祁连山区雪冰反照率变化及其对冰川物质平衡的影响

张太刚， 高坛光，2， 刁文钦， 张玉兰

（1.兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室，甘肃兰州730000；2.中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室，甘肃兰州730000；3.中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心，北京100101）

0 引言

冰川是气候和水文过程的产物，它的形成与发展深受气候变化的影响［1］。山地冰川是冰冻圈的重要组成部分，对太阳辐射具有较高的反照率，冰川加速消融深刻影响着冰冻圈地区水量平衡、水文过程乃至大气环流［2-3］。中国冰川面积在全球排名第四［4］，冰川资源十分丰富。发源于青藏高原及其周边地区的数条重要河流（如黄河、长江、印度河和恒河）均受到雪冰融水的补给，冰川的动态变化不仅影响河流下游几十亿人的生产生活和社会经济的稳定发展［5-6］，还对全球气候变化和海平面升高等具有重要影响［3，7-8］。

雪冰反照率可影响冰川表面能量收支状况，特别是雪冰反照率的降低可显著加速冰川表层雪的老化过程，是影响雪冰消融的重要因素之一［9-11］。冰川表面反照率的变化受诸多因素的控制，如气温、降水、成冰作用、黑碳等，其中黑碳等吸光性杂质（包括黑碳、粉尘、有机碳等）的影响备受关注［12-16］。由于吸光性杂质的存在，雪冰表面变暗，促进雪的老化以及雪粒径的增大，加速雪冰消融；该过程又使得吸光性杂质富集于冰川表面且浓度进一步增大，进而导致冰川反照率的持续降低［11，15］，形成正反馈作用。目前，基于WRF-Chem模式模拟以及卫星数据评估结果表明，季风时期，吸光性杂质的作用可导致喜马拉雅冰川区反照率降低4%～8%，导致的辐射强迫可达30～50 W·m-2［17］，雪冰消融加剧，并可影响该地区的水循环过程。……