進(jìn)一步評估了南亞黑碳對青藏高原冰川變化的直接消融效應(yīng)和間接降水補給效應(yīng)，并深入探究其對流域水儲量的影響。
結(jié)果表明，2007至2016年間，南亞黑碳沉降使青藏高原冰川反照率降低，導(dǎo)致消融量增加7.5%；同時南亞黑碳導(dǎo)致的高原降水減少帶來冰川物質(zhì)負(fù)平衡（虧損）增多6.1%；其中，喜馬拉雅地區(qū)尤為顯著，冰川物質(zhì)負(fù)平衡增幅達(dá)到33.7%。冰川物質(zhì)虧損導(dǎo)致陸表水儲量減少，其中青藏高原南部流域陸表水儲量減少顯著，尤其在印度河與恒河-布拉馬普特拉河等內(nèi)流盆地。
南亞黑碳導(dǎo)致印度河流域水儲量整體下降18.9%，其主要驅(qū)動機制是黑碳加速冰川消融的直接效應(yīng)，而恒河-布拉馬普特拉河流域的水儲量減少25.7%主要是黑碳顯著的間接效應(yīng)所致，即黑碳改變大氣環(huán)流所引發(fā)的降水補給減少。
未來南亞黑碳排放仍將持續(xù)增加，其影響還會加劇。因此，為了保護(hù)“亞洲水塔”，南亞地區(qū)黑碳減排勢在必行。
該成果以Reduced solid water storage over the Tibetan Plateau caused by black carbon為題，以Articles形式發(fā)表在國際知名期刊Communications Earth & Environment上。該研究獲得國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院西部之光交叉團(tuán)隊項目、甘肅省杰出青年基金等項目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s43247-025-02335-9
南亞黑碳對青藏高原冰川表面反照率（a）、輻射強迫（b）、消融（c）的影響
南亞黑碳通過直接消融效應(yīng)與間接補給效應(yīng)對青藏高原重點流域陸表水儲量（GT/yr）變化的影響
