张建云院士分析气候变化对水文水资源的影响及对策

应对气候变化对水资源的影响,需要同时依靠减缓和适应措施

气候变化给自然生态环境和人类社会经济带来了“全方位、多方面”的影响和风险。人类活动对地球气候系统造成的影响,使得全球水循环系统中的降水、蒸发、径流等过程产生显著变化,因而对水资源管理形成严峻的挑战。张建云院士在『长江大讲堂·全球变化三连讲』系列第三讲中,详细分析了气候变化引起的水文循环要素变化、对水文水资源的影响以及适应和应对策略。

世界气象组织2020年12月2日发布的临时报告指出,2020年,全球平均温度比工业化前已经高出了1.2摄氏度,过去五年是有记录以来最热的五年,过去十年(2011-2020) 将是有记录以来最热的十年。地表温度的上升,使得水分蒸发增加,另外大气中的水汽呈指数式增长(克劳修斯-克拉佩龙定律),从而给更多的降水创造条件。尽管全球趋势不一,在北半球中纬度地区,1951年以来陆地平均降水增长明显(高信度)。中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区(CMA,2020)。尽管平均降水总量呈现非显著性增加趋势,2001~2019年西北诸河年均降水量较1956~2000 年增加9.2%(绝对增量约30mm);全国水面蒸发总体呈减少趋势,但影响蒸发的机理是复杂的(辐射、气溶胶、风速变化等),还需要进一步深入研究。

全球气候变化给中国水文水资源带来了显著影响。地表水资源发生的相应变化中,北方河流径流总体上呈现显著性减少,海河、黄河、辽河流域最为显著。通过河川径流变化归因定量分析(张建云等,2014),黄河、海河流域的河川径流减少主要原因是人类活动的影响,而南方即西北地区气候变化的影响更为主要。受变暖影响,冰川融化整体呈上升趋势,一些小型冰川融化拐点已经出现。在中等排放路径(RCP4.5)的情形下,至本世纪中叶,预计全国增温将更加显著,大部分地区水资源减少,水平衡问题加剧;尽管西北地区水资源略微增加,但“在可预期的时间内也不可能变为温暖湿润的气候环境”。在全球变暖的背景下,干旱等极端水文事件呈现增多趋强的趋势,给防灾减灾的能力和防御水平形成考验。

应对气候变化给水文水资源带来的这些影响,需要同时依靠“减缓”和“适应”两条道路。减缓气候变化需要共同采取坚实的减排行动,尽早实现碳中和。《巴黎气候变化协定》是全球应对气候变化的一个重要里程碑,但是签署五年来,各方尚未能够充分落实,“相当于向未来的子孙后代‘借’了上万亿美元的资金,让他们背上气候变化和环境破坏的沉重负担”。中国于今年9月以及12月宣布了应对气候变化自主贡献目标,落实这些目标需要依靠脚踏实地的经济社会全面转型。适应气候变化的策略需要同时注重需求侧和供给侧两个方面,从而提升韧性。“让节水成为国家意志和全民行动”,落实“三条红线”的刚性约束,发挥市场机制的作用,可以有效减缓需求压力。优化水资源配置、加大非常规水资源利用、提升水资源承载能力、加强灾害防御能力建设,才能从供给侧提供保障。

张院士在报告最后强调:“应对气候变化不仅仅是国家和政府的事情,每个公民都有义务和责任,节能、节粮、节水, 构建绿色的生活方式,建立节约型的社会。”

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更多参考资料 

  1. CMA Climate Change Centre. (2020). Blue Book on Climate Change in China. Science Press.
  2. 张建云, 王国庆.河川径流演变及归因定量识别[M].北京:科学出版社, 2014.
张建云院士做客长江大讲堂

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张建云院士做客长江大讲堂

摄影:金培阳