冰雹剛停，迎來了飛行的窗口期。科考隊員迅速啟動無人機(jī)搭載的探地雷達(dá)升空。對冬克瑪?shù)妆ㄩ_展測厚工作。

飛行十多分鐘后，無人機(jī)順利返航。其間，它獲取了冬克瑪?shù)妆s5公里的測線數(shù)據(jù)。這意味著，科考隊員將獲得關(guān)鍵參數(shù)“冰川厚度”。相比三年前耗時3天，這一次只花了4分鐘，便完成了小冬克瑪?shù)妆ǖ臏y線工作。

科考隊員看到探地雷達(dá)升空那一刻，大家心里都舒了一口氣，臉上掩不住激動。這將為冰川觀測帶來一場技術(shù)革新。

相隔一年，澎湃新聞（m.dbgt.com.cn）隨中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院科考隊員再次一同走進(jìn)長江源區(qū)冰川冬克瑪?shù)住?025年8月初旬，青藏高原冰穹探界——國際冰川保護(hù)年暨2025唐古拉山科學(xué)考察在冬克瑪?shù)妆ㄩ_展，澎湃新聞記者跟著科考隊，抵達(dá)這座海拔5500米的冰川。

冰川作為氣候的產(chǎn)物，是反映氣候變化的天然指示器。自1989年對冬克瑪?shù)妆ㄓ^測以來，冰川整體處于退縮的趨勢。

2024年，全球地表平均溫度為1850年有氣象觀測記錄以來的最高值。2024年的熱浪，對冬克瑪?shù)妆ㄓ謳砹四男┯绊懀?/p>

科考隊員徐強(qiáng)強(qiáng)望著冬克瑪?shù)妆?，直言：“更黑、更臟了?！比ツ?0月，小冬克瑪?shù)妆òl(fā)生了冰崩。而這些跡象，都是冰川加速消融的信號。

據(jù)公開數(shù)據(jù)記載，2024年，小冬克瑪?shù)妆ㄎ镔|(zhì)平衡量為-1421毫米水當(dāng)量，是有連續(xù)物質(zhì)平衡觀測記錄以來消融最強(qiáng)烈年份；大冬克瑪?shù)妆┒送丝s距離為有觀測記錄以來的最大值。

在全球冰川加速消融、極端天氣事件頻發(fā)的背景下，何曉波在思考，如何把“看得見”變成“預(yù)見”，為冰川消融導(dǎo)致災(zāi)害風(fēng)險提供前瞻性預(yù)警。

冬克瑪?shù)妆?/p>

冬克瑪?shù)鬃兊酶?、更臟

天一亮，我們隨科考隊從唐古拉站前往冬克瑪?shù)妆?，大約兩個多小時車程。

科考隊的車輛如往年一樣，一路在泥濘的沼澤和顛簸的草甸上緩慢行駛。臨近中午時分，我們抵達(dá)冬克瑪?shù)妆┒恕?/p>

冬克瑪?shù)妆ㄎ挥谔乒爬矫}，是由一條朝南向的主冰川和一條朝向西南的支冰川匯流而成的復(fù)式山谷冰川。主冰川末端海拔超5000米，是長江源支流布曲的源頭。2009年的強(qiáng)烈消融，冬克瑪?shù)妆ū环蛛x為大、小冬克瑪?shù)妆ā?/p>

中午是一天中溫度最高的時刻，也是冰川消融最厲害的時段。但站在小冬克瑪?shù)赘浇?，我沒有聽到冰雪融化的聲音，有些詫異。而一年前，幾乎站在同位置，我仿佛置身于大江大河之中。那時，冰川融水形成的河流從起初的清澈開始變得渾濁，水流聲也越來越大，嘩嘩作響。

科考隊員徐強(qiáng)強(qiáng)見狀，他帶我更往前走了幾步，聽見水還是嘩啦嘩啦的響。他說：“你看，水現(xiàn)在往冰底下流走了。”站在石塊上，徐強(qiáng)強(qiáng)又指著小冬克瑪?shù)妆┒艘惶?，去?0月份，那里發(fā)生過冰崩。

我和徐強(qiáng)強(qiáng)望著冬克瑪?shù)妆ǎ煌庇^感受到，今年的冰川變得更黑、更臟了。

“這一年，小冬克瑪?shù)子覀?cè)多處都呈現(xiàn)出裸冰，以前還有一層白白的冰?！毙鞆?qiáng)強(qiáng)說。

冰崩、裸冰、變黑、變臟.....這些跡象，都是冰川加速消融的信號。

冬可瑪?shù)妆?/p>

附著在冰面的黑色、黃色物質(zhì)，中國科學(xué)院西北研究院唐古拉山冰凍圈與環(huán)境觀測研究站站長何曉波曾解釋，這些顯“臟”的物質(zhì)是礦物質(zhì)粉塵和黑炭，它們經(jīng)大氣環(huán)流從其他地方沉降到冰川上，通過降低冰雪表面反照率，增強(qiáng)冰雪表面吸收太陽輻射能量的能力，這也是導(dǎo)致冰川加速消融的因素之一。

據(jù)《中國氣候變化藍(lán)皮書（2025）》數(shù)據(jù)，2024年大冬克瑪?shù)妆┒送丝s了15.9 m，小冬克瑪?shù)妆┒送丝s4.9 m。2009至2024年，大、小冬克瑪?shù)妆┒四昶骄丝s率分別每年9.2 米和6.4 米。

《中國氣候變化藍(lán)皮書（2025）》還顯示，2024年，小冬克瑪?shù)妆ㄎ镔|(zhì)平衡量為-1421毫米水當(dāng)量，是有連續(xù)物質(zhì)平衡觀測記錄以來消融最強(qiáng)烈年份；大冬克瑪?shù)妆┒送丝s距離為有觀測記錄以來的最大值。

另一份監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，小冬克瑪?shù)妆ㄔ谡麄€測量周期內(nèi)（2019/07—2021/09）向后退縮了18.1米，在一個消融期內(nèi)平均減薄厚度為1.981±0.776米。在這段時期，冰川大約經(jīng)歷了兩個消融期，冰面減薄大約在4米至5米，而冰川邊緣部分減薄程度達(dá)到9米左右；另外，還發(fā)現(xiàn)這條冰川發(fā)育的排水通道和污化面，均在不同程度上加速了冰川消融。

不過，在2023年間，由于大量的固態(tài)降水（或者降雪）導(dǎo)致冰川表面出現(xiàn)較高的反照率，導(dǎo)致小冬克瑪?shù)妆ǖ奈镔|(zhì)平衡量出現(xiàn)了近十年內(nèi)首次正的物質(zhì)平衡，積累達(dá)到100毫米。

何曉波指出，由于在青藏高原腹地固液態(tài)降水頻率和冰面反照率在年際尺度上表現(xiàn)出極大的波動，導(dǎo)致冰川物質(zhì)平衡過程出現(xiàn)突變。但從整體來看，該冰川仍長時間處于嚴(yán)重的物質(zhì)虧損狀態(tài)。

另根據(jù)統(tǒng)計1989年至2024年間的累計物質(zhì)損失情況，小冬克瑪?shù)妆ü灿嬍チ舜蠹s11.24 m w.e.。何曉波說，這意味著冰川厚度大幅度縮減，會對當(dāng)?shù)啬酥料掠蔚貐^(qū)的水資源狀況帶來不可忽視的影響。

冬克瑪?shù)妆ǖ耐丝s，是全球冰川變化的“縮影”。在氣候變暖背景下，研究顯示，全球山地冰川整體處于退縮狀態(tài)。進(jìn)入本世紀(jì)以來，我國許多冰川的物質(zhì)平衡消融量大于積累量，每年基本上都接近負(fù)平衡，大多數(shù)小冰川已經(jīng)完全消失。

根據(jù)第三次中國冰川編目，2020年前后中國最新冰川面積約為4.6萬平方千米，冰川總條數(shù)約為6.9萬條。與第一次中國冰川編目相比，20世紀(jì)60年代至2020年期間我國冰川面積整體減少約26% （每十年4.8%），約7000條小冰川完全消失。

科考隊到達(dá)冬可瑪?shù)妆_下開展作業(yè)

非接觸式技術(shù)給冰川完成“CT”

當(dāng)前，氣候變化逐漸成為全球共識，其對冰川的影響也引起國內(nèi)外冰川學(xué)專家的注意。冰川基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，最為直觀反映冰川的變化?？瓶紙F(tuán)隊常用于衡量冰川變化的觀測參數(shù)有物質(zhì)平衡、冰川運(yùn)動速度、末端長度、冰川面積、冰川表面高程等。

為更好地反推過去、預(yù)測未來冰川如何運(yùn)動帶來重要參考價值，近年來，站長何曉波帶領(lǐng)團(tuán)隊，一直在尋求技術(shù)上的創(chuàng)新與突破，以獲取更精準(zhǔn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，搭建冰川數(shù)據(jù)模型。

此次科考，何曉波團(tuán)隊計劃運(yùn)用無人機(jī)搭載激光雷達(dá)、固定翼攝影測量與低空探地雷達(dá)，三者聯(lián)合作業(yè)對冬克瑪?shù)妆ㄟM(jìn)行全方位探測。

科考隊員薛雨昂和其他技術(shù)人員，將大型無人機(jī)等設(shè)備從唐古拉站分批次運(yùn)送至冬克瑪?shù)妆┒?。每一個來回，都需要花上三個多小時。

一切準(zhǔn)備就緒，但天氣并不理想，天空陰沉，烏云密布，時不時刮起一陣大風(fēng)。不一會兒，下起了大雨、冰雹?？瓶缄爢T發(fā)愁地看著眼前，原以為今天無法作業(yè)時，天突然又放晴。

這是進(jìn)行無人機(jī)測量的最佳窗口期?？瓶缄爢T和技術(shù)隊員立馬行動，準(zhǔn)備試飛無人機(jī)，進(jìn)行掃描監(jiān)測。隨著一聲“嗚嗚嗚嗚”螺旋槳盤旋起飛，科考隊員懸著的心放松了。來自大連中睿科技發(fā)展有限公司的技術(shù)人員劉博，正操作著這架搭載探地雷達(dá)的大型無人機(jī)，對冰川進(jìn)行測厚作業(yè)。

去年，劉博也是負(fù)責(zé)這項工作，但以失敗告終，未能完成對冰川測厚的機(jī)載作業(yè)。其實，在海拔5000米之上，因氣候條件惡劣、可達(dá)性、信號強(qiáng)度等因素干擾，這對無人機(jī)來說是一種挑戰(zhàn)。依稀記得去年，劉博等人在多次嘗試后，無人機(jī)都未能起飛。最后，只能采用人工抬舉探地雷達(dá)方式進(jìn)行了冰厚測量。

在運(yùn)行十分多鐘后，無人機(jī)順利返航。劉博向在場的所有隊員比了一個“OK”的手勢?！爱?dāng)時它一上電，心里就踏實了?！眲⒉┱f，他對大、小冬克瑪?shù)妆┒硕歼M(jìn)行了監(jiān)測。順利的話，冰川厚度的數(shù)據(jù)很快可以處理出來。

在一旁的徐強(qiáng)強(qiáng)也非常激動，他表示：“非常高效。這極大地解放了人力?！毙鞆?qiáng)強(qiáng)回憶，去年，為了測量冰川地形，他同薛雨昂穿著冰爪橫穿小冬克瑪?shù)妆?，再攀至海拔高?527米的中脊。抵達(dá)一定高度后，他們才能飛無人機(jī)，運(yùn)用地面三維激光掃描（TLS）技術(shù)以及無人機(jī)遙感技術(shù)（如UAV-SfM等），以獲取高分辨冰川變化數(shù)據(jù)。這也意味著，在進(jìn)行正式作業(yè)前，他們需要花費(fèi)大量時間和精力去抵達(dá)冰川。

徐強(qiáng)強(qiáng)說，這次借助無人機(jī)平臺，以非接觸式探地雷達(dá)技術(shù)，對冰川開展測量厚度工作試驗的成功，實現(xiàn)了測點(diǎn)、測線、測高等相關(guān)參數(shù)的規(guī)范、可達(dá)，讓數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，“真正實現(xiàn)了科技賦能?！?/p>

趁著天氣放晴的窗口期，薛雨昂和其他技術(shù)人員抓緊飛行搭載激光雷達(dá)的無人機(jī)以及固定翼，分別對大、小冬克瑪?shù)妆┒?、冬克瑪?shù)缀恿饔蜻M(jìn)行掃描。

最終，在大家的共同努力下，三項無人機(jī)測量工作順利完成。

值得注意的是，本次采用固定翼對整個冬克瑪?shù)琢饔蜻M(jìn)行了全面飛行，一定程度上補(bǔ)充了臺站流域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

薛雨昂提到，冬克瑪?shù)琢饔蚴桥_站觀測網(wǎng)絡(luò)最密集的區(qū)域，已布設(shè)水文、氣象、生態(tài)等多學(xué)科監(jiān)測設(shè)施，但流域尺度仍缺少超高分辨率影像和地形圖?！肮潭ㄒ肀敬魏綔y也重點(diǎn)關(guān)注冬克瑪?shù)子覀?cè)一條末端存在冰湖的冰川。由于冰川持續(xù)消融，冰湖不斷擴(kuò)張，存在潰決風(fēng)險，可能危及下游生態(tài)及基礎(chǔ)設(shè)施?！毖τ臧赫f，通過高分辨率的無人機(jī)數(shù)據(jù)將為其動態(tài)監(jiān)測和風(fēng)險評估提供關(guān)鍵支撐。

科考隊員在調(diào)試無人機(jī)搭載探地雷達(dá)設(shè)備

科技賦能高效監(jiān)測冰川

在當(dāng)代冰川觀測研究中，最大的挑戰(zhàn)之一在于獲取冰川厚度的精確數(shù)據(jù)，這是衡量冰川儲量和評估冰川變化的關(guān)鍵參數(shù)。

科考結(jié)束后，經(jīng)過數(shù)日的處理，科考隊員獲取了小冬克瑪?shù)椎谋ê穸葦?shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)顯示，科考團(tuán)隊共獲取冬克瑪?shù)妆s5公里的測線數(shù)據(jù)，其中對小冬克瑪?shù)妆ㄍ瓿?.7公里測線，累計采集2501個測點(diǎn)，縱向/橫向分辨率為亞米級，測量范圍內(nèi)最大探測厚度達(dá)132.1米，平均厚度88.26米。

而在2021年，何曉波團(tuán)隊耗時3天，對小冬克瑪?shù)妆ㄍ瓿?條3公里測線，4237個點(diǎn)位。數(shù)據(jù)顯示，測量范圍內(nèi)最大探測厚度126.4米，平均86.1米。

何曉波說，相比三年前，他們這次只花了四分鐘就完成了測線。他表示，本次試驗結(jié)果證明，機(jī)載GPR具備超高時效（短時快速覆蓋）、安全性高（避免人員進(jìn)入危險區(qū)）與表面測繪無縫融合（與LiDAR/影像聯(lián)合反演冰厚與床面地形）的優(yōu)勢明顯。

不過，由于與相關(guān)冰川運(yùn)動、冰川物質(zhì)平衡數(shù)據(jù)的綜合計算和分析還在進(jìn)行，僅靠冰厚數(shù)據(jù)并不能直接得出冰川厚薄變化。薛雨昂曾提供過一個更為直觀的對比：2011年左右設(shè)立在海拔5400米的氣象站，在2023年時已經(jīng)下降至海拔5391米。據(jù)他們觀測，三十多年來，冬克瑪?shù)妆┒送丝s了400多米，冰川厚度直接減薄了9米。

本次除了低空機(jī)載探地雷達(dá)（GPR）外，另外兩項測量數(shù)據(jù)也不錯。何曉波指出，通過4個架次的固定翼無人機(jī)航測，覆蓋了近60平方公里的高寒流域，獲取厘米級高程信息與地表紋理特征。機(jī)載激光雷達(dá)（LiDAR）在約10分鐘的空中作業(yè)時間內(nèi)，獲取了冰川表面近5平方公里的高密度三維點(diǎn)云，細(xì)節(jié)達(dá)到毫米級別，可清晰刻畫冰崖、冰紋理與微地形起伏。

何曉波說，這次低空無人機(jī)搭載激光雷達(dá)、攝影測量與探地雷達(dá)的試飛成功，標(biāo)志著山地冰川監(jiān)測邁入“空-天-地-深”一體化的新階段。

當(dāng)前，全球冰川加速消融形勢嚴(yán)峻?！吨袊鴼夂蜃兓{(lán)皮書（2025）》顯示，1960—2024年，全球冰川整體處于消融退縮狀態(tài)，1985年以來消融加速。2024年，全球參照冰川處于高物質(zhì)虧損狀態(tài)，平均物質(zhì)平衡量為-1298毫米水當(dāng)量，為有連續(xù)觀測記錄以來的最低值。中國西部冰川呈加速消融趨勢，青藏公路沿線多年凍土退化明顯。

每年夏季的冬可瑪?shù)妆ㄌ鞖舛嘧?/p>

何曉波、徐強(qiáng)強(qiáng)都在思考，有了數(shù)據(jù)，我們該怎么保護(hù)冰川？

聯(lián)合國大會在2022年通過決議，宣布將2025年定為國際冰川保護(hù)年，從2025年起，將每年的3月21日定為“世界冰川日”。

徐強(qiáng)強(qiáng)說，當(dāng)前，冰川學(xué)專家嘗試采用人工增雪、“蓋被子”等方式，以減緩冰川消融，“我們?nèi)栽谔剿髦小薄?/p>

何曉波說，冰川加速消融，在提醒每一個地球人，冰川不僅僅是自然景觀，更是高山水塔與生態(tài)安全屏障。作為科考隊員，他將更關(guān)注如何把“看得見”變成“預(yù)見”：希望通過低空無人機(jī)、衛(wèi)星與地面站點(diǎn)的長期聯(lián)動，持續(xù)更新冰厚、表面流速、消融量與冰湖容積等關(guān)鍵指標(biāo)，為滑塌和冰湖潰決等風(fēng)險提供前瞻性預(yù)警。