美国宇航局科学家们追踪亚洲冰川的未来

喜马拉雅。喀喇昆仑山。兴都库什。亚洲高山脉的名字联想到冒险的生活很远，但对于超过十亿人，这是他们最可靠的水源地名称。

这些山脉中的雪和冰川包含了地球极地冰原之外最大的淡水量，这使得水文学家给这个地区起了个绰号“第三极”。世界上七分之一的人口依靠从这些山脉流出的河流来获取饮用水和灌溉作物。

在该地区的气候快速变化，但是，影响冰川融化和融雪。在该地区的人们已经修改响应供水改变土地利用方式，以及该地区的生态环境正在改变。未来的变化可能影响粮食和水安全，在印度，巴基斯坦，中国和其他国家。

国家航空和航天局是保持一个基于空间的眼睛像这样的全球变化，以便更好地了解地球的水循环的未来。在这个区域，其中有在地面上收集观测极限挑战，NASA的卫星和其他资源可以生产对气候科学与管理已经稀缺资源负责地方决策者实实在在的好处。

做过雪，冰和水在这些山脉以及它们是如何变化的最全面的调查正在进行中。NASA的高山亚洲队（HIMAT），由安东尼·阿伦特领导华盛顿大学在西雅图，是第三年。该项目由13项协调研究小组组成，在三个广泛的地区研究了该地区的三十年数据：天气和气候;冰雪;和下游危险和影响。

这三个主题领域都在发生变化，首先是气候变化。空气变暖和季风模式的改变会影响区域水循环——降雪量和降雨量，以及积雪和冰川融化的方式和时间。水循环的变化会增加或降低滑坡和洪水等当地灾害的风险，并对水资源分配和可种植作物产生广泛影响。

该地区气候的快速变化正在影响冰川流动和散雪。当地人已经在响应供应时修改了他们的土地利用实践，该地区的生态正在转变。科学家估计，到2100，这些冰川的数量较小越来越小75％。积分：NASA / KATIE JEPSON

制作不可能的科学

对于大多数人类历史，对这些山脉的详细科学研究是不可能的。山脉太高，陡峭，天气太危险了。卫星时代已经给了我们第一个在没有人类脚踏实地的地方安全地观察和测量雪和冰盖的机会。

亚利桑那州图森市行星科学研究所高级科学家、HiMAT冰川湖研究小组组长杰弗里·卡格尔（Jeffrey Kargel）说：“卫星技术的爆炸性增长对这一地区来说是不可思议的。”我们现在可以做十年前做不到的事情——十年前我们做了十年前做不到的事情。”卡格尔还赞扬了计算机技术的进步，这些进步使更多的研究人员能够进行大规模的数据处理工作，这是在如此复杂的地形上改进天气预报所必需的。

Arendt的HIMAT团队被指控整合许多各种类型的卫星观测和现有数值模型，以创造对该地区的水预算的权威估计，一套产品的地方政策制造商可以用于规划不断变化的供水。HIMAT团队的许多数据集已在国家雪和冰数据中心上传到NASA的分布式活动档案中心。统称，新产品套件被称为冰川和雪熔融（Gmelt）工具箱。

泥石坝危险和其他影响

完成工具箱有一定的紧迫性，因为融化模式的变化似乎正在增加该地区的危险——其中一些危险只有在这种地形中才能找到，比如冰川湖上的碎石坝“失灵”以及阻碍进入山村和牧场的汹涌冰川。在过去几十年中，城镇和基础设施，如道路和桥梁，都被这些事件摧毁了。

Kargel的团队正在研究从冰川湖洪灾。这些湖泊开始为冰川表面融化池，但在适当的条件下，他们可能继续融化一路地面，汇集背后冰和碎片的危险一堆原是冰川的前端。地震，崩塌或简单的水重量的增加可能违反碎片坝和创建山洪。

像这样的湖泊几乎未知50或60年前，但随着大多数高山亚洲冰川一直在萎缩和撤退，冰川湖泊已经增强和成长。最大的一个kargel测量，尼泊尔的下巴尔，为673英尺（205米）深度，体积近30亿加仑（11200万立方米），或满约45,000个奥运大小的游泳池。HIMAT团队已经在三个不同时间段的直径大于1,100英尺（330米）的每个冰川湖 - 关于1985年，2001年和2015年 - 研究湖泊的发展方式。

随着冰川湖的规模和数量的增加，它们对当地人口和基础设施构成的威胁也在增加。位于马里兰州绿带的美国宇航局戈达德航天飞行中心的达莉亚·基尔施鲍姆领导着一个小组，该小组正在利用卫星数据预测亚洲高山地区最容易发生山体滑坡的地区，从而为该地区新基础设施的安置提供信息。

雪越深，融雪越快

在冰雪融化未来利率的一个关键因素是粉尘，烟尘和污染的作用，使冰冻表面上定居。洁白雪反射90％以上的入射太阳辐射到大气中的。但是，当雪由煤烟或灰尘的深色着色颗粒裹，该涂层吸收更多的热量和雪融化得更快。有研究表明，小冰期在欧洲结束的原因是烟尘的工业革命沉积在阿尔卑斯山的涂层。在亚洲，在过去35年中，烟尘沉降在山区积雪量显著上升。无论这些亚洲范围将反应方式阿尔卑斯山做了几个世纪前同样是一个重要的问题。

几个HIMAT团队专注于此问题。美国宇航局戈达德的Si-Chee Tsay正在利用卫星数据来更好地了解该地区的雪，冰和灰尘和烟灰颗粒的性质。他的小组还与尼泊尔的区域研究人员合作，在位于Mt. everest，Annapurna和Dhaulagiri的冰川地上安装传感器。这些传感器将允许研究人员检查准确性在同一地点获得的卫星读数。

Tom Painter，洛杉矶加利福尼亚大学，在社区天气研究和预测模型中，正在领导一个团队，利用来自NASA中分辨率成像光谱仪（MODIS）和NOAA/NASA可见红外成像辐射计套件（VIIRS）的卫星数据，量化过去和未来可能的积雪变化以及烟尘和灰尘变化等其他因素。另一个由美国国家海洋和大气管理局的莎拉·卡普尼克（Sarah Kapnick）领导的团队正在全球气候模型中对灰尘和煤烟进行解释，以提高对历史和预测未来区域变化的理解。

在世界上最高的山脉作出天气预报独特的挑战。犹他州的盐湖城大学的暑期RUPPER领导的小组通过开发一个模型解决这些挑战的一个冰天雪地区分在季风季节沉积在该地区是和那些从冬季风暴来了，所以科学家可以研究在何时何雪可能会降至全年。

结论早期

在HIMAT调查的最后一年中，Arendt表示，该研究融合在一起，团队的科学论文正在出版。其中一个令人惊叹的结论是，由于快速熔化，冰川将在2100体内较小35至75％。一篇于6月19日发表的论文，HIMAT团队成员的科学促进人员支持这一结论，分析了喜马拉雅大范围内冰川40年的卫星数据。（该研究的研究人员的早期数据来自Ducksified Spy卫星。）不仅是喜马拉雅大陆范围的冰川损失冰，平均冰损速率在1975-2000之间的前25年之间翻了一番。，最近的16年，2000-2016。

无论雨雪量也将发生变化，并改变是否将加重或减轻冰损失的影响，尚不清楚。降水已经在这一地区差别很大，从一个范围到另一个，这取决于季风和冬季风暴的流入区。例如，降水目前增加喀喇昆仑山脉，这里冰川稳定或前进，但在这一地区所有其他范围内，几乎所有的冰川都在退缩。这是否异常将持续，发展壮大，或反向随着气候的不断变化，目前尚不清楚。“全球气候动力学将决定在那里风暴结束，以及他们如何拦截山”阿伦特说。“在风暴的跟踪即使是很小的变化，会产生显著的变化。”

研究结果就是为什么Himat团队渴望完成他们的Gmelt工具箱，所指出。新产品将提供决策者的最佳知识汇编，目前可以在近几十年中如何更换高山亚洲，以及一系列新的资源，帮助他们规划为此最好做准备难以预测的区域。