冰川是氣候變暖背景下變化最為快速、最顯著和最具指示性的地理要素之一。過去50年來，由于氣候變暖導致全球冰川加速消融退縮，造成海平面上升、水循環(huán)變化、冰川災害增加，引發(fā)高度關注。因此，應用科學的方法緩解冰川消融和保持水資源的可持續(xù)利用，在當前區(qū)域迅速增溫、冰川快速退縮的情境下顯得尤為重要。尤其是，中國的山地冰川在數(shù)量上以小冰川（面積小于1km²）為主，占到冰川總數(shù)的80%。數(shù)量眾多的小冰川應對氣候變暖尤為脆弱。一旦小冰川呈現(xiàn)全面消融，如不加人工干預則難以逆轉(zhuǎn)最終消亡的現(xiàn)實。 

　　然而，目前對冰川的研究主要集中在變化過程、機理和未來變化預估等方面，而在應對冰川消融的工程措施方面相關研究極少?；谏鲜隹茖W問題，中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院（以下簡稱“西北研究院”）天山冰川站研究團隊以天山烏魯木齊1號冰川為例，開展了利用覆蓋材料減緩冰川消融的研究。該研究結合地面三維激光和無人機獲取的數(shù)字高程模型、反照率以及氣象數(shù)據(jù)，定量評估了三種不同覆蓋材料下減緩冰川消融的效果。研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋材料的冰川區(qū)域能夠減緩29%~56%（圖1），其中納米材料保護效果更顯著（56%）（圖2）。本研究特色和創(chuàng)新體現(xiàn)在以下兩個方面：將傳統(tǒng)冰川學（物質(zhì)平衡等）和應用材料科學結合起來，形成新的學科交叉；將科學和技術結合，轉(zhuǎn)化為工程實踐應用于冰川，即應用微觀尺度的“地球工程學”實現(xiàn)減緩區(qū)域氣候變暖。該研究提出的利用覆蓋材料減緩冰川消融的方法，為緩解和適應氣候變化的決策提供了科學實踐依據(jù)，同時為解決普通民眾和相關政府部門普遍關注的冰川消融問題提供了借鑒。 

　　該成果于2022年6月以 Quantifying the Artificial Reduction of Glacial Ice Melt in a Mountain Glacier (Urumqi Glacier No. 1, Tien Shan, China) 為題在線發(fā)表在工程技術領域TOP期刊 Remote Sensing (IF=4.848)上。西北研究院冰凍圈科學國家重點實驗室博士研究生劉爽爽為第一作者，王飛騰研究員為通訊作者。該研究獲冰凍圈科學國家重點實驗室（SKLCS-ZZ-2022）、國家重點研發(fā)計劃（2020YFF0304400）等項目聯(lián)合資助。 

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圖1 2021年8月28日正射影像（左圖）、由DEM生成的山體陰影（中圖），以及2021年6月24日至8月28日期間高程變化（右圖）

圖2 納米材料在不同日期的保護效果：7月1日(a)、7月9日(b)、7月25日(c)和8月15日(d)