《Regional Sustainability》：Current status and recent changes of glaciers in Tajikistan
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本文针对塔吉克斯坦冰川监测数据中断、现状不明的问题，综合运用冰川编目、实地观测与GIS空间分析技术，系统研究了该国冰川的当前分布特征及近20年变化规律。研究发现，截至2023年，塔吉克斯坦共有11,528条冰川，总面积7624.48 (±305.58) km2，过去20年间冰川数量减少2014条，面积缩减628.98 km2，年均减少率0.33%，且物质亏损加剧，仅东北部帕米尔高原冰川呈现微弱正平衡。该研究填补了塔吉克斯坦冰川时空动态的知识空白，为区域水资源管理及冰川保护提供了关键科学依据。
在全球变暖加剧的背景下，中亚地区的水资源安全正面临严峻挑战。作为“山地之国”，塔吉克斯坦拥有中亚地区大部分的冰川资源，这些“固体水库”对维持阿姆河等主要水系至关重要。然而，自1991年以来，该国的冰川监测工作长期中断，导致人们对当前冰川的真实状况及其变化趋势知之甚少，这严重制约了区域水资源可持续利用与气候适应策略的制定。为了揭开塔吉克斯坦冰川的“神秘面纱”，评估其近期变化并应对潜在危机，一项聚焦于此的系统研究应运而生，相关成果发表于《Regional Sustainability》。
研究人员综合利用多源数据，开展了系统性研究。关键技术方法包括：基于Landsat 8–9 OLI/TIRS遥感影像（空间分辨率15 m）的冰川边界解译，结合 Randolph Glacier Inventory v7.0 (RGI 7.0) 和 Copernicus Digital Elevation Model (COP-DEM) 数据进行冰川编目更新与验证；应用地理信息系统 (Geographic Information System, GIS) 空间分析技术计算冰川面积、数量及分布特征变化；通过整合世界冰川监测服务处 (World Glacier Monitoring Service, WGMS) 的实地观测数据（包括冰川长度变化、物质平衡）及已发表文献，分析典型冰川的几何变化与物质平衡；采用温度指数模型模拟区域冰川物质平衡；利用 Climate Research Unit (CRU) 格点数据和 Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 反演的夏季表面反照率数据，分析气候变化对冰川的影响。研究区域涵盖塔吉克斯坦全境，重点关注帕米尔高原和帕米尔-阿赖山脉的冰川。
4.1. 塔吉克斯坦冰川现状
截至2023年，塔吉克斯坦共有11,528条冰川，总面积为7624.48 (±305.58) km2。冰川主要分布在帕米尔高原和西天山山脉。从流域分布看，喷赤河 (Pyanj) 流域冰川数量最多（6603条，占57.28%），而瓦赫什河 (Vakhsh) 流域冰川面积最大（3428.97 km2，占44.97%），且拥有费德钦科冰川（Fedchenko Glacier）——中亚最大的山岳冰川。冰川规模统计显示，面积小于1.00 km2的小冰川在数量上占主导（9340条，占88.72%），但其总面积仅占25.94%；而面积大于50.00 km2的冰川虽然只有10条，其总面积却占18.81%，表明塔吉克斯坦冰川在数量上以小冰川为主，在面积上以大冰川为主。冰川海拔分布主要集中在4000-5500 m a.s.l.，60.20%的冰川面积集中在4500-5500 m a.s.l.；在朝向分布上，北向（北、东北、西北）冰川占优势，占总面积的60.80%。
4.2. 冰川几何变化
4.2.1. 典型监测冰川的变化
典型冰川的长度变化数据显示了加速退缩的趋势。费德钦科冰川在20世纪经历了显著退缩，1933-1972年退缩速率为13.59-28.20 m/a，20世纪末至21世纪初减缓至8.97-15.13 m/a，但近十年再次加速至35.00-52.00 m/a。其他监测冰川（如Geographicheskogo Obshchestva、Garmo Glacier）也显示出类似的阶段性变化：20世纪中期加速退缩，20世纪后期退缩减缓，近年来再次加速。面积变化方面，WGMS记录的少数冰川年变化率在-2.16%到0.51%之间。费德钦科冰川的面积变化数据存在差异，部分数据显示其在2000-2018年间有明显减少。厚度变化上，费德钦科冰川在近100年（1928-2021）内沿中心线平均高程变化率为-0.55 m/a，且呈现加速变薄趋势，特别是在冰川下部。
4.2.2. 区域冰川变化
对比RGI 7.0（约2000年）与2022-2023年冰川编目，过去20年间，塔吉克斯坦冰川数量减少了2014条，总面积减少了628.98 km2（7.62%），年均减少率为-0.33%。不同区域的总面积减少幅度在4.10%到22.28%之间，瓦赫什河和喷赤河流域绝对损失面积最大，但相对退缩率较小（因其冰川规模大）；卡菲尔尼甘河 (Kafirnigan) 流域退缩率最高，反映了其以小冰川为主的特点。按面积等级分析，面积在1.00至5.00 km2之间的冰川退缩最为显著。面积小于0.10 km2的冰川数量急剧减少，但因其个体面积小，总面积损失相对较小。面积大于50.00 km2的冰川数量和面积变化不大，可能与表碛覆盖抑制消融有关。
4.3. 冰川物质平衡
4.3.1. 监测冰川的物质平衡
塔吉克斯坦的物质平衡实测数据稀缺。祖尔马特冰川 (Zulumart Glacier) 在2000-2018年间物质平衡在-0.28 (±0.22) 到0.23 (±0.22) m w.e./a之间，平均年平衡为0.02 m w.e./a，呈现微弱正平衡。迪哈丹格拉冰川 (Dikhadang Glacier, No. 314) 在1980s显示持续物质亏损。东祖尔马特冰川 (East Zulmart Glacier, No. 139) 在2019-2023年间呈现显著年际波动，平均年平衡为-0.25 (±0.22) m w.e./a，2021年后下降趋势明显。冰川No. 457 (NHD) 在过去4年持续下降，平均年平衡为-0.44 (±0.22) m w.e./a，表明帕米尔高原南部的消融强于东北部。
4.3.2. 区域冰川物质变化
基于温度指数模型的结果显示，2000-2018年间塔吉克斯坦冰川总体呈负物质平衡。年均物质平衡在-0.47 (±0.37) 到-0.09 (±0.37) m w.e./a之间，平均值为-0.28 (±0.37) m w.e./a，累计损失-5.37 (±1.57) m w.e.。空间上，除东北部帕米尔高原冰川呈现微弱正平衡外，其他地区均为负平衡，物质损失在南部和西北部地区最为显著。
本研究通过数据整合与验证、文献梳理与对比分析以及GIS空间分析技术的应用，全面评估了塔吉克斯坦冰川的现状与近期变化。研究结论表明，塔吉克斯坦的冰川正处于加速消融和退缩之中。过去20年，冰川数量和面积显著减少，物质亏损总体加剧，且近期有加速趋势。驱动这一变化的主要因素是气温显著上升、降水（特别是固态降水）减少以及夏季表面反照率持续偏低。与全球其他山区（如大高加索山脉、欧洲阿尔卑斯山脉）相比，塔吉克斯坦冰川的退缩和物质损失速率相对较慢，这主要归因于帕米尔高原冰川的相对稳定性（即所谓的“喀喇昆仑-帕米尔异常”现象）。然而，该国西部和小冰川的快速消失仍对区域水安全构成严重威胁。
研究的讨论部分指出了当前研究的局限性，包括对冰川变化内在机理（如能量平衡、冰川动力学）探讨不足，缺乏对未来变化的预测，以及对冰川变化水文效应的定量评估尚不充分。基于研究发现，文章提出了相应的冰川保护策略：加强冰川监测与数据资源管理；通过政策协调与国际合作应对全球变暖，探索人工保护方法；利用塔吉克斯坦丰富的冰雪景观资源，促进冰雪旅游的可持续发展。
该研究的重要意义在于，它系统地填补了塔吉克斯坦冰川近几十年时空动态的知识空白，提供了截至2023年的最新冰川编目数据，揭示了其变化规律及驱动因素，为区域水资源管理、气候变化适应以及冰川保护政策的制定提供了不可或缺的科学依据。同时，研究结果也呼应了塔吉克斯坦政府推动的“国际冰川保护年”和“世界冰川日”倡议，强调了全球合作共同应对冰川消融挑战的紧迫性。
