冰雹剛停，迎來(lái)了飛行的窗口期。科考隊(duì)員迅速啟動(dòng)無(wú)人機(jī)搭載的探地雷達(dá)升空。對(duì)冬克瑪?shù)妆ㄩ_展測(cè)厚工作。

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

科考隊(duì)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(dòng)。這將為冰川觀測(cè)帶來(lái)一場(chǎng)技術(shù)革新。

相隔一年，澎湃新聞（www.thepaper.cn）隨中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院科考隊(duì)員再次一同走進(jìn)長(zhǎng)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(guó)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?dòng)浾吒瓶缄?duì)，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(duì)冬克瑪?shù)妆ㄓ^測(cè)以來(lái)，冰川整體處于退縮的趨勢(shì)。

2024年，全球地表平均溫度為1850年有氣象觀測(cè)記錄以來(lái)的最高值。2024年的熱浪，對(duì)冬克瑪?shù)妆ㄓ謳?lái)了哪些影響？

科考隊(duì)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(hào)。

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(cè)記錄以來(lái)消融最強(qiáng)烈年份；大冬克瑪?shù)妆┒送丝s距離為有觀測(cè)記錄以來(lái)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(xiǎn)提供前瞻性預(yù)警。

冬可瑪?shù)妆?/p>

冬克瑪?shù)鬃兊酶?、更臟

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

科考隊(duì)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(shí)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(zhǎng)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(shí)刻，也是冰川消融最厲害的時(shí)段。但站在小冬克瑪?shù)赘浇?，我沒(méi)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(shí)，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(lái)越大，嘩嘩作響。

科考隊(duì)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(shuō)：“你看，水現(xiàn)在往冰底下流走了?！闭驹谑瘔K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(guò)冰崩。

我和徐強(qiáng)強(qiáng)望著冬克瑪?shù)妆?，一同直觀感受到，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(shuō)。

冰崩、裸冰、變黑、變臟.....這些跡象，都是冰川加速消融的信號(hào)。

冬可瑪?shù)妆?/p>

附著在冰面的黑色、黃色物質(zhì)，中國(guó)科學(xué)院西北研究院唐古拉山冰凍圈與環(huán)境觀測(cè)研究站站長(zhǎng)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(guò)降低冰雪表面反照率，增強(qiáng)冰雪表面吸收太陽(yáng)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(guó)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(guó)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(cè)記錄以來(lái)消融最強(qiáng)烈年份；大冬克瑪?shù)妆┒送丝s距離為有觀測(cè)記錄以來(lái)的最大值。

另一份監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，小冬克瑪?shù)妆ㄔ谡麄€(gè)測(cè)量周期內(nèi)（2019/07—2021/09）向后退縮了18.1米，在一個(gè)消融期內(nèi)平均減薄厚度為1.981±0.776米。在這段時(shí)期，冰川大約經(jīng)歷了兩個(gè)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(guò)，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(dòng)，導(dǎo)致冰川物質(zhì)平衡過(guò)程出現(xiàn)突變。但從整體來(lái)看，該冰川仍長(zhǎng)時(shí)間處于嚴(yán)重的物質(zhì)虧損狀態(tài)。

另根據(jù)統(tǒng)計(jì)1989年至2024年間的累計(jì)物質(zhì)損失情況，小冬克瑪?shù)妆ü灿?jì)失去了大約11.24 m w.e.。何曉波說(shuō)，這意味著冰川厚度大幅度縮減，會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)啬酥料掠蔚貐^(qū)的水資源狀況帶來(lái)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(lái)，我國(guó)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(guó)冰川編目，2020年前后中國(guó)最新冰川面積約為4.6萬(wàn)平方千米，冰川總條數(shù)約為6.9萬(wàn)條。與第一次中國(guó)冰川編目相比，20世紀(jì)60年代至2020年期間我國(guó)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(duì)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(shí)，其對(duì)冰川的影響也引起國(guó)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(duì)常用于衡量冰川變化的觀測(cè)參數(shù)有物質(zhì)平衡、冰川運(yùn)動(dòng)速度、末端長(zhǎng)度、冰川面積、冰川表面高程等。

為更好地反推過(guò)去、預(yù)測(cè)未來(lái)冰川如何運(yùn)動(dòng)帶來(lái)重要參考價(jià)值，近年來(lái)，站長(zhǎng)何曉波帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，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(duì)計(jì)劃運(yùn)用無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)、固定翼攝影測(cè)量與低空探地雷達(dá)，三者聯(lián)合作業(yè)對(duì)冬克瑪?shù)妆ㄟM(jìn)行全方位探測(cè)。

科考隊(duì)員薛雨昂和其他技術(shù)人員，將大型無(wú)人機(jī)等設(shè)備從唐古拉站分批次運(yùn)送至冬克瑪?shù)妆┒恕Ｃ恳粋€(gè)來(lái)回，都需要花上三個(gè)多小時(shí)。

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

這是進(jìn)行無(wú)人機(jī)測(cè)量的最佳窗口期?？瓶缄?duì)員和技術(shù)隊(duì)員立馬行動(dòng)，準(zhǔn)備試飛無(wú)人機(jī)，進(jìn)行掃描監(jiān)測(cè)。隨著一聲“嗚嗚嗚嗚”螺旋槳盤旋起飛，科考隊(duì)員懸著的心放松了。來(lái)自大連中?？萍及l(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(wú)人機(jī)，對(duì)冰川進(jìn)行測(cè)厚作業(yè)。

去年，劉博也是負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作，但以失敗告終，未能完成對(duì)冰川測(cè)厚的機(jī)載作業(yè)。其實(shí)，在海拔5000米之上，因氣候條件惡劣、可達(dá)性、信號(hào)強(qiáng)度等因素干擾，這對(duì)無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)是一種挑戰(zhàn)。依稀記得去年，劉博等人在多次嘗試后，無(wú)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(cè)量。

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

在一旁的徐強(qiáng)強(qiáng)也非常激動(dòng)，他表示：“非常高效。這極大地解放了人力。”徐強(qiáng)強(qiáng)回憶，去年，為了測(cè)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(wú)人機(jī)，運(yùn)用地面三維激光掃描（TLS）技術(shù)以及無(wú)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(shí)間和精力去抵達(dá)冰川。

徐強(qiáng)強(qiáng)說(shuō)，這次借助無(wú)人機(jī)平臺(tái)，以非接觸式探地雷達(dá)技術(shù)，對(duì)冰川開展測(cè)量厚度工作試驗(yàn)的成功，實(shí)現(xiàn)了測(cè)點(diǎn)、測(cè)線、測(cè)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(shí)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(wú)人機(jī)以及固定翼，分別對(duì)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(xiàng)無(wú)人機(jī)測(cè)量工作順利完成。

值得注意的是，本次采用固定翼對(duì)整個(gè)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(tái)站流域的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

薛雨昂提到，冬克瑪?shù)琢饔蚴桥_(tái)站觀測(cè)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(cè)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(cè)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(xiǎn)，可能危及下游生態(tài)及基礎(chǔ)設(shè)施?！毖τ臧赫f(shuō)，通過(guò)高分辨率的無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)將為其動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供關(guān)鍵支撐。

科考隊(duì)員在調(diào)試無(wú)人機(jī)搭載探地雷達(dá)設(shè)備

科技賦能高效監(jiān)測(cè)冰川

在當(dāng)代冰川觀測(cè)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(chǔ)量和評(píng)估冰川變化的關(guān)鍵參數(shù)。

科考結(jié)束后，經(jīng)過(guò)數(shù)日的處理，科考隊(duì)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(duì)共獲取冬克瑪?shù)妆s5公里的測(cè)線數(shù)據(jù)，其中對(duì)小冬克瑪?shù)妆ㄍ瓿?.7公里測(cè)線，累計(jì)采集2501個(gè)測(cè)點(diǎn)，縱向/橫向分辨率為亞米級(jí)，測(cè)量范圍內(nèi)最大探測(cè)厚度達(dá)132.1米，平均厚度88.26米。

而在2021年，何曉波團(tuán)隊(duì)耗時(shí)3天，對(duì)小冬克瑪?shù)妆ㄍ瓿?條3公里測(cè)線，4237個(gè)點(diǎn)位。數(shù)據(jù)顯示，測(cè)量范圍內(nèi)最大探測(cè)厚度126.4米，平均86.1米。

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

不過(guò)，由于與相關(guān)冰川運(yùn)動(dòng)、冰川物質(zhì)平衡數(shù)據(jù)的綜合計(jì)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(guò)一個(gè)更為直觀的對(duì)比：2011年左右設(shè)立在海拔5400米的氣象站，在2023年時(shí)已經(jīng)下降至海拔5391米。據(jù)他們觀測(cè)，三十多年來(lái)，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(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)也不錯(cuò)。何曉波指出，通過(guò)4個(gè)架次的固定翼無(wú)人機(jī)航測(cè)，覆蓋了近60平方公里的高寒流域，獲取厘米級(jí)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(shí)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(jí)別，可清晰刻畫冰崖、冰紋理與微地形起伏。

何曉波說(shuō)，這次低空無(wú)人機(jī)搭載激光雷達(dá)、攝影測(cè)量與探地雷達(dá)的試飛成功，標(biāo)志著山地冰川監(jiān)測(cè)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(shì)嚴(yán)峻?！吨袊?guó)氣候變化藍(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(lái)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(cè)記錄以來(lái)的最低值。中國(guó)西部冰川呈加速消融趨勢(shì)，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?cè)撛趺幢Ｗo(hù)冰川？

聯(lián)合國(guó)大會(huì)在2022年通過(guò)決議，宣布將2025年定為國(guó)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(shuō)，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(shuō)，冰川加速消融，在提醒每一個(gè)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(duì)員，他將更關(guān)注如何把“看得見”變成“預(yù)見”：希望通過(guò)低空無(wú)人機(jī)、衛(wèi)星與地面站點(diǎn)的長(zhǎng)期聯(lián)動(dòng)，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(xiǎn)提供前瞻性預(yù)警。