摘要: 　　天山横亘于欧亚大陆腹地，长约2500公里，南北平均宽250-350公里，由一系列高大山地、山间盆地和谷地组成，连接着中国新疆和中亚五国之三（哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦），是陆地上距离海洋最远的山系。天山作为现代冰川最为发育的山系之一，分布有10778条冰川，冰川面积13566.6km2，因此，天山也被誉为“中亚水塔”，是丝绸之路经济带中段的主要水源地和生态屏障。　　近年来，气候变化

　　天山横亘于欧亚大陆腹地，长约2500公里，南北平均宽250-350公里，由一系列高大山地、山间盆地和谷地组成，连接着中国新疆和中亚五国之三（哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦），是陆地上距离海洋最远的山系。天山作为现代冰川最为发育的山系之一，分布有10778条冰川，冰川面积13566.6km²，因此，天山也被誉为“中亚水塔”，是丝绸之路经济带中段的主要水源地和生态屏障。

　　近年来，气候变化引起的天山冰川消融及水系统变化对中亚乃至丝绸之路经济带建设都有着重要影响。在国家自然科学基金资助下，中科院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究团队对天山的冰川、积雪及水资源变化开展了系列研究，相关成果发表在 Scientific Reports, Journal ofHydrology, Annals of Glaciology, Cold Regions Science and Technology 等刊物上。

　　在过去的半个多世纪，天山山区的气温上升速率明显高于全球的平均增温速率。气候变暖对干旱区（该区域水资源以冰川、积雪补给为主）河川径流的影响日益加大，加剧了冰川、积雪和冻土等固态水体的消融，例如，天山中部地区的冬季积雪面积减少了6720km²。同时，全球变暖还导致山区降雪率降低，从而引起水资源补给方式和补给量的改变，直接关乎中亚水资源的未来发展趋势。

　　陈亚宁团队通过野外实地调查和遥感数据，分析了1989~2012年间天山西部哈萨克斯坦境内的卡拉套流域243条冰川面积的变化。结果显示，在过去20余年间，该区域的冰川由1989年的243条减少到2012年的214条，冰川面积也由142.8km²退缩到109.3km²，约有23.5%的冰川已经消失；在对吉尔吉斯斯坦境内锡尔河流域典型冰川的物质平衡观察计算表明，在2011~2016年间，该冰川在以每年0.34 ~ 0.43 m的速度萎缩。

　　随着冰川退缩和积雪减少，在过去10余年间，天山地区的水储量以每年22.3×10⁸m³的速度在减少，相当于每年有9条乌鲁木齐河（年径流量约为2.4×10⁸m³）消失。预测结果显示，在未来半个多世纪天山山区的水资源储量将继续处于亏缺状态。研究表明，中亚平原区的陆地水储量降低主要由于地下水强烈开采引起，而对于天山山区，水储量减少明显的区域正是气温大幅升高、冰川退缩加速、积雪明显减少的区域，同时也是降雪率降低的区域。

　　“中亚水塔”的萎缩和水储量的减少危及整个中亚的水资源与生态安全，未来水资源会因冰川储量的枯竭而急剧减少，冰川水资源及其对河流的调节作用也将随之减弱甚至消失。在中亚水塔不断萎缩的背景下，一方面要提高人类自身应对水资源安全和极端水文事件的能力，构建应急泄水与供水系统，做到未雨绸缪；另一方面，要加强水资源的监控与管理，提高水资源利用效率。基于此，未来研究将更加注重水资源的形成机理研究，加强水资源不确定性、极端水文事件与供需平衡等方面的研究，为准确掌握水资源数量变化、科学管理水资源提供科学基础，服务于丝绸之路经济带建设宏伟目标。

　　图1 基于landsat ETM的卡拉套流域部分冰川1989年、2001年和2012年的冰川面积解译

　　图2 （a）2003-2013年天山山区陆地水储量变化；（b）2003-2013年天山年均气温变化

　　图3 2002-2013年天山积雪面积变化。（a）天山2002年和2013年的积雪空间分布（b）不同区域最大和最小积雪面积的变化（c）年最大积雪面积比例的变化趋势

图4 在哈萨克斯坦境内天山考察

图5 在天山吉尔吉斯斯坦境内Batysh Sook冰川监测冰川物质平衡

　　来源：中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室