持續高溫下昆崙山融雪性洪水，三個西湖「從天而降」！
8月10日凌晨，位於新疆喀喇昆崙山高海拔無人區的克亞吉爾冰川堰塞湖發生潰決，3500萬立方米的融雪性洪水沿克勒青河傾瀉而下，相當於三個西湖的水「從天而降」，致使下游的葉爾羌河水位迅速上漲。
動圖截取於央視網新聞報道
綠色和平於7月20日起通過衛星影像密切關注該堰塞湖情況，並將最新的衛星圖片通過項目合作專家提供給當地政府水文監測部門作為研判參考。根據中科院青藏所劉景時研究員監測，潰決時冰川堰塞湖儲水量已經達到6000萬立方米，相當於五個西湖。8月10日19時下游葉爾羌河庫魯克欄干站測量到的洪水流量達到1570立方米每秒，超警戒流量370立方米每秒。
什麼是冰湖潰決？為什麼「滔滔洪水天上來」？三個西湖的水量瀉到了下游又會發什麼？接下來，就來為你科普下這個跟全球氣候變化有關的災害。
新疆持續高溫，冰壩潰了！
冰湖潰決型洪水是指在冰川作用區由於冰湖突然潰決而引發的洪水，其爆發性強度及頻率主要取決於冰川狀態，而冰川狀態與氣溫和降水的變化密切相關。
此次冰湖潰決是由於克亞吉爾冰川躍動前進形成一條「冰壩」，阻斷了隨著溫度上升源源不斷的冰川融水，生成了一個堰塞湖。7月以來新疆大部分地區持續高溫，冰雪消融強烈，堰塞湖面積、容量不斷擴大，同時擋住堰塞湖的「冰壩」自身因升溫而融化。8月10日，湖水衝垮冰壩，傾瀉而下。
動圖展示了冰湖潰決過程。根據衛星影像估測潰壩前堰塞湖面積達240萬平方米，潰壩後，堰塞湖面積驟減至84萬平方米
冰湖頻潰決，未來氣候災害將增多
其實像這樣的冰湖潰決型洪水幾乎每年都會發生，喀喇昆崙山是中國冰湖潰決洪水危害最嚴重的地區，其次是喜馬拉雅山中段及天山西段等。
圖片顯示了高亞洲地區冰湖潰決型洪水的多發區域
但根據近50年的水文觀測數據來看，葉爾羌流域的冰湖潰決洪水災害發生頻率和影響程度呈顯著增加趨勢。
根據葉爾羌河流域冰雪洪水災害防治方案項目負責人，中科院西北生態環境資源研究院沈永平研究員對葉爾羌河多年的研究和記錄，葉爾羌河流域冰湖潰決洪水發生頻率越來越高：由60年一遇到30年到10年，再到現在的幾年一遇。
葉爾羌河在1810-1910年，100年期間共有8次冰湖潰決洪水記錄。80年代之後冰湖潰決洪水明顯增多，1997-1999年，2002年，2004-2006年，2009-2016年都發生了冰湖潰決洪水，發生頻率超過過去洪水記錄的3倍【1】。
研究表明，冰湖潰決災害的頻發與葉爾羌河流域氣溫降水的變化以及氣候變化影響下的冰川退縮相關【2】。
葉爾羌河發源於喀喇昆崙山喬戈里峰，由西南流向東北，是新疆境內跨越地州縣市最多的河流。根據第二次中國冰川編目統計，該流域內共發育冰川3247條，冰川總面積5414.77km2，冰川融水補給占葉爾羌河徑流的64%【3】。
圖片顯示了葉爾羌河流域
自1961年開始，葉爾羌河流域高山區的塔什庫爾干氣象站總體呈升溫趨勢。其中，1996年前升溫比較緩和，從1997年開始升溫加速，尤其近幾年加速升溫顯著。
而早有研究表明，中國的第三極（青藏高原及其周邊區域）溫升速率是全球平均水平的2倍【4】。葉爾羌河流域氣象站的監測數據也從一定程度上印證了這點，與1961年相比，葉爾羌河流域山區升溫幅度範圍在3-3.5℃，高於平原區升溫幅度。
1961-2016年塔什庫爾干氣象站年平均氣溫變化
該地區的降水數據變化也有相似趨勢。如下圖所示，1961-2016年期間，葉爾羌河流域降水總體呈增加趨勢。其中，在1996年前，降水變化趨勢較為平穩；從1997年開始，降水增幅加大，尤其最近幾年降水增幅顯著。
1961-2016年塔什庫爾干氣象站年降水變化
冰川對氣候變化反應十分敏感。氣溫和降水的變化對葉爾羌河流域的冰川及主要依靠冰川融水補給的河水徑流有著直接影響。
對比第一、二次中國冰川編目數據發現，1968年葉爾羌河流域冰川總儲量為730.46km3，2010年總儲量為624.01km3，儲量減少了14.6%。葉爾羌河流域冰川40年來退縮面積為926.93km2【5】，相當於20個喀納斯湖的面積。
根據庫魯克欄干站1961—2006年的統計，46年間葉爾羌河上游年平均冰川融水補給比重為51.3%，2000年之後冰川融水對河流徑流的補給比重增大到63.3%，主要是消融期6—8月份夏季冰川徑流的增加了30.5%【6】。
圖為喀喇崑崙山脈克勒青河河谷，圖片來自圖蟲創意
根據模型預測，未來在高濃度排放路徑下，葉爾羌河流域未來夏季氣溫都將持續增長，高海拔地區冰川消融將進一步加速。 21世紀中期和末期高海拔地區的夏季降水增加幅度分別達到50%和80%，導致洪澇災害發生的可能性進一步增大，預計未來將出現更多的極端降水事件。
「零傷亡」背後，需加強氣候變化應對措施
關於這次潰壩災害還有一件重要的事情沒有交代，就是8月10日的這次冰湖潰決洪水事件雖然洪水流量不小，但沒有造成任何人員傷亡。
其實是此次冰湖潰決災害，在冰湖形成後就開始進行監測，並提前做了預警預案。當地管理局在接到冰湖潰決預警後，迅速轉移了下游危險區域的群眾，通過水庫調節有效降低了洪峰。新疆南部受影響區域也迅速啟動了應急預案，做好防洪抗汛、物資調集等工作，才換來了下游居民的平安。
圖為新疆塔里木河流域喀什管理局於潰壩之前部署應對措施截圖
在應對性措施工作缺乏的幾十年前，葉爾羌河流域發生的潰決型洪水曾帶來過毀滅性的災難。
1961年9月3日,葉爾羌河突發冰湖潰決型洪水,卡群水文站洪峰流量達6 270立方米/秒,莎車縣被洪水淹沒農作物10 841畝,其中被毀絕收的達6 610畝,沖毀6座較大引水龍口,沖走小麥5.2萬斤、渡船13隻、羊117隻、驢32頭,沖毀房屋124間,淹死7人(因渡船沖翻44人落水,7人死亡),43名救援人員失蹤。大水湧進渠道毀壞灌區內部各類大小水利設施累計達157座。洪水過後半個月,灌區才恢復引水灌溉,農作物普遍受旱減產,全縣直接經濟損失達500多萬元。
冰湖潰決事件年年有，未來可能可能還會發生的更頻繁更嚴重，這可怎麼破？
除了加強減排力度，遏制全球氣候變化，保護冰凍圈之外，在不斷增加的氣候變化風險下，及時有效的適應性策略能夠最大限度的減少氣候災害帶來的損失和威脅。
中科院西北生態環境資源研究院沈永平研究員認為：「隨著氣候變化影響的加劇，相似的冰川災害發生頻率和強度都將顯著增加。在敦促全球各國踐行更加積極的減排措施，向《巴黎協議》目標堅定推進的同時，進一步推行和落實區域尺度的氣候變化適應行動已經刻不容緩。針對冰湖潰決災害，在加強對冰雪災害的預測、監測和研究基礎上，需要通過建立預警預報系統、完善防災預案、加強防洪工程建設等措施，提高全流域防洪能力和水平。」
參考文獻：
【1】沈永平，王國亞，江遠安，張旭，王慧，2017，新疆融雪型洪水災害防治實施方案（葉爾羌河流域）
【2】沈永平，丁永健，劉時銀，王順德，2004，近期其後變暖葉爾羌河冰湖潰決洪水增加，冰川凍土，26(2): 234
【3】Feng, Liu, Xu et al. 2015, Glacier change of the Yarkant River basin from 1968 to 2009 derived from the First and Second Glacier Inventories of China, Journal of Glaciology and Geocryology, 37(1): 1-13
【4】Chen, Xu, Yao, et al., 2015, Assessment of past, present and future environmental changes on the Tibetan Plateau, Chinese Science Bulletin, 60(32): 3025-3035
【5】Feng, Liu, Xu et al. 2015, Glacier change of the Yarkant River basin from 1968 to 2009 derived from the First and Second Glacier Inventories of China, Journal of Glaciology and Geocryology, 37(1): 1-13
【6】Gao, Zhang, Ye, Qiao, 2010, Glacier runoff change in the upper stream of Yarkant River and its impact on river runoff during 1961-2006, Journal of glaciology and geocryology, 32(3):445-453
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