第三極冰湖活動(dòng)加劇威脅下游社區(qū)和基礎(chǔ)設(shè)施安全
冰湖的快速擴(kuò)張和形成是過去幾十年第三極地區(qū)環(huán)境變化最為突出的特征之一。冰湖在受到外源擾動(dòng)時(shí)，如冰崩和滑坡，或因冰磧壩內(nèi)部埋藏冰融化導(dǎo)致壩體破裂，會(huì)產(chǎn)生冰湖潰決洪水，其具有洪峰流量高和破壞性大等特點(diǎn)，對下游的社區(qū)和基礎(chǔ)設(shè)施安全造成嚴(yán)重威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，過去百年間第三極發(fā)生100余起源自冰磧湖的潰決洪水事件，累計(jì)超過7000人喪生。今年10月發(fā)生在印度錫金的South Lhonak冰湖潰決和所造成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生命財(cái)產(chǎn)重大損失，再一次警示我們要高度關(guān)注冰湖變化與冰湖潰決導(dǎo)致的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。
第二次青藏科考“亞洲水塔動(dòng)態(tài)變化與影響”任務(wù)“亞洲水塔變化及其廣域效應(yīng)”專題、中國科學(xué)院青藏高原研究所環(huán)境變化與多圈層過程團(tuán)隊(duì)依托高精度的數(shù)據(jù)集構(gòu)建和洪水建模工作，對第三極冰湖變化、歷史潰決洪水特征以及冰湖潰決風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了綜合研究，厘清了當(dāng)前第三極冰湖的活動(dòng)特征以及潰決洪水對下游的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
研究結(jié)果表明，（1）2018–2022年間，第三極冰湖面積擴(kuò)張了22.68±8.84 km2（圖1），喜馬拉雅東部和藏東南地區(qū)的冰川末端接觸湖主導(dǎo)著整個(gè)第三極冰湖的擴(kuò)張。（2）1980年以來第三極冰湖潰決頻率存在顯著增長趨勢，從1981–1990年的1.5起/年增長到了2011–2020年的2.7起/年（圖2）；冰崩是導(dǎo)致冰湖潰決的主要誘因，造成了第三極63%潰決事件；近十年，藏東南和中國-尼泊爾邊界地區(qū)是冰湖潰決洪水高發(fā)區(qū)。（3）評估第三極地區(qū)有379個(gè)極高危險(xiǎn)和1120個(gè)高危險(xiǎn)冰湖，模擬結(jié)果顯示對下游的潛在洪水淹沒范圍達(dá)6353 km2；估計(jì)有55808棟建筑，105座水電設(shè)施，194 km2農(nóng)田，5005 km道路和4038座橋梁受到潰決洪水威脅，有19萬人直接暴露在潰決洪水路徑中；評估有85個(gè)冰湖具有極高潰決風(fēng)險(xiǎn)、113個(gè)冰湖具有高潰決風(fēng)險(xiǎn)，主要分布在喜馬拉雅東部和藏東南地區(qū)，對下游人類社區(qū)和基礎(chǔ)設(shè)施安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅，是未來需要重點(diǎn)關(guān)注和防治的冰湖。
上述研究成果以“Enhanced glacial lake activity threatens numerous communities and infrastructure in the Third Pole”為題，近期在國際期刊《Nature Communications》上發(fā)表。我所與蘭州大學(xué)聯(lián)培博士生張?zhí)珓倿榈谝蛔髡撸鮽ヘ?cái)研究員為通訊作者，安寶晟正高級(jí)工程師為共同作者。該研究獲得第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究（2019QZKK0208）、中國科學(xué)院國際伙伴計(jì)劃（131C11KYSB20200029）等項(xiàng)目的支持。
原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-44123-z
圖1 2018–2022年第三極冰湖變化趨勢以及不同類型冰湖在區(qū)域上的分布。
圖2 a，第三極歷史冰湖潰決洪水事件時(shí)空分布。b，1980年以來第三極冰湖潰決發(fā)生頻率。
圖3 第三極冰湖潰決風(fēng)險(xiǎn)與暴露度分布。