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经济日报多媒体数字报刊

归档日期:09-14       文本归类:冰川补给      文章编辑:爱尚语录

  大地回春,万物复苏,我们走过了第六十个世界气象日——今年世界气象日主题是“气候与水”,旨在引导人们进一步认识新形势下气候与水的关系,关注厄尔尼诺、拉尼娜等气候现象以及人类活动引起的气候变化对水产生的重大影响,呼吁全人类携起手来,珍爱地球家园。

  水是生命之源,维系着人们赖以生存的家园。保护水资源就是保护我们的生命线,但近年来,水资源短缺和污染、暴雨洪涝等一系列危机已向人类敲响警钟。气候与水究竟存在怎样的联系?面对水资源危机,人们可以采取哪些气象措施应对?经济日报记者就此采访了相关专家。

  气候是我们赖以生存的自然环境,水是人类社会生存发展的重要资源。两者相互影响,不断创造着生命奇迹。降水是一个地区水资源的重要来源,因而气候在很大程度上决定了当地的水资源禀赋。同时,气候变化的影响也可以通过水来感知,包括洪水、不规则降雨、持续干旱和其他水异常现象。

  “广义上,与气候相关的水不仅仅指降水,还包括以固态和气态等形式存在于空中的水汽、云以及以固态和液态存在于陆地和海洋中的水。比如,冰冻圈内处于自然冻结状态的冰川、冻土、积雪等。”国家气候中心气候服务室正高级工程师肖潺介绍。

  气候和水与我们的生活息息相关。适宜的气候和适量的水资源是生产生活的必要条件,即人们常说的风调雨顺。肖潺分析称,如果气候的变化范围超过了正常波动的上限或下限,就会出现极端天气事件,往往伴随着较大社会影响。以降水为例,降水过多会带来暴雨洪涝,危及房屋、土地甚至生命安全,而降水过少则会带来干旱。

  当前,水安全问题已成为全人类最大的挑战之一。世界资源研究所2019年发布报告显示,全球约四分之一的人口面临极度缺水危机。以非洲为例,2019年纳米比亚的雨季,雨水没有如期而至,多数河流干涸,进一步加剧了这个非洲南部国家近90年来最严重的干旱。据联合国教科文组织统计,非洲每年约有6000人死于水资源缺乏,约有3亿人因缺水而生活在贫困中。

  我国也是全球人均水资源最匮乏的国家之一,人均水资源占有量不足世界平均水平的四分之一,人均淡水资源占有量仅为世界平均水平的28%——认识和珍惜自然给予人类的这种恩赐已迫在眉睫。

  工业革命以来,随着人类活动加剧,大量温室气体排放导致地球表面平均温度不断上升,对水资源和水环境带来诸多影响。这其中都逃不开一个词:全球变暖。

  全球变暖是当前气候变化的主要特征。根据世界气象组织发布的消息,2019年,全球平均气温比工业化前高1.1℃,是有记录以来温度第二高的年份,仅次于2016年。自20世纪80年代,每一个10年的气温均比前一个10年更高。我国也呈现出类似趋势——1951年以来,中国地表年平均气温每10年上升0.24℃。

  “全球气候变暖最直接的影响,就是与气候关系极为密切的空中水汽含量变化。气温上升导致空气中容纳更多水汽,温度每升高1℃,空气中将能多容纳7%的水汽。”肖潺表示,气候变暖会影响降水量。大量观测数据表明,中高纬度地区和热带地区一般呈现出降水增加的趋势,而副热带地区一般呈现出降水减少的趋势,这容易出现干的区域愈干、湿的区域愈湿的局面;而且,气候变暖还会导致降水结构出现变化。

  水资源的重要组成部分——冰冻圈对升温最敏感。受全球变暖影响,许多冰川持续退缩,高纬度地区和高海拔山区的多年冻土层变暖,并不断融化。国家气候中心气候变化室正高级工程师许红梅认为:“其最直接的效应就是改变地表水资源状况,包括水资源的数量、质量和时空分布。”

  许红梅举例道,以冰川退缩为例,短期来看,冰川退缩将使河流水量增加,但其洪峰流量的增加以及洪峰提前,会加大以冰川融水补给为主的河流或河段不稳定性。譬如,在青海省三江源地区,主要水文站观测的融雪径流时间均有提前的趋势,与20世纪50年代相比,分别提前了4至10天;内陆河塔里木河流域的和田河、叶尔羌河、阿克苏河都呈现径流增加的趋势。然而,这种增加并不可持续,随着冰川持续退缩,冰川融水将锐减,以冰川融水补给为主的河流,特别是中小支流将面临逐渐干涸的威胁,进而影响下游的径流和水资源。

  气候变暖还有一个显著影响——带来全球海平面上升。近25年来,海平面上升速率达到每年3.15毫米。其中,2018年全球平均海平面比2017年上升了3.7毫米,是有观测记录以来的最高值。“这主要有两方面原因:一是海洋变暖使得自身扩张,二是冰川融化加剧导致海水增加。”国家气候中心灾害风险管理室正高级工程师刘绿柳表示,海平面上升会给沿海地区经济社会、基础设施和生态系统等方面带来巨大挑战;同时,海平面上升将海洋咸水推向淡水含水层,影响沿海地区的水安全,还会加重沿海地区台风、风暴潮灾害。

  古往今来,危机都是发展的动力。人们通过观云测雨、因势利导、治理水患,有效防御了洪水肆虐、干旱衍生,积极应对气候变化与水资源危机。

  其中,高效利用空中云水资源有助于改善生态环境。“来自海洋和陆地的水会蒸发成为水汽进入大气,部分水汽在天空冷却凝结成云。受云物理过程影响,一部分云的云滴降落地面成为雨雪,还有很大一部分云滴留在空中,可以为人们所用,这些靠自然过程没能转化成降水的云水,就是云水资源。”中国气象局人工影响天气中心首席专家周毓荃说。

  中国气象局人工影响天气中心云水资源评估团队最新研究表明,我国大气水凝物(云水)年总量约8万亿吨,更新期仅5小时,空中云水资源约两万亿吨。如此快速的更新周期,十分有利于我国水循环和云水资源的再生及开发。

  通过人工催化的手段,有可能使云水资源被开发成为降水,就是所谓的人工增雨。周毓荃表示,只要具备一定天气条件和适合的云物理条件,科学实施人工增雨作业可在自然降水基础上增加10%至20%。据统计,2013年至2018年,全国实施飞机人工增雨作业6194架次,高炮、火箭等地面作业29万次,累计增加降水约2860亿立方米,极大缓解了各地旱情和水资源短缺问题,改善了生态基础环境。

  如今,人们对气候与水的重要性认识愈加深刻,在应对气候变化和减少灾害风险及合理利用水资源等方面,采取了卓有成效的措施。长期以来,中国气象部门建立了精细化、无缝隙的现代气象预报预测系统,实现滚动发布从分钟、小时、逐日到月、季、年预报预测产品;建立了全球保障领域最广、机制最健全、效益最突出的气象服务体系,有效发挥了气象防灾减灾第一道防线作用,成功应对了一系列重大自然灾害。

  日前,中国气象局宣布:从4月1日起,地面气象观测自动化改革将从全国试运行切换调整为正式业务运行。这意味着,我国地面气象观测将实现全面自动化。“我国已经建立了全球规模最大、覆盖最广的综合气象观测系统。”中国气象局局长刘雅鸣表示,这将充分发挥气象在水旱等自然灾害防御中的先导作用,构建气象灾害监测预报体系、预警信息发布体系、风险防范体系,健全部门联动、高效协同的气象灾害防御机制,并积极参与全球气候治理,为全球应对气候变化和自然灾害防御注入中国智慧,提供中国方案。

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