印度洋上空的污染物对亚洲喜马拉雅山脉的冰川融化负有直接责任——这是来自美国Scripps研究所的一个研究组的结论。这篇题为《棕色云增暖南亚》（Brown haze ‘heating up’ South Asia，《自然》2007年8月）的论文曾在学界引起轩然大波。中国科学家近年对青藏高原的冰芯研究进一步支持了这一结论。

 

与Scripps研究所主要依据无人驾驶飞机收集的数据，再加上地面和卫星的观测数据等手段不同，在过去3年里，中国科学院青藏高原研究所的科研人员在青藏高原对不同气候区多条冰川表面雪样或雪坑样进行了采集，同时，获得了时间跨度不同的7支冰芯。

 

冰芯形成的过程会封住一部分空气，研究人员使用一系列手段，从中“取”出甲烷，对其含量进行分析。而甲烷是一种用来检测气候变暖的重要参数。包括青藏高原在内的亚洲高海拔地区，是全球中低纬度冰川最为发育的区域，其冰芯记录无疑能为研究人类活动对气候环境的影响提供最直接的证据。

 

这项研究由国家自然科学基金委员会支持，课题负责人、青藏高原研究所研究员徐柏青表示：“为取得大量的覆盖青藏高原的分析数据，前期的野外及室内工作量巨大，影响了成果的及时发表，导致成果发表严重滞后。”

 

该项研究表明，冰芯记录最为显著的特征是20世纪90年代中期以来，青藏高原雪冰中黑碳含量有了显著增长，这在全球变暖、冰川持续退缩的背景下，显示了人类活动使黑碳加速排放，对青藏高原冰川资源危害显著。

 

黑碳是农作物秸秆燃烧产生的灰雾、家用煤炉的烟和机动车尾气中的一种活性成分，是仅次于二氧化碳的第二大潜在温室气体。一旦黑碳降落在喜马拉雅冰川，它们就会使冰雪的颜色变暗，从而增强其吸收热量的能力，使其温度升高。

 

Hansen等科学家曾对全球雪冰中的黑碳含量进行汇总和分析，从世界范围看，南极雪中黑碳含量最低，格陵兰次之。最高的黑碳含量出现在阿尔卑斯山。最近，对格陵兰中部冰芯分析表明，1788年至2002年期间黑碳含量发生了显著的变化。该冰芯记录显示，工业活动的黑碳排放起始于1850年前后，并导致冰芯中黑碳含量增长了近7倍。证实了工业革命以来人类活动引起区域甚至全球气候变化。

 

“喜马拉雅山脉自东向西雪冰中黑碳的含量呈明显降低趋势。表明来自南亚的排放物很难翻越喜马拉雅山脉，而是随印度季风自东向西传输进入青藏高原。”徐柏青说。

 

夏季，青藏高原在加强印度季风的同时，其高昂的地势又阻挡了印度季风深入北上，使印度洋暖湿气流只能大部停留在南亚的东北部和青藏高原的东南一隅。但是，青藏高原上的强烈对流如一个巨大吸盘将气流中的物质输送到高层大气。通常在冬季，因地势高、冰雪面积大、辐射冷却快、降温迅速，青藏高原成为一个低温高压中心，但积雪中较高的黑碳含量可能会使情形发生变化。

 

从青藏高原冰川雪坑及表面雪样品分析结果看，青藏高原雪冰中黑碳的平均含量已高于北极地区。现在，青藏高原的消融季节来得早，持续时间也较长。

 

“黑碳在冬季大量附在冰雪上，加快吸热，使冰雪在三四月份就开始消融，而这并不是农牧业需水时期，造成本就紧张的冰雪水资源大量浪费。”徐柏青说。

 

由于喜马拉雅冰川是长江、恒河、印度河等亚洲主要河流的水源，冰川融化将使中国、印度和许多南亚国家的供水受到严重影响。

 

另外一个迹象表明：冰芯中黑碳含量呈现冬半年高、夏半年低的季节变化特征。徐柏青分析：“这种季节变化特征与冬春季节南亚爆发的棕色云有关。温室气体和大气棕色云团的综合作用是过去50年中喜马拉雅冰川消融的主要原因。”

 

1995～1999年间，参与大型国际合作科研计划Indian Ocean Experiment（INDOEX）的科学家发现，厚约3公里、面积约900万平方公里的棕色污染尘霾笼罩在印度洋、南亚、东南亚和中国南部上空，并形象地称其为亚洲棕色云。监测发现，霾层是由高浓度的细颗粒物组成的，成分主要是碳黑、硫酸盐、硝酸盐、有机颗粒、飞灰和矿物颗粒，霾层中还含有浓度较高的二氧化硫、一氧化碳和各种有机气体化合物等。

 

科学家指出，这种云团对气候变暖具有双重影响：一方面，云团中的粉尘可以吸收阳光，从而导致大气变暖；另一方面，由于吸收和反射等作用，粉尘可以减少到达地表的阳光量，从而降低地表温度。

 

此前已有研究显示，在当前全球变暖背景下，黑碳沉降在雪冰表面进一步加速了全球冰川和海冰的融化，并使积雪消融季节提前，同时，通过降低雪冰反照率对全球变暖产生重要贡献。

 

徐柏青研究组发现，在冬春季节，随着青藏高原积雪面积扩大，受棕色云影响更为显著，它加速了积雪和冰川的消融，引起区域水资源供给的季节分配变化。

 

此前国内多家媒体转发了印度国家热带气象学研究中心研究员锡利瓦桑和贾吉尔对Scripps研究所论文的驳斥。他们认为就整体研究而言，资料很有限，而且搜集过程极短，留下许多有待解释的矛盾之处。并且针对西方环保组织有关喜马拉雅山冰川逐年萎缩恐将引发地球浩劫的说法，印度环境和森林部在一份报告中引述印度国家地理研究所的调查结果指出，喜马拉雅山冰川融化是周而复始的自然界循环现象。

 

另外，尽管有关碳质气溶胶（黑碳颗粒和有机碳颗粒总称）的研究已取得了很大进展，但对大气中碳质气溶胶的含量及其所引起的气候强迫尚未取得一致性的认识。因此，历次的政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告对人类活动引起的气候辐射强迫的评估中，碳质气溶胶仍然是最大的不确定因素之一。

 

徐柏青认为：“进一步了解碳质气溶胶的排放历史，对全面评估碳质气溶胶的气候辐射强迫影响十分必要。”

 

《科学时报》 (2008-10-28 A1 要闻)