气候变化正在减少亚洲许多最大河流的融雪水供应。
一项新研究发现，这正在对数百万人的水安全造成负面影响。
通过比较1979-99年的平均融雪量与1999-2019年的平均值，作者发现该地区年融雪水量下降了16%。
亚洲是世界上“第三极”——淡水储量最大的地区，位于极地冰盖之外。 积雪融水 与冰川为亚洲多条最大河流提供补给，这些河流 超过十亿人 依赖其获取水资源。然而，随着气候变化加速该地区的融化，该地区的积雪和冰层储量正在减少，引发人们对水 安全问题。
这项新研究发现，在1979-99年至1999-2019年间，高山亚洲河流的“融雪水供应”平均下降了16%。研究还指出，即使升温被限制在1.5摄氏度以内，到本世纪末仍将进一步减少约6%。与此同时，极端高排放的未来升温情景将导致融雪水供应下降40%。
这篇论文发表于《Nature Climate Change》，作者补充指出，虽然融化的冰川因其对径流的贡献常受到“相当多的关注”，但融雪的影响往往大于冰川。
第三极
这里是地球上的14座最高峰，并横跨10个国家，“高山亚洲”范围广阔。下图展示了该地区，包括14条主要河流及其流域，例如恒河、黄河和长江。
每年冬季，该地区的山脉积累积雪，夏季气温升高时积雪融化。积雪融水汇入大河，为饮用、洗涤、农业和能源提供水源，惠及下游居住的15亿人。
维持该地区河流流动的三种关键水源是积雪融水、冰川融水和降雨。三者都十分重要，正如“积雪和冰川的融化在降雨稀少的干旱期间确保了稳定的水源供应”所指出的，Hester Beimans博士 – 是Wageningen University and Research的科学家，他未参与该研究。
然而，地球第三极已在过去半个世纪升温了1.8摄氏度，它也是地球上对气候变化最为敏感的地区之一。 Taylor Smith博士 – 是地质遥感领域的研究员，任职于波茨坦大学地球科学研究所，他同样未参与该研究，并告诉Carbon Brief：气温升高正导致融雪水季节发生变化，使社区更易受“零星”降雨的影响。
融雪季节变化也将影响农民，Beimans补充道：
“非常重要的是要了解气候变化将如何影响亚洲的水供应模式。许多下游居民依赖这些水源，并且已经根据水资源可用性的这种时间模式调整了他们的用水模式……农民可能需要寻找其他水源，例如地下水来灌溉作物，或改变他们的用水模式。”
该研究第一作者兼乌得勒支大学 – 助理教授 – Philip Kraaijenbrink博士，他告诉Carbon Brief：鉴于该地区“预期的强劲社会经济发展”，未来一个世纪水需求也预计将增加，从而加剧这一脆弱性。
该研究旨在了解气候变化已如何影响融雪，以及未来融雪模式在气候变暖条件下将如何变化。为此，作者将区域尺度的积雪模型与气候数据相结合，卫星积雪覆盖观测数据及全球气候模型的未来升温预测。
通过比较1979-99年的平均融雪量与1999-2019年的平均值，作者发现该地区年融雪水量下降了16%。研究称，这主要是由气温升高导致积雪储量减少所致。但研究补充道，该地区降水模式的变化在决定积雪储量方面也起着一定作用。
作者还评估了在一系列不同排放情景及“共享社会经济路径”（SSPs）下未来融雪的变化。在SSP1-1.9情景下，该情景大致与将全球升温限制在1.5摄氏度的目标相一致，到本世纪末融雪量将再减少6%。然而，在最悲观的情景——SSP5-8.5——下，预计融雪量将下降40%，届时全球气温将在本世纪末超过4摄氏度。该研究还包括介于这两者之间的另外五种情景。
融雪季节
融水季节在高山亚洲并不恒定。本研究中，作者根据积雪开始融化的时间，将河流分为四种“融化类型”——短季型、长季型、晚峰型和早峰型。这些类型通常按地理位置分组，因为融水模式取决于山脉海拔和降水模式等因素。
下图展示了这四种类型。实线表示历史融雪模式，虚线表示不同的未来升温路径，范围从低升温的SSP1-1.9路径（蓝色虚线）到极端高升温的SSP5-8.5路径（深红色虚线）。每张图上的文字显示了哪些河流由该类型的融雪水补给。
作者解释说，例如，“短季型”融水来自低海拔积雪，因为低海拔地区气温较高。春季来临、积雪开始融化时，雪反照率反馈等过程（类似于人们较为熟知的“冰反照率反馈”）会使融化加速。这意味着，由“短季型”融雪补给的河流在三月会有大量水量，而一年中其余时间则水量很少。
相反，补给“晚峰型”河流（如恒河）的山脉，其大部分积雪储存在气温较低的高海拔地区。该类型的融化同样始于三月，但持续至八月，为下游河流提供更为缓慢、稳定的水流。
研究发现，随着气候变暖，这四种融化类型将受到不同程度的影响。下图显示了每种类型融雪量的百分比变化，包括历史变化（灰色）以及2100年的七种未来升温情景，范围从升温最低（蓝色）到最高（粉色）。
“早峰型”季节因其低海拔积雪而最易受气候变化影响，研究发现，该类型河流的年融雪量平均已减少五分之一。作者补充道，该类型的季节已缩短近一个月，导致季节开始推迟、结束提前。
因此，由早峰型补给的河流对未来升温最为敏感。例如，作者发现，中国的黄河和长江，每升温一摄氏度，其融雪水贡献将减少17%。
相反，高海拔积雪融化受气候变化影响最小。研究发现，在“上游流域”（即海拔超过200米的流域）中，目前融雪对径流的贡献比冰川融水大三到五倍。
河流对融雪水的依赖程度取决于其所在位置。作者发现，本研究中各河流的融雪水贡献率从长江的7%到阿姆河的75%不等。
融化的测量
虽然冰川融水和融雪都是河流径流的重要来源，但论文指出，冰川（即由多年积雪累积形成的缓慢移动的冰河）的研究程度更高。Smith告诉Carbon Brief，这在一定程度上是因为融化的冰川更受关注：
“融化和萎缩的冰川常作为气候变化的显著标志而成为焦点；事实上，从气温上升到冰层萎缩，人们的联想非常直接。相比之下，积雪每年都会出现和消退，其时间和厚度变化很大。”
Kraaijenbrink补充道，融雪也更难测量：
“很难量化积雪中储存的水量，尤其是在如此广阔、难以到达且数据匮乏的地区。这导致人们对季节性积雪对高山亚洲下游水资源可用性的确切影响，以及气候变化可能带来的影响，缺乏了解。”
因此，本研究未使用观测数据，而是依赖“气温指数法”，该方法考虑了气温与融雪之间、以及气温与降雪之间的关系。
作者指出，该论文对融雪的表述“并不完整”，但认为其方法是“最优方法”。然而，Karl Rittger博士 – 是北极与高山研究所的研究员，任职于科罗拉多大学，他未参与该研究，并警告结果“高度不确定”。
他告诉Carbon Brief，例如，本研究所用的积雪覆盖数据“来自20世纪80年代开发的一个模型，并且已被证明在融雪季节表现不佳。”。
Jeff Dozier教授是积雪水文学家、杰出荣誉退休教授，也是Bren环境科学与管理学院的创始院长，任职于加利福尼亚大学，同样未参与该研究。他告诉Carbon Brief，他“赞赏”这篇论文，并指出“近似答案”仍然有价值：
“将分析应用于如此广阔的区域需要许多近似，因此会引入不确定性，但我们应当认为，对正确问题的近似回答也能推动科学进步。”
他补充道，作者已指出了未来可能的改进方向，包括“努力有效利用卫星图像来估算过去几十年的历史雪水当量”。
Smith告诉Carbon Brief，这篇论文“代表了一个尚未完成的重要步骤——了解哪些社区将因融雪水供应减少而面临风险，这对区域水资源管理将非常重要”。
