触手可及的“冰川活化石”
本报记者阿比拜通讯员潘继鹏
有480万年历史的新疆天山一号冰川，雪光闪
耀，巍峨寂静。新疆是中国冰川规模最大和冰储量最多的地区，在天山、帕米尔高原、喀喇昆仑山、昆仑山、阿尔金山和阿尔泰山均有冰川分布，其中天山冰川约占新疆冰川总面积的75%。冰川是调节河川径流的“固体水库”，天山山区冰川资源是世界上其他干旱地区所不能比拟的，为维持新疆山盆、绿洲生态系统发挥着积极的作用。其中被称为“冰川活化石”的新疆天山一号冰川（学名新疆天山乌鲁木齐河源一号冰川）就一直是我国冰川学研究的中心，为世人所瞩目。
调节河川径流的“固体水库”1959年，中国科学院在天山一号冰川附近建立天山冰川站，开启了我国的冰川学研究。天山一号冰川是我国观测时间最长、研究最为系统深入的冰川，还是世界上距离海洋最远的大型冰川，也是世界上少数几个观测资料逾50年的冰川之一，以其亚洲中部干旱区重要地理位置、卓越的大陆性冰川代表性和长序列的观测研究积累，在国内外冰川学研究中具有重要地位。围绕天山一号冰川的研究，填补了国际冰川学中有关大陆型冰川研究的诸多空白。通过对乌鲁木齐河流域冰川地貌的系统年代学研究，建立了我国最为完整的第四纪冰川演化序列，成为我国西部其他地区开展相关研究的重要参照。由联合国教科文组织（UNESCO）、联合国环境规划署（UNEP）和世界气象组织（WMO）联合建立的世界冰川监测服务处（WGME），将天山一号冰川选为中国唯一的参照冰川。天山一号冰川位于乌鲁木齐市区西南120多公里处的天山深处，是乌鲁木齐河、头屯河和开都河上游哈布奇哈郭勒河的源头及重要水源，形成于第三冰川纪，至今已有480万年的历史。这里冰川冲积地貌非常明显，地质科学考察者可以从这里探察乌鲁木齐河亿万年间发育的过程。天山一号冰川不仅是乌鲁木齐河流域的重要水源，而且是调节河川径流的“固体水库”。在湿润年份，热量不足、冰川消融微弱，冰川积累增加，冰川水径流量减少；在干旱少雨年份，晴朗天气增多，冰川消融加剧，释放出大量冰川融水，避免了发生河道断流干涸的景况。遇到暴雨，部分降水会以固态的形式保留在冰川上从而减少洪水危害。天山一号冰川地区季节性积雪丰富，积雪融水是春季河川径流的主要补给水源，春汛时积雪融水及时满足了天山南北旱区春灌的迫切需要，对农业生产和生态平衡的维系至关重要。
气候、环境演化的“信息库”天山一号冰川是我国观测研究现代冰川和古冰川遗迹的最佳地点，由于现代冰川类型集中，冰川地貌和沉积物非常典型，古冰川遗迹保存完整清晰，极具观赏性和科研价值，具有“冰川活化石”之誉。天山一号冰川海拔3800米以上为冰雪带。现代冰川类型集中，包括山谷冰川、冰斗冰川、悬冰川、冰斗山谷等，冰川湖、冰面溪流、冰下隧道、冰川层理、冰蘑菇等冰川景观极具观赏性。海拔3800米以下垂直地貌、植被特征明显，冰川侵蚀、堆积地貌典型，集中分布了U型谷、古冰斗、刃脊、角峰、羊背石、冰川刻槽及擦痕，冰溜面、侧碛堤、终碛堤、冰碛阶地、冰水扇、冰漂砾、石冰川、石河、倒石锥、冰胀丘、泥流舌和石流坡等，其丰富程度世界罕见。天山一号冰川区域植被垂直带谱包括高山甸状植被带、高山草甸带、亚高山草甸带、山地针叶林、草原带。根据中科院冰川站的研究，该区高寒冰缘植被有7个群系，28个群丛，有花植物74种，分属于22科，53个属，生长有天山各种特有植被及药用植被。该区是盘羊、北山羊、鼠兔、狐狸、白鼬、雪鸡、旋壁雀、红嘴乌鸦等多种珍稀濒危动物物种的栖息繁衍地。天山一号冰川是气候、环境演化的“信息库”。根据中科院天山冰川站通过透底冰芯的研究，发现天山一号冰川记录了一千年以上的大气环境演变信息。该记录显示，气候变化造成本地区水汽来源的变化，对降水量的影响显著。寒冷时期大气中存在着相对高的粉尘含量，冰芯中过去50年来硝酸根及重金属含量升高，表明受到人为污染。这些记录对认识新疆气候、环境演变具有重要意义。受气候变暖和人为活动的影响，天山一号冰川一直处在加速消融萎缩的状态。冰川面积由1962年的1.95平方公里缩小到1.62平方公里，减小了17%。同期冰川末端厚度减薄达40米以上，每年退缩4米至8米。由于强烈消融，1993年冰川的东西两支完全分离，成为两支独立的冰川。加速消融使得冰川融水径流量增加一倍以上。分析研究表明，造成天山一号冰川加速消融萎缩主要有两方面的原因，一是气候变暖。过去50年，乌鲁木齐河源区的平均气温升高了1摄氏度，是导致冰川消融加速的直接原因。二是人为活动的影响。近30年来，天山一号冰川周边区人为活动日趋频繁，温室气体排放和污染物气溶胶与频繁发生的沙尘，在冰川表面大量沉降，降低了冰面反照率，提高了冰川对辐射能量的吸收效率，从而加剧了冰川的消融。与此同时，由于过度放牧和无序旅游，造成了生态环境破坏，减少了植被覆盖，扩大了裸地面积，也增强了沙尘颗粒物的产生和向冰川的传输。为此，新疆将建立天山一号冰川保护区，从源头上有效治理危害天山乌鲁木齐河源一号冰川生态环境问题。
坚守“冰川活化石”的气象人比中科院天山冰川站建站更早，距天山一号冰川更近的乌鲁木齐市大西沟气象站1958年建站，它海拔3539米，人们称其为“天山一号冰川气象站”。“那时，天山一号冰川的冰舌就在我们气象站门前，方圆数十公里范围内只有我们一家在这里长期值守的单位。”曾在大西沟气象站工作了38年、现已退休的老站长沙志远说。“20世纪90年代以前，这里没有电，晚上只有煤油灯陪伴着站上的职工，”沙志远说，“2002年以前，站上没有汽车，乌鲁木齐市气象局每隔半个月派车上山接送换班人员，并带来面粉和蔬菜。如果在其他时间上山或下山，只能靠搭便车或步行到40公里以外的后峡，再换乘每天仅有的两班长途车。职工喝水要到两公里以外的地方挑，冬天则是用融冰化雪取水。为了保障职工的生活，乌鲁木齐市气象局每半个月会向站上运送一次食物。每次局里送来食物，我们第一件事就是按天数把面粉和蔬菜分成份儿，每天严格按照标准食用。”
“抬头见高山，低头乱石滩。取水一公里，冰中找水源。”八零后哈萨克族副站长哈纳提这样形容自己工作的乌市大西沟气象站。比哈纳提更年轻的九零后小伙子苏朝丞也多年在大西沟气象站坚守，他们一两个月才能换一次班。
据了解，受气候变化以及人为活动的影响，植物的类型及结构发生了非常明显的变化。2003年、2004年，新疆农业大学、乌鲁木齐市草原站和乌鲁木齐市气象局对天山北坡不同类型的草地进行了连续两年的科研监测，结果表明：植被类型及结构变化高山带尤为突出，部分植物已经消失，天山雪莲和红景天即将绝迹。被人为践踏及破坏的植被很难恢复，裸露的地表受雨水冲刷越来越严重。
尽管环境异常艰苦，但随着气候变化，大西沟气象站的气象人依然牢记使命，根据近年来天山一号冰川受气候变暖影响不断萎缩、高山地带的动植物分布均发生了显著变化的现状，自主开展了冰川变化和高山物候观测等工作，为自治区开展气候变化研究、生态环境保护与治理提供了宝贵的观测资料，受到了各级领导的好评。
天山一号冰川地貌和沉积物非常典型冰川活化石”之誉。
天山一号冰川地貌和沉积物非常典型，古冰川遗迹保存完整清晰，具有“冰川活化石
潘继鹏摄
天山一号冰川素有“固体水库”之称，是乌鲁木齐河的源头。潘继鹏摄
