CMIP6气候情景下印度河上游流域冰川变化与水文影响的定量评估

针对气候变化对喜马拉雅冰川的威胁，研究人员采用13种CMIP6模型和温度指数模型，量化了SSP245/SSP585情景下杰赫勒姆流域冰川质量平衡（-6.8±1.9 m w.e. a-1）和面积损失（55.3±16.1%），揭示了2080年代冰川径流锐减将威胁区域水安全，为跨流域水资源规划提供关键数据支撑。

　　

喜马拉雅山脉被称为"亚洲水塔"，其冰川滋养着印度河、恒河等十大河流系统，支撑着近20亿人口的生存。然而这片冰冻王国正面临前所未有的危机——过去40年间，全球变暖已导致喜马拉雅-喀喇昆仑地区冰川厚度年均减少0.5米。更令人担忧的是，现有研究多基于过时的RCP气候情景，且缺乏对印度河上游重要支流杰赫勒姆流域的系统评估。这片位于克什米尔山谷的冰川群虽然仅占流域面积的0.65%，却是当地农业灌溉和水电开发的核心水源，其变化直接影响着数百万人的生计。

伊斯兰科学技术大学（Islamic University of Science and Technology）的Tariq Abdullah和Shakil Ahmad Romshoo团队在《iScience》发表的研究，首次采用CMIP6最新气候情景，解开了杰赫勒姆流域冰川的未来命运密码。通过整合13种偏差校正的CMIP6模型、温度指数融化模型（Temperature-Index model）和野外验证的冰川厚度数据，研究人员重建了1980-2020年的冰川变化基线，并预测了三种时间尺度（2030s/2050s/2080s）下SSP245（中等排放）和SSP585（高排放）情景的冰川响应。

研究主要采用三大技术方法：1）基于13种CMIP6模型集合的偏差校正气候预测；2）结合度日因子（DDFs）和月尺度温度递减率的分布式冰川质量平衡模型；3）通过体积-面积缩放（Volume-Area scaling）和GPR验证的初始冰厚数据推算冰川体积变化。数据验证涵盖Landsat系列卫星影像（1980-2020）、ASTER GDEM V2地形数据，以及Kolahoi等冰川的实地测量数据。

【气候变化预测】

多模型集合显示，相对于1980-2017基线期，2080年代流域气温将显著上升（SSP245: +1.9℃；SSP585: +3.8℃），降水增幅则呈现更大不确定性（2.5%-14%）。值得注意的是，即使14%的降水增加也仅能抵消约20%的升温导致的冰川消融。

【冰川质量平衡】

模型验证显示，2000-2012年模拟质量平衡（-1.4±0.4 m w.e. a^-1）与大地测量结果（-1.1±0.7 m w.e. a^-1）高度吻合。未来预测表明，SSP585情景下2080年代年均质量损失将达-6.8±1.9 m w.e. a^-1，相当于基准期的5倍。

【冰川面积变化】

体积-面积缩放推算显示，冰川覆盖率将从2000年的72 km²锐减至2080年代的38.7 km²（SSP585: -55.3±16.1%）。其中Lidder和Sind子流域的33 km²冰川群将消失近三分之二，流域最大冰川Kolahoi（11 km²）可能退缩至不足5 km²。

【水文影响】

研究指出，冰川消融将导致流域水文 regime（水文情势）发生根本性转变：春季径流峰值提前，而夏季流量减少——这与当地6-10月水稻种植的关键需水期形成尖锐矛盾。模型显示，1990年代中期可能已越过"临界点"，此后冰川对径流的调节能力持续衰减。

这项研究的重要意义在于：1）首次在杰赫勒姆流域实现CMIP6情景下的多模型-多方法耦合评估，将冰川面积预测的不确定性控制在±16%；2）揭示中等排放（SSP245）情景下仍会出现34.7%的不可逆冰川损失，警示当前气候承诺的不足；3）为2025"国际冰川保护年"提供了喜马拉雅东南缘的基准数据。正如作者强调的，这些发现不仅关乎克什米尔山谷的水稻产量，更涉及印度河下游1.2亿人口的跨境水安全问题。未来研究需结合能量平衡模型和黑碳沉积观测，以更精确量化非气候因子对冰川消融的贡献。