中国农业大学资环学院王靖、游超团队揭示植被火排放加剧高山冰川消融

近日，中国农业大学资源与环境学院王靖、游超团队在环境科学类顶刊《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）（Nature Index收录）发表封面文章《植被火排放加剧冰川消融》（Vegetation Fire Emissions Exacerbate Glacier Melting on the Third Pole），提出了植被野火排放可能是近期青藏高原及毗邻高山冰川加剧消融的重要原因之一。

青藏高原及毗邻高山雪冰融水能够为周边地区（如我国西北干旱区）农业生产和社会发展提供必要的淡水资源。高海拔地区快速升温和人为碳排放通常被认为是近期高山雪冰加速消融的主要原因。但越来越多的证据表明，在冬春季（即传统的冰川积累期）尽管冰川表面气温通常维持在0℃以下，冰川表面的雪冰也存在一定程度的融化。青藏高原毗邻地区在春季植被野火频发，其产生的大量吸收性烟尘成分能够为解释这一现象提供新思路。

该研究通过选择有长期观测记录的受印度夏季风影响的藏东南地区的帕隆94号冰川和受中纬度西风影响的天山东段的天山1号冰川作为研究对象，用拉格朗日后向轨迹模型分析确定了两条冰川上风向的植被火燃烧源区，并从燃烧季和年际变化尺度分析了1997年迄今的植被火排放与冰川消融的关系。

图1.研究区域内植被火排放和降水的季节变化

在季节尺度上，喜马拉雅山沿线春季3-5月植被野火排放与帕隆94号冰川春季积累期重合，而中亚地区4-10月植被火排放与天山1号冰川夏季积累期重合。上风向的植被火排放能够被降水沉降到冰川表面，吸收性的烟尘成分能够有效降低冰川表面反照率而引起雪冰融化（图1）。在年际尺度上，在全年和燃烧季上风向的植被火排放与冰川融化之间具有很好相关性（p<0.01）。<>

理论上，植被火规模越大、燃烧越强烈、排放的烟尘越多，对冰川融化造成的影响也越强（图2）。在全球变暖影响下，青藏高原毗邻地区植被野火越发频繁。但当前几乎所有对冰川的野外观测都集中在传统理解的夏季冰川消融期。本研究首次提出了亟需加强冬春季冰川野外观测以定量化植被火排放对冰川融化的影响研究，以便为更全面深入的理解高山冰川变化与相关灾害机制及合理规划利用冰雪融水水资源提供科学依据。

图2.植被火排放加剧高山冰川融化的示意图

中国农业大学青年研究员游超博士为论文的第一作者和通讯作者。游超博士2024年入职中国农业大学，长期从事植被火与雪冰环境的研究工作，近年来在《自然地球科学》（Nature Geoscience）、《科学通报-英文版》（Science Bulletin）、《美国科学院院刊》（PNAS）、《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）、《地球物理学研究-大气》（Journal of Geophysical Research-Atmospheres）和《科学通报》等主流期刊发表10多篇系列论文。该研究获中国农业大学高层次人才引进经费和2115人才团队等项目支持，合作单位包括中国气象局地球系统数值预报中心。