高原冰川下开出的“诺贝尔”-微专栏-第171期-中国数字科技馆

专题

高原冰川下开出的“诺贝尔”

图文：中国数字科技馆 | 2017-01-05

导语：
　　前有诺贝尔文学奖得主莫言，后有诺贝尔生理学或医学奖得主屠呦呦，中国人在诺贝尔界不断刷新纪录，改写历史，“诺奖”在国人心中，似乎已经成为了追寻梦想成就荣耀的代名词。然而，成功的定义不只有一种，科学的康庄大道上也并非“诺奖”一枝独秀，本期微专栏，我们来谈点不一样的“诺贝尔奖”。
　　

地理学诺贝尔奖——维加奖

岁末年初，当人们沉浸在迎接新年的喜悦气氛中时，一项世界瞩目的科学大奖正在向一位中国科学家慢慢靠近。2016年12月26日，瑞典人类学和地理学会（SSAG）对外宣布：鉴于在青藏高原冰川和环境研究方面所做出的贡献，2017年维加奖将授予中国科学院青藏高原研究所的姚檀栋教授。消息传来，瞬间刷爆各大门户网站和主流媒体头条，一时间，“维加奖”以迅雷不及掩耳之势进入到公众的视野，人们不禁纷纷发出疑问：维加奖是什么奖？

姚檀栋院士

维加奖这个名称，来源于一场历史性航行。早在1878—1880年间，著名地理学家和北冰洋航道开拓者阿道夫·艾瑞克·诺登舍尔德率领“维加号”首次通过大西洋和太平洋东北部，完成了环绕欧亚大陆的航行，这是一场具有历史性意义的航行，而维加奖也正是取自“维加号”的名称，设立于1881年。维加奖每三年在全世界范围内会对杰出的地学科学家进行海选并评选出一名获奖者，由瑞典国王颁奖。　　　　

维加奖到底有何魅力，能够让全世界地学人士为之振奋？自1881年设立维加奖以来，135年间，共产生了65位获奖者：有4次考察青藏高原以及周边地区并写出“从极地到极地”巨著的斯文·赫定(Sven Hedin)，有创造了“地理循环理论”的戴维斯(Davis)，有创造了“阿尔斯冰期理论”的彭克(Penck)，有证实了“米兰科维奇理论”的英柏瑞(Imbrie)，有“古海洋学之父”称号的埃米利亚尼(Emiliani)，还有创造了“稳定同位素温度理论”的丹斯果(Dansgaard)，以及开拓了山地冰芯气候研究的汤姆森(Thompson)等著名科学家，可谓大咖云集，足以彰显维加奖在地学界的含金量，因此，“维加奖”也有着“地理学诺贝尔奖”的称号。

神奇的冰川

谈到青藏高原，你会想到什么？是令人胆怯的高原反应？是巍峨耸立的喜马拉雅山？还是恢弘磅礴雅鲁赞布江？也许在普通人眼中，青藏高原代表着神秘、自由与向往，而在获得维加奖的姚檀栋教授眼中，由于长期从事青藏高原冰川和环境方面的研究，折射最多的恐怕就是遍布青藏高原的那些冰川了。对于这大自然赐予的神奇景象，你了解多少呢？

美到窒息的绒布冰川

冰川相会的场面很壮观（西藏波密）

冰川，在地理学上定义为：极地或高山地区的地表上多年存在并具有沿地面运动状态的天然冰体，经过多年降雪的积聚密实、变质作用而形成。它具有一定的形态和层次，看上去就是大量冰块堆积形成的如河川般的地理景观。尽管冰川看起来极为壮观，不过它可不是一成不变的，由于重力和压力的作用，它具有一定的可塑性并且能自行运动。

相当数量的降雪与严寒的低气温是冰川发育的主要因素，地球上的冰川除南北两极外，只有在高海拔的寒冷山地才能存在。中国是世界上中低纬度冰川最发育的国家，平均海拔在4000—5000米的青藏高原以及中国西部其他的高大山系，为冰川发育提供了良好的基础，发育着千万条冰川。有关冰川的分类和名称，科学家们的认识并不完全一致，但是如果按照冰川发育的水热条件和物理性质，可把我国的冰川划分为三大类：极大陆型冰川、亚大陆型冰川和海洋型冰川。

普若岗日冰川（属于极大陆型冰川）摄影/张书清

天山一号冰川（属于亚大陆型冰川）摄影/马宏杰

梅里雪山冰川（属于海洋型冰川）摄影/齐扎拉

虽说冰川只存在于离大多数人生活较远的高山严寒地区，可是冰川却是地表重要的淡水资源，一直以来，科学家对冰川的关注和研究从未停止，时刻关注着冰川的变化以及对周围地理环境带来的影响。而由此带来的一系列地理和气候问题也时时提醒着我们：

◆冰川融化是否会造成海平面上升？

答案：会。

大多数的冰山都是淡水资源，而海水则是咸水，由于咸水密度要比淡水密度稍大一些，根据物理公式m=ρv，当冰浮在水面上排开咸水时，同等质量的咸水体积会比冰融化之后同等质量的淡水要稍小一些。因此，如果浮冰融化，水面会升高一些。

青藏高原融化的冰川

但更加值得注意的是：如果由于冰川的滑动而导致冰块移入了海中，哪怕这些冰川一时间还不会融化，海平面也会因此而升高。因此，在某种程度上，冰川的滑动加速甚至比融化更加危险。

◆冰川能够和地热同时存在吗？

答案：能。

西藏的地热蕴藏量居中国首位，这就意味着在冰川资源极为丰富的西藏地区，同时也存在着最强烈的地热活动，而二者为什么能够同时存在呢？

我们知道，冰川不是一成不变，当地表温度升至0℃以上，冰川表面的冰层开始溶化，从而产生流动的水，但此时水温与冰层表面的温度接近，仍保持在0℃左右，因此，对冰川表面不具有很大的溶蚀作用。而冰川只有在底部冰处于融点时才可能在冰床上滑动（受地热影响），但底部冰温能控制冰川的侵蚀作用，若冰川与冰床冻结则冰床就可以免受侵蚀而得到保护。再加上一系列能量转换和三态转化等因素的相互制约，高温的地热对寒冷的冰川的影响并不是很大，所以二者能够同时存在。

姚檀栋：让冰川研究站上世界之巅

　　此次获奖的中国科学院院士姚檀栋是国际上公认的冰冻圈研究领域最有成就的科学家之一，他不仅是首位获得维加奖的中国科学家，更是获此殊荣的首位亚洲科学家，此次获奖意义非凡。姚院士和他的研究团队通过冰芯记录、冰川变化实地观测等不同方法的综合集成研究发现：现在是过去2000年来最温暖的时段，当今的全球气候变暖和印度季风与西风交互作用是造成青藏高原冰川退缩及其区域差异的重要原因。