人工冰川是如何給喜馬拉雅山“補水”的?


人工冰川是如何給喜馬拉雅山“補水”的?

關於氣候變化的討論往往集中在低窪地區,比如沿海城市。然而,生活在海拔較高地區的人們也感受到了它的負面影響,包括淡水短缺。為了幫助這些人度過難關,一位名叫索南 · 旺楚克的拉達克發明家創造了一系列人造冰川。他們把冰凍的水儲存起來,這樣在一年中最乾旱的時候就可以用來給農作物補充水分。

冰川融水是 Ladakh 大多數村莊的必需品。Ladakh 位於喀喇崑崙山脈和喜馬拉雅山脈之間的青藏高原。這個高架地形以其冰的供應而聞名於世。事實上,青藏高原及其周圍的山脈所包含的冰比地球上任何其他非極地地區都要多。其中大部分儲存在冰川中,這些冰川為長江、湄公河和印度河等亞洲重要水道提供了水源。

不幸的是,由於氣候變化,這些冰川正在消退。從2003年到2014年,位於布拉馬普特拉河冰源附近的冰川流失了69億立方英里(288億立方公里)的冰。

隨著冰川的融化,一些季節性融化是可以預期的。但通常情況下,冬季的降雪會讓冰川取代它們在春季失去的融冰。然而,整個青藏高原,冰川不再獲得足夠的年降雪量來抵消它們失去的水。而且其中的許多已經在縮小。

沙漠水化

作為一個“寒冷的沙漠” ,Ladakh 地區的降雨量很少,平均每年只有2-3英寸(50-70毫米)。然而,從六月到八月的夏季月份確實有少量的降水。這也是大量融化的水從鄰近的高山冰川流入 Ladakh 所依賴的溪流的時候。 在冬季,河流也會被穩定的水流注滿。然而,由於冰凍的土地和低氣溫,農民們不能在一年中最冷的月份種植莊稼。根據旺楚克的說法,冬季的水因此得不到充分利用。


人工冰川是如何給喜馬拉雅山“補水”的?

四月和五月,對冰雪融水的需求呈指數增長,這時小麥、蕎麥和大麥等維持生命的作物需要播種和保持水分。但是在春天,在冰水大量湧入之前,溪流經常乾涸。氣候變化使問題更加嚴重。2017年的一項研究發現,在過去的60年裡,Ladakh 大約20% 的永久冰層已經消失。這意味著當地人融水減少。

冰塔

為了解決納達克的水資源問題,土木工程師 Chewang Norphel 在20世紀80年代設計了一個創新的水庫系統。諾菲爾利用水壩和河道,將大量冰川水引入山陰處的人工湖,在那裡冰凍成塊。到了春天,冰層就會融化,然後通過運河流到下坡的農場和村莊。但是這些冰融化得太快了,所以在夏季降雨到來之前,水往往會流光。

2013年,旺楚克推斷,Norphel 大壩裡的冰融化得如此之快,是因為太多的冰暴露在陽光直射下。如果旺楚克能夠以某種方式把冰凍成一個錐形的塔——狹窄的一端指向天空——暴露出來的表面積就會少得多。

為了製作冰凍的石筍,旺楚克設計了一種簡單而又非常棒的灌溉系統。主要的組成部分是一條長長的管道。其中大部分埋藏在地下深處,一端接入冰川溪流或山脈高處自然形成的水庫。通過管道,海水衝向低海拔的人口稠密地區。

不需要任何運動部件或電器來保持液態水的流動,重力就可以做到。它也把水推進了它旅程的最後階段。下坡時,管道以一個尖銳的角度與另一個狹窄的管道相連,這個管道從土壤中上升,像電線杆一樣豎立著。

俗話說,水往低處流。重力自然地推動液體直上直下,直到它從噴水器的管子尖端上飛出。在高空中,這種噴霧遇到的大氣溫度大約在零下4華氏度(零下20攝氏度)或更低。在著陸之前,它會凍結成固體,在垂直管道周圍形成一個巨大的冰錐。

這個圓錐體的獨特形狀類似於一座佛塔,這座傳統的佛教祈禱建築已經為 Ladakh 增光了數千年。因此,旺楚克和他的同事們把這種新的類冰川結構稱為“冰塔”


人工冰川是如何給喜馬拉雅山“補水”的?

走向全球 Ladakh 的冰塔在春末融化ーー正是對液態水需求最大的時候。這座建於2013年冬天的原型佛塔裝有39,625加侖(150,000公升)的冰凍水,一直持續到2014年5月18日。 從那時起,許多其他的建築也被建造起來。Phyang 附近的一座舍利塔澆灌了5000棵新種植的樹木。它高60英尺(18米) ,盛放著令人驚歎的528344加侖(200萬公升)的冷凍水。其他的有朝一日可能會超過100英尺(約30米)的高度,並且可以容納2641720加侖(1000萬公升)的水。

2016年,旺楚克的冰冷頭腦為他贏得了夢寐以求的勞力士企業獎。 請注意,冰舍利塔並不是沒有批評。旺丘克及其公司轉移冰川融水的合法權利受到了一群拉達克村民的挑戰。此外,雖然這些冰塔是為了維持人類的生命,但它們不會扭轉青藏高原令人擔憂的氣候趨勢。

但是如果智人要在一個不斷變化的星球上生存,我們需要重新評估我們使用和儲存水的方式。


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