冰川是有记忆的，它将气候变化和人类活动完整地冰封起来，形成了一份完整又高清的档案。张强弓，中国科学院青藏高原研究所的研究员，今天分享了他的故事——“冰川记忆”。冰川记忆有两个层面的意思：第一，冰川本身有记忆；第二，他想分享过去几年他做冰川研究的故事。随着物质生活水平的提高，大家有机会接触到冰川。比如，云南玉龙雪山，我们可以坐着缆车一直上到4000多米高的冰川上，可以在冰川上行走甚至抚触冰山。
对于科研人员来说，会有更多机会接触到一些不常见的冰川，比如西藏东南部的帕隆藏布4号冰川。冰川实际是降水经过多年累积形成的，所以会有非常明显的层理，一层白一层灰，这就是冰川每一年年层的累积。通过挖掘雪坑，我们可以看到冰川季节性的变化。我们还可以通过钻取冰芯来观察到冰川每年的变化。冰芯里有很多东西，比如氢氧同位素比率，因为氢氧同位素的高低代表气温的波动。
我们还可以把每年的冰融成水后测量水的体积，就能知道每年下了多少雨。冰川记录了很多（气温）年代变化的信息。冰川有记忆吗？如果它有记忆，我们又该如何找到这些记忆呢？冰川有记忆，它将气候变化和人类活动完整地冰封起来，可以说是一份完整又高清的档案。中国青藏高原和它周边的一些山体是非常大的冰川储库，占据了中低纬度冰川2/3以上的数量和面积。
2004年我作为首批学生进入刚刚成立的中国科学院青藏高原研究所进行学习。这之前，我的导师康世昌研究员一直在从事冰芯的研究。2004年我入学以后，随着队伍又去了一次青藏高原，因为大家觉得高原中部仅有一支冰芯的话，空间代表性不够。那次我们走到了长江的源头——唐古拉山脉主峰格拉丹东峰。我们在冰川末端大概海拔5100米的地方搭建了营地——三顶鲜艳的小帐篷。背上一些食物和设备，我们就向冰川进发了。
我们找到了一条比较好走的路，可以直达冰川表面。一路上我们一直拖着设备，到了5600多米高的位置后，终于找到了一个适合打钻的平坦区域。我们在格拉丹东峰工作了一个多星期，取出了一支147米长的冰芯。在牦牛的帮助下，我们把冰芯运回到底部的营地，最后成功运回到实验室。我们把147米长的冰芯锯成了3000多个小块，再将外层的一些污染物质刮掉。实际上，这就是高分辨率的历史记录了。
我们把样品水送到实验室，得到了一些化学指标。现在只差一步就可以得到完整的历史记录，那就是年代。刚才已经提醒了大家，我们需要找到核爆炸还有火山爆发等事件对应的年代。在我们的预想中，这些数值大概会在冰芯10～20米的地方出现，但我们反复找，还是没有找到对应的数值。难道是我们找的地方不对？于是我们向上找，没有找到，向下找，还是没有找到。难道从念青唐古拉山和格拉丹东峰取回的两个冰芯都没有记录核爆炸事件吗？
经历了大概两年的时间，找了各种指标，最后我们终于找到了。图中红色数值线对应的是格拉丹东峰的冰芯，我们预期峰值应该出现在20米左右的地方，事实上在5米的地方就出现了。不过，我们还是没有在念青唐古拉山的冰芯中找到对应核爆炸的数值，这给我们带来了很大的困扰，问题到底出在哪里？2014年，我把冰芯带到了瑞士的保罗希尔研究所，这里是世界上最大的核能、化工实验室。
在这里，我们测试了冰芯中的一些放射性同位素，将其与之前获得的相关信息进行研究。研究最终确定，格拉丹东这支冰芯的顶部对应的是1982年，也就是我出生的年份。可是这支冰芯是2005年打出来的，按理说，冰芯的顶部对应的应该是2005年，怎么会是1982年呢？换言之，格拉丹东冰芯1982～2005年的记录都不见了！而念青唐古拉冰芯的信息损失量更大，记录最多就停留在1950年，冰川最近几十年的记忆都消失了！
到底发生了什么？我们来看看过去这些年到底发生了什么事情吧。联合国气候变化专门委员会每五年会组织一次评估。这是2013年发表的一份评估报告。报告显示，从1980年开始，全球的气温持续升高，并且升高速度非常快。在这种情况下，冰川会发生什么？没错，冰川融化的速度也会加快。这是珠穆朗玛峰的绒布冰川1921年和2007年的对比图以及阿尔卑斯某冰川1933年和2012年的对比图。
事实上，2018年11月中国科学院西北院联合绿色和平组织发布了一个报告，说明了中国冰川过去这些年发生的情况。报告显示，黄河源头的阿尼玛卿哈龙冰川在最近十年退缩了500多米，退缩速度非常快。而且基于我的研究，我想提醒大家，冰川不仅仅在退缩，而且它的表面积在缩小，厚度也在减薄。这张图显示了1970年以来，冰山每年减薄的过程，其中青藏高原和阿尔卑斯山地区的冰川，每年减薄的速度都非常快。
这才是我今天要强调的重点，那就是冰川不断退缩，而且不断减薄。打个形象的比喻，以前的冰川就像长发的贝克汉姆，非常飘逸、非常俊美，退缩的冰川就像短发的贝克汉姆，而变薄的冰川就像剪了板寸的贝克汉姆。造成全球变暖的原因是什么？气候学家和科学家给出了结论，是人类活动。
大家看这张模拟图，当我们把全部自然因子算上后，模拟出的结果无法复制所观测到的值，但当我们把人为因素加入到计算模型后，结果就跟我们的实测值相符了。这也证明，地球这些年的气温升高明显是人类活动造成的。关于这一点，我们还可以从温室气体的排放情况得到印证。这是我刚才展示冰芯气泡时给出的图片，其中只取了二氧化碳浓度值。我们可以看到，过去80万年以来，二氧化碳的浓度虽然有波动，但数值一直没有超过300ppm。
图表最右边那条近乎垂直的线对应的是近些年二氧化碳浓度的变化值。从1950年以来，二氧化碳浓度在持续上升，截至2018年11月20日，二氧化碳的浓度已经达到了408.5ppm，相对于工业革命之前已经上升了100个ppm。原来，是人类活动把冰川这些年的记忆给抹除了。以前冰川记录了很长时间的人类历史活动，但最近几十年强烈的人类活动造成了全球气候变暖，所以冰川的记忆才被部分抹除了。
于我而言，今后冰芯的研究将何去何从？科学家预测，未来还有更多的小冰川会消失。对此，我一度陷入崩溃边缘，一个研究者的研究对象都不在了，他还继续工作什么呢？于是我开始查找，冰川消退后，我们该如何研究。这是一个很有意思的发现，正所谓“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，可能长时间做冰川研究，所以我的关注点一直只在冰川上，而没有关注到整个生态系统。
这是一个很有意思的发现，正所谓“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，可能长时间做冰川研究，所以我的关注点一直只在冰川上，而没有关注到整个生态系统。我顿时感到很兴奋，我又有了新的研究方向，即便全球气候变暖，我的研究还是可持续的。我将这种想法和之前的资料汇总，然后提出了这样一个观点：冰川和冰川湖所包含的信息是此消彼涨的。冰川快速消融的情况下，冰川湖会扩大，也会接收到更多冰川带来的记忆。
短发的“贝克汉姆”笑了，我也笑了。当我们冲出迷雾，找到了自己未来的研究方向所在的时候，我们确实感到非常高兴。最近几年，我和课题组的同事一直从事冰川和冰川湖联系的研究，以及冰川的退缩给人类带来的其他一些影响。每次我飞临青藏高原和其他地区的时候，再次俯瞰这片冰川，我才真正体会到，冰川是流动的，记忆是流动的，冰川记忆消融的时候，也是科学思想开始流动的时候。谢谢大家！