如何利用人工冰塔为喜马拉雅山区补充水源

关于气候变化的讨论往往集中在低地地区,比如沿海城市。然而,生活在高海拔地区的人们也感受到了淡水短缺的影响。为了帮助这些人,拉达克发明家索纳姆·旺楚克创造了一条人造冰川线。它们被称为“冰塔”,储存着冰冻的水,这样在一年中最干燥的时候就可以用来给农作物补水。

冰川融水是拉达克大多数村庄的必需品。拉达克位于印度北部的一个地区,位于喀喇昆仑山脉和喜马拉雅山脉之间的青藏高原上。

这个高架地形以冰川而闻名于世。事实上,青藏高原及其周围山脉所含的冰比地球上任何其他非极地地区都多,为长江、湄公河和印度河等亚洲重要水系提供了水源。

不幸的是,由于气候变化,这些冰川正在消退。2003年至2014年间,位于雅鲁藏布江源头附近的冰川融化了69亿立方英里(288亿立方公里)。

至于冰川,预计会出现一些季节性融化。但通常情况下,冬季的降雪可以让冰川取代它们在春天失去的融化的冰。然而,在整个高原,冰川每年的降雪量已经不足以弥补它们失去的水分。它们中的很多都在变小。

作为一个“寒冷的沙漠”,拉达克地区的降雨量很少,平均每年只有2到3英寸(50到70毫米)。然而,夏季的6月到8月确实有少量的降水。同时也有大量来自附近山区冰川的融水流入拉达克赖以生存的河流。

一股稳定的水流也会在冬季填满小溪。然而,由于冻土和低温,农民们不能在一年中最冷的月份种植作物。旺楚克说,冬季的水因此得不到充分利用。

对融水的需求在4月和5月呈指数增长,这段时间需要播种小麦、荞麦和大麦等维持生命的作物,并为其补水。但是到了春天,在冰川的水大量到来之前,溪流往往就干涸了。

气候变化加剧了这一问题。2017年的一项研究发现,在过去60年里,拉达克所在的印度邦大约20%的永久冰储备已经消失。这意味着当地人的融水会减少。

土木工程师旺楚克在20世纪80年代设计了一个创新的水库系统,利用大坝和渠道,将大量冰川水引导到山的阴凉一侧的人工湖中,在那里冻结成块。一到春天,这些冰就会融化,然后通过运河送到山下的农场和村庄。但这些冰融化得太快,所以在夏雨到来之前,水往往就会耗尽。

2013年,旺楚克推断,冰融化得如此之快,是因为有太多的冰暴露在阳光直射下。如果旺楚克能以某种方式将冰冻结成一个圆锥形的塔——狭窄的一端指向天空——暴露的表面积就会少得多。

为了制作冰冻的石笋,旺楚克发明了一种灌溉系统,其独特之处就在于它的简单。主要的组成部分是一条长长的管道。其中大部分都深埋在地下,一端通入冰川溪流或高山中自然形成的水库。通过管道,水流向低海拔人口稠密地区的方向。

不需要移动部件或电气装置来保持水流动,重力起到了作用。它还将水推入行程的最后阶段。下坡时,这条管道以一个尖角与另一根较窄的管子相连,管子从土壤中伸出来,像一根电线杆一样垂直竖立。

俗话说,水往低处流。重力会自然地推动液体直接上升,直到它飞出管道顶端的喷头。在高空,喷雾遇到的大气温度大约是-4华氏度(-20摄氏度)或更低。在着陆前,它会冻结,在垂直管道周围形成一个大的冰锥。

圆锥体独特的形状类似于一座佛塔,因此,旺楚克和他的同事们开始把这种新的类似冰川的结构称为“冰塔”。

拉达克的冰塔在晚春融化——正是对水需求最大的时候。这座在2013年冬天建成的典型的冰塔含有150,000升的冷冻水,一直用到了2014年5月18日。

从那以后,又建造了许多类似的冰塔。建在Phyang村附近的一座冰塔浇灌了5000棵新种的树。它高60英尺(18米),里面含有惊人的200万升的冷冻水。另一些可能有一天超过100英尺(约30米)高,可以容纳1000万升的水。

冰塔也有批评者。旺楚克转移冰川融水的合法权利受到一群拉达克村民的质疑。此外,尽管这些冰塔旨在帮助维持人类生活,但它们不会扭转青藏高原令人担忧的气候趋势。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/dili/1364.html