盛開在青藏高原上的“倔強之花”
——記中國科學院青藏高原研究所研究員蘭措

本刊記者 宋 潔

盛開在青藏高原上的“倔強之花”
——記中國科學院青藏高原研究所研究員蘭措

本刊記者 宋 潔

在茫茫的草原上躍上馬背

頭也不回地渡過河

向藍里透紅的天邊馳去

……

從青海省黃南藏族自治州的牧區(qū)走來，憑著一股不服輸?shù)膭艃海暇⒚绹拇罄麃啠瑸榍髮W，蘭措給人們留下的是與書為伴、晝耕夜誦的身影。而如今，在北京的中國科學院青藏高原研究所里，為國家、家鄉(xiāng)研究寒區(qū)地表水文、氣候與植被變化，蘭措仍在拼搏，她說：“我是藏族人，我的家鄉(xiāng)就屬于青藏高原地區(qū)，用所學的知識為國家、家鄉(xiāng)服務，不僅是使命所在，更是情感的皈依。”

接棒前輩，肩挑重任

1990年以前，我國對寒區(qū)水文學的研究主要集中在觀測和資料搜集階段，缺乏對全球變暖條件下河川徑流對冰川、積雪及凍土變化響應的系統(tǒng)性研究。隨著新一代水文學家加入到這一研究隊伍，尤其是葉柏生研究員及其所屬團隊持之以恒的不懈努力，這一空白終于得以填補，我國寒區(qū)水文研究的水平不斷提高，特別在冰川水文調節(jié)作用和冰川徑流對氣候響應過程的研究方面，目前已達到國際同等研究水平。

隨著氣溫的變暖，高寒區(qū)冰川減薄后退、冰川融水增多、冰湖庫容增加，結果導致冰湖潰決的概率增加，洪水總量不斷增大，洪水頻率也在不斷增加。氣候變暖已經(jīng)導致融雪徑流過程提前，改變了徑流的年內分配；淺層土壤凍結時間推后，消融時間提前。同時，在氣溫升高背景下，凍土退化使徑流年內過程趨于平緩，這是由于凍土退化，凍土的隔水作用減小，一方面使凍土區(qū)地表徑流減少，有更多的地表水入滲變成地下水，使流域地下水水庫的儲水量加大，導致冬季徑流增加；另一方面，入滲區(qū)域的加大和活動層的加厚，使流域地下水庫庫容增加，使流域退水過程更為緩慢。

“寒區(qū)的冰川、凍土、積雪對氣候變暖及其敏感，它們的變化直接影響到寒區(qū)的水文過程。冰川、積雪是寒區(qū)固體水庫，它的消融和積累對河川徑流具有天然調節(jié)作用，是我國西部尤其是干旱區(qū)主要河流的重要補給來源。如果21世紀氣溫持續(xù)升高，那些冰川數(shù)量少、規(guī)模小的流域，冰川徑流將持續(xù)減少甚至消失。降雪量減少。這對靠冰川融水、積雪融水為主要水資源的干旱地區(qū)來說，肯定是一個嚴重的威脅。”

蘭措

蘭措說，近年來，由于全球氣候變暖對寒區(qū)水文的影響日益顯著，從而也導致對寒區(qū)植被產(chǎn)生重大影響。全球變暖氣候大背景下，高寒區(qū)氣溫、降水、季節(jié)凍土和多年凍土活動層的土壤溫濕以及大氣中的CO2濃度的變化等對寒區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)中植被類型、覆蓋率等有顯著影響。青藏高原植被覆蓋率總體上呈增加趨勢。數(shù)值模擬、衛(wèi)星遙感和氣象觀測結果分析表明：降水量是決定寒區(qū)植被整體覆蓋年際變化和波動的主要氣候驅動因素。但植被覆蓋總體增加的同時，它也存在顯著的區(qū)域變化差異特征。氣候變暖和降水變化的差異是造成植被覆蓋變化差異的主要原因。氣溫持續(xù)增高導致活動積溫增加，有利于寒區(qū)濕潤地區(qū)植被的生長，相反卻使干旱地區(qū)蒸發(fā)加劇，不利于植被覆蓋狀況的改善。

氣候變化影響寒區(qū)水文變化，而寒區(qū)的水文變化又影響寒區(qū)植被。這是一個互相影響并有反饋的系統(tǒng)。這一系列的變化更是對寒區(qū)人們的生活、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。對曾生活在青藏高原這塊土地上的蘭措來說，她的體會無疑是深刻的。

“寒區(qū)地表水文、氣候與植被變化的研究對寒區(qū)具有重大意義。”時隔多年，曾經(jīng)在牧區(qū)草原放過羊的小女孩，現(xiàn)在已是寒區(qū)地表水文、氣候與植被變化研究專家。此刻，她希望能夠有更多的青年加入到對寒區(qū)地表環(huán)境研究的大隊伍，為揭示寒區(qū)地表環(huán)境過去和未來的變化及現(xiàn)狀及其對當?shù)睾拖掠蔚纳鐣h(huán)境帶來的系列影響出一份力。

以不息為體，以日新為道

“一路走過來，我確實遇到了很多困難。但我是一個不服輸、倔強的人，我相信別人做得到的，我也能夠做到。面對壓力和困難時，我就盡量把自己最好的狀態(tài)拿出來，去戰(zhàn)勝它。”

世界上最有力量的兩個詞，一個叫認真，一個叫執(zhí)著。認真的人改變自己，執(zhí)著的人改變命運。蘭措曾用自己的學習生涯詮釋了這兩個詞的內涵，現(xiàn)在更是用自己的科研工作繼續(xù)譜寫這兩個詞的精髓。

工作的7年時間里，蘭措除了發(fā)表眾多論著之外，承擔的科研項目就有5項之多。在這些項目中，蘭措對青藏高原地區(qū)水文、氣候變化的研究就達4項。

青藏高原平均海拔4000m左右，被譽為世界“第三極”，在全球氣候變化研究中與南、北極一樣占據(jù)重要地位。“青藏高原氣溫增長比同緯度其他地區(qū)增長趨勢更大，尤其冬季增暖明顯。同北半球高緯度地區(qū)一樣，是全球氣候變化的敏感區(qū)之一。氣候變暖的背景下，氣溫升高和降水變化對青藏高原水文循環(huán)的影響及反饋作用，是目前急需回答的科學問題。”

發(fā)源于第三極及鄰近的亞洲高山地區(qū)的大江大河，是維系這一地區(qū)十幾個國家10多億人生存的重要水源。青藏高原、喜馬拉雅山脈及其臨近的帕米爾高原和天山一帶哺育了亞洲的多條大河，包括黃河、長江、瀾滄江、怒江、雅魯藏布江、印度河、恒河、阿姆河、錫爾河和塔里木河等10條重要的河流，被稱為“亞洲水塔”。這些江河源對全球變化十分敏感。但隨著全球氣候變暖，這一地區(qū)的大多數(shù)冰川開始退縮，降雪量減少，對以冰雪融水為主要補給的干旱地區(qū)的河源是一個威脅。“冰川和積雪是第三極地區(qū)水體多相態(tài)分布和轉換中的一個重要環(huán)節(jié)，既影響著局地氣候系統(tǒng)，又是區(qū)域地表水體的重要補給來源。”這種變化將會影響這些河流徑流的年內分配，影響依靠冰雪融水的農(nóng)田灌溉，從而影響當?shù)厣鐣募Z食安全。

為更深入研究第三極地區(qū)冰川對氣候變化的響應，蘭措所在的青藏高原研究所開展了第三極地區(qū)遙感與地面觀測結合的綜合冰川研究，將第三極地區(qū)分為七個區(qū)，并利用遙感資料和實測資料研究過去30年這七個區(qū)冰川的面積變化、長度變化和物質平衡（即冰量損失）變化。這些研究為了解青藏高原地表水文帶來重大意義。

“青藏高原水文研究目前多局限于水域出口處總徑流量及局地氣象有關數(shù)據(jù)觀測及相關性分析，對流域尺度內水文過程的研究很少。這種局面造成了我們對流域內水文過程和機理的有限理解，因此限制了我們開發(fā)以及應用基于物理過程的融合冰凍圈要素如冰川、積雪和凍土的水文模式。”

因此，在中國科學院百人計劃“青藏高原水文過程研究”這一項目中，蘭措結合已有的水文氣象觀測資料，分析青藏高原的水文氣象特征、變化及其變化的機理，從而解決“青藏高原所特有的冰凍圈水文過程是什么？”“氣候變化和人類活動對水文過程的影響是什么？”等問題。

在該項目中，蘭措為彌補有關知識的不足，使用實地觀測和模型來研究青藏高原流域內的主要水文過程。蘭措和她的課題組自2013年開始在黃河的一級支流湟水河源區(qū)和塔里木河支流喀什噶爾河源區(qū)架設了氣象觀測站點，觀測大氣和土壤要素。這有利于了解當?shù)氐臍庀笏奶卣鳎约伴_發(fā)適于在高寒地區(qū)使用的基于物理過程的水文模式。

除此之外，蘭措還著力研究，在全球變暖背景下水體多相態(tài)轉換過程中的界面能量平衡過程及影響。系統(tǒng)開展冰雪表面（冰凍圈—大氣圈）觀測模擬研究。通過構建冰（雪）—氣界面的物質—能量平衡模型，研究冰雪表面的物質交換與能量平衡過程，揭示冰川對區(qū)域氣候的影響。

目標在遠方，路在腳下。帶著決心上路，每邁出一步，時間會給你想要的回報。面對科研上豐碩的成果，蘭措說，這些成就的背后，有恩師的教誨、領導的關心，更有家人的支持。在蘭措的科研論文中，為數(shù)不少的篇目是蘭措和丈夫的合作，“我先生和我算是同行，他研究大氣，我研究地面，我們是最佳拍檔，在科研、生活中他給了我很大的支持與鼓勵”。夫妻同道，同力協(xié)契。在科研這條路上，蘭措于失不餒，于得不驕，一步一個腳印地往前走。