青藏高原在整个亚洲起到了水源汇聚和分发的功能，因此我们称它为亚洲水塔。朱立平大学毕业以来，三十多年一直致力于组成亚洲水塔的核心之一——湖泊变化研究。中国科学院青藏高原研究所研究员朱立平这次我给大家分享题目是《守护亚洲水塔》。
青藏高原为何是亚洲水塔？首先我们要知道，什么是水塔，什么是亚洲水塔，以及青藏高原为什么被称作“亚洲水塔”？大家都知道，我们饮用的自来水都来自供水管道，这些流淌在管道中的水流需要一定的压力和水源才能到达千家万户。水塔，就是用于汇聚和保持足够的水源，调节稳定的水压和水量的装置。
在自然界，我们使用的水资源来自大气降水、冰川融水、河湖蓄水、地下储水等。它们在自然界中发生不断的循环。
在高山地区，由于冷凝和重力作用，各种来源的水分汇聚后，又不断分发出去。因此，高山地区具有天然的水塔功能。我们知道青藏高原是地球上海拔最高，气候最寒冷的地方。水在这里一方面既有冰川这样的固体，另一方面它在地下结了冰，形成了多年冻土。更重要的是，地表大大小小的低地，使得积水成了湖泊，而青藏高原是我国湖泊分布最集中的一个地区。这些冰川、湖泊通过河流输送到青藏高原的各个地方，甚至流出青藏高原。
因此，青藏高原本身就起到了高山水塔的汇聚功能——汇聚在青藏高原的水，在高耸的地势作用下，流出了青藏高原，发育了亚洲的十条大江大河。我们的母亲河长江、黄河，东南亚地区的澜沧江、雅鲁藏布江，还有中亚地区的阿姆河、锡尔河等等，都是发源于这个地区。这些河流，为东南亚、南亚，甚至是中亚提供了丰富的水资源。
青藏高原在整个亚洲起到了水源汇聚和分发的功能，因此我们称它为亚洲水塔。亚洲水塔为何如此重要？提供充足的水资源供给全球水塔是众多，亚洲水塔为什么如此重要？这需要根据它的地形分布，和它在全球的地势分布来谈起。从这张地形图可以看出，欧亚大陆中部的这一片褐色土地面积最大，而且海拔又高，高的地势就体现出水塔汇聚供水的重要功能。
青藏高原是全球面积最大、海拔最高的巨大高原。
如果我们把分布在全球的许多高山划分成一个个水塔单元，全球可以分成78个水塔单元，青藏高原占据了其中最重要的13个水塔单元。这里有最高的水供给指数，也有最大的水需求指数，呈现出最高的水塔指数。这证明了它在全球水塔中有着非常重要的地位。亚洲水塔汇聚来自高山的冰雪融水和沿途丰沛降水，而这些水源源不断地从高原流出。
它哺育了高山的森林、草地，也给下游的绿洲、农田带来了充沛的水分，哺育了从东南亚到南亚、中亚西部的十几亿甚至二十多亿人口。所以说，青藏高原作为亚洲水塔，从水资源供给的角度来讲，是一个非常重要的存在。
影响广泛地区的气候变化另一方面，青藏高原，或者亚洲水塔，不仅为下游地区储供了充足的水资源，它也通过水分和热量的垂直交换，影响更广泛地区的气候变化。
从这张示意图上可以看到，青藏高原地势高耸，它地表的水分和热量，可以垂直与大气进行交换，由于它海拔高，交换更为强烈。在大气环流的作用下，水汽从西向东吹到中国东部的平原地区。当它与东南季风相遇，会影响中国东部的降水格局。一个典型的例子就是1997年冬季到1998年春季，青藏高原大面积的积雪与1998年夏季长江中下游洪涝的关系。
全球变暖下亚洲水塔经历着哪些变化？
全球目前处于气候变暖的过程，亚洲水塔的冰川、湖泊、冻土等也会随着气候变暖发生各种各样的变化。我们来看一下，这些要素都出现了什么样的响应？1980-2012年，青藏高原升温率为0.44℃/10年，超过全球同期平均升温率的2倍多。这张图显示的是青藏高原的气温升温率和全球升温率的对比。亮黄色线条的是青藏高原的升温率，达到每十年0.44℃。
而全球每十年只有0.16℃，可见青藏高原的升温率是全球平均的两倍以上。在这种剧烈的气候变化幅度条件下，亚洲水塔的各种要素势必发生深刻的变化。
冰川强烈退缩气候强烈变暖使得这里的冰川明显退缩。下图是IPCC（政府间气候变化合作组织）给出的喜马拉雅山地区冰川退缩的趋势图。从图中可以发现，冰川在这几十年退缩得非常强烈。喜马拉雅山地区冰川物质平衡变化图蓝色线条是小冰川退缩的趋势，它的退缩趋势更为强烈。
有预测说未来的五六十年，一些小冰川可能就会消失。下面三张图是三个时期在同一个地点对西藏察隅阿扎冰川拍摄的照片。1933年英国人拍摄的图片：1976年我们的老一辈西藏高原考察队员拍摄的照片：2006年我们的同事在考察中拍摄的照片：从视觉上可以直观地看到冰川退缩得非常强烈。
冻土中储水量增加湖泊扩张青藏高原气候极为寒冷，地下水都冻结在土里，经过数万年的演化，就发育成了多年冻土。
多年冻土中有一个很重要的活动层，它是冬天冻结夏天融化，里面储藏了大量的地下冰。随着气候变暖，活动层的厚度加大，地下冰的融化，造成了土壤湿度非常大。整个青藏高原土壤湿度的加大，意味着我们的地下储水量是在增加的。作为地表水，一个最重要的所在是湖泊。青藏高原的湖泊占了全国湖泊面积的52%左右，它们经历了1990年以前退缩，和1990年以后扩张的发展态势。
青藏高原变暖和变湿带来的积极影响冰川、湖泊、冻土变化都会带来一系列影响，这些影响到底表现在哪些方面？首先，通过1960年到2018年的青藏高原的降水变化分析，发现2000年以后青藏高原的降水一直在增加的，这与2000年开始湖泊的大量扩张、强烈扩张非常吻合。降水的增加，温度的上升影响了流出青藏高原的河流。在整个青藏高原的西北部，虽然降水量变化不大，但由于气温增长比较厉害，冰川融化非常强烈。
尽管塔里木河的水在九十年代几乎断流，但现在流入塔里木河的水量变得非常大，对新疆的绿洲有非常好的促进作用。
青藏高原变暖和变湿产生的负面影响尽管青藏高原变暖、变湿产生很多积极的影响，但是它的消极影响或者灾害效应依然不能忽视。发生冰湖溃决和冰崩的可能性增加另一方面，随着冰川退缩，冰川不稳定性增强，降水的增加使冰川表面更加不稳定。很多冰川发生断裂后整体滑塌下来，我们将其称作“冰崩”。
冰崩又引起了一系列的次生灾害。比如2016年在西藏阿里、阿汝地区发生的冰川冰崩。这个冰崩，冰崩体运移了十多公里，淹没了数个居民点和很大片的草场，最后造成9人死亡和数百头牲畜被淹没。
湖泊扩张威胁到交通安全刚才我们谈到了冰川退缩的一些影响。那么，湖泊扩张是不是都是带来了降水增加的一个积极面？也不尽然。上图是可可西里地区的卓乃湖。它的湖面上升，最后溢出河流的堤坝，进入下边的河流，造成灾害。
河流形成以后，会不断地向源头侵蚀，最后把整个的堤坝侵蚀冲垮掉。最终流出整整200多平方公里的水，三分之一的湖水都已经泄出。这些泄出的水沿着一段串珠性湖泊，先到了库赛湖，图中像鞋子形状的湖。而后途径中间的一个洼地，叫海丁诺尔湖。最终到达靠近青藏铁路公路的盐湖。目前这个盐湖由过去的40多平方公里，发展到现在的235平方公里。湖泊水面的边界距青藏公路已经不足7公里，相对的水位高差已经不足1.5米。
通过水文模型分析发现，如果该地方降水依然维持在2019年的强度，今年夏天，湖水就会漫出分水岭淹没青藏铁路和青藏公路。
继续为亚洲水塔把脉气候变化仍然在继续。巴黎气候大会定义：本世纪末全球升温限制在2℃之内。那么在这种情况下青藏高原的温度增加量会到4℃。而青藏高原的人类活动还在缓慢地增加。在这种情况下，组成亚洲水塔的各个单元——冰川、湖泊、生态系统、冻土等等，依然在发生强烈的变化。
我们需要开展更多的这种考察工作了解冰川的过去，把握它的现在，理解它的未来。我们需要不断加大湖泊基础数据的考察与数据获取力度——了解湖泊的水量赋存到底是多是少，未来如何变化，究竟如何影响气候。我们需要做生态系统的各种各样的调查，了解它的生物生态系统对气候变化的响应，做各种各样的控制实验，看各种气候条件下它的反馈程度如何。
我们需要利用卫星、遥感飞机和自动化地面监测系统来进行从空中到天空，到地面的一个立体性的考察。我们也希望部署一个密集化的野外站监测系统。通过我们长期的，持续的数据监测来更好地理解亚洲水塔未来如何变化，如何影响我们人类活动。亚洲水塔非常重要，是我们这个星球最重要的水塔。在气候变化的条件下，组成亚洲水塔的各个要素在发生各种各样的变化，也产生各种各样的影响。
进一步来开展研究，深入了解它的变化，合理利用来发挥它的功能，作为科学家的我们责无旁贷。