云南省是我國(guó)西南重要生態(tài)屏障,擁有洱海、滇池等九大高原湖泊,且多為封閉、半封閉型,抗干擾和自我修復(fù)能力不強(qiáng),湖泊生態(tài)一旦破壞,治理修復(fù)難度很大。
高原湖泊為何難治理?哪些氣象因素會(huì)影響高原湖泊的水環(huán)境?日前,中國(guó)環(huán)境報(bào)記者采訪了云南高原湖泊生態(tài)氣象服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人、云南省大理白族自治州氣象局正研級(jí)高級(jí)工程師高志偉。

滇池一面鏡,云南昆明撈魚(yú)河國(guó)家濕地公園。
中國(guó)環(huán)境報(bào):影響云南高原湖泊水環(huán)境的氣象因素有哪些?如何理解氣象與高原湖泊水環(huán)境的關(guān)系?
高志偉:云南高原湖泊基本上屬于最低的地方,主要影響的有兩大因素,一個(gè)是自然條件因素,一個(gè)是人為活動(dòng)因素。在自然條件因素里,氣象又是最主要的成分,分為三個(gè)方面,分別是天氣、氣候和氣候變化。
以氣溫為例,大理州屬于低緯度高海拔地區(qū),隨著全球氣候變暖,自20世紀(jì)80年代以來(lái)大理的氣溫呈現(xiàn)升高趨勢(shì),尤其是冬季的氣溫升高得比較明顯,夏季的氣溫并沒(méi)有明顯上升。當(dāng)冬季氣溫相對(duì)偏高時(shí),水體里面的很多藻細(xì)胞就容易存活下來(lái),一旦到了春季以后,就會(huì)很明顯增長(zhǎng),這些自然條件的變化會(huì)造成藻類(lèi)防治的壓力越來(lái)越大。
高原湖泊的水環(huán)境涉及物理性質(zhì)、化學(xué)特性和生態(tài)特征等多個(gè)部分。物理性質(zhì)包括水溫、透明度等,化學(xué)特性如氮、磷、高錳酸鹽等,生態(tài)特征有藻類(lèi)數(shù)量、葉綠素濃度等。從我以往的研究表明,氣象對(duì)高原湖泊水環(huán)境的影響非常顯著。比如,降水會(huì)導(dǎo)致陸地污染物進(jìn)入湖里,氣溫變化會(huì)傳導(dǎo)致水溫變化,從而影響湖泥物質(zhì)交換等。因?yàn)槟承┪廴疚锍俗陨韮艋獠⒉粫?huì)“跑掉”,所以高原湖泊污染之后的治理難度非常大。
中國(guó)環(huán)境報(bào):與平原湖泊相比,高原湖泊生態(tài)脆弱性表現(xiàn)在哪些方面?氣象在其中到底起到什么作用?
高志偉:平原湖泊,比如長(zhǎng)江中下游的部分湖泊,屬于季節(jié)性湖泊,長(zhǎng)江會(huì)補(bǔ)充大量的水,既可以把污染物帶進(jìn)湖里,也可以把污染物帶出去。
但很多高原湖泊,以洱海為例,降水量和蒸發(fā)量有差距,是蒸發(fā)量大于降水量,需要陸面補(bǔ)水。在陸面補(bǔ)水的過(guò)程中,除非有源源不斷清潔的水,不然自然降水就會(huì)將因人類(lèi)活動(dòng)造成的污染物帶進(jìn)湖里。整個(gè)高原湖泊換水周期非常長(zhǎng),并不像平原湖泊一年一換水,一旦污染物進(jìn)入高原湖泊,很多時(shí)候只能靠湖泊自身凈化,帶來(lái)比較大的挑戰(zhàn)。
中國(guó)環(huán)境報(bào):全球氣候變化對(duì)云南高原湖泊水環(huán)境產(chǎn)生的影響如何?
高志偉:氣候變化是個(gè)相對(duì)大的概念,氣候變化里面的氣溫和降水是比較容易理解的問(wèn)題。
對(duì)高原湖泊而言,氣溫高水溫就高,年平均水溫增加容易導(dǎo)致淤泥中好多污染物釋放。此外,當(dāng)冬季的氣溫增加以后,很多藻類(lèi)就更容易越冬了,更有利于第二年的生長(zhǎng)。
在降水方面,全球氣候變暖會(huì)導(dǎo)致高緯度降水增加,低緯度降水下降,而云南正屬于低緯度地區(qū)。以大理州為例,近10年來(lái)整個(gè)降水是在下降的。當(dāng)氣溫在增加,降水在減少,蒸發(fā)量大于降水量,水環(huán)境矛盾也會(huì)突出。全球氣候變化對(duì)高原湖泊,無(wú)論是水量還是水環(huán)境的影響,都是需要長(zhǎng)期進(jìn)行研究的。
當(dāng)然,二氧化碳增加也會(huì)影響水生植物的生長(zhǎng),所以對(duì)二氧化碳進(jìn)行監(jiān)測(cè)也是非常重要的。2023年—2025年,云南高原湖泊生態(tài)氣象服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將從生態(tài)系統(tǒng)完整性和高原湖泊流域整體性著眼,統(tǒng)籌推進(jìn)云南高原湖泊流域山水林田湖草綜合治理、系統(tǒng)治理氣象需求,由過(guò)去單一的“治湖”轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合的“治域”,面向高原湖泊流域開(kāi)展全方位、全地域、全過(guò)程治理服務(wù)。

傍晚的蒼山洱海。
中國(guó)環(huán)境報(bào):氣象部門(mén)在為洱海保護(hù)提供高質(zhì)量氣象服務(wù)方面開(kāi)展了哪些工作?
高志偉:聚焦高原湖泊生態(tài)文明建設(shè),堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),一是建設(shè)“立體化”精密生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。按照“山水林田湖草沙是一個(gè)生命共同體”理念,圍繞關(guān)鍵生態(tài)區(qū)氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋不足的問(wèn)題,建設(shè)湖體-湖濱-山地-高空的“立體化”生態(tài)氣象綜合觀測(cè)網(wǎng)絡(luò),建成覆蓋地基、空基、天基的“立體化”精密生態(tài)氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在洱海湖體建成水上生態(tài)氣象觀測(cè)系統(tǒng),在周邊農(nóng)田和濕地生態(tài)區(qū)域開(kāi)展高密度特種氣象觀測(cè),建成西南地區(qū)第一個(gè)風(fēng)云三號(hào)氣象衛(wèi)星省級(jí)利用站。
二是研發(fā)“網(wǎng)格化”精準(zhǔn)預(yù)報(bào)服務(wù)產(chǎn)品。集成應(yīng)用高分辨率湖-氣耦合數(shù)值預(yù)報(bào)模式,研發(fā)洱海流域2524個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)1公里分辨率高精度氣象要素預(yù)報(bào)產(chǎn)品,開(kāi)展氣象要素、水環(huán)境要素、入湖污染物負(fù)荷、湖面流場(chǎng)等預(yù)報(bào),構(gòu)建“網(wǎng)格化”高時(shí)空分辨率生態(tài)氣象預(yù)報(bào)模型。創(chuàng)新水環(huán)境要素評(píng)估預(yù)報(bào)方法,開(kāi)展水環(huán)境要素定量評(píng)估預(yù)報(bào)。開(kāi)發(fā)衛(wèi)星遙感反演技術(shù),反演洱海水溫、歸一化植被指數(shù)、藍(lán)藻水華,研究與氣象的關(guān)系。
三是踐行“一體化”研用結(jié)合。圍繞實(shí)踐中檢驗(yàn)科研成效,完成《洱海生態(tài)氣象服務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)》《洱海流域人工增雨試驗(yàn)與作業(yè)條件研究》《洱海流域人工增雨試驗(yàn)與效果評(píng)估研究》等多個(gè)面向?qū)嶋H需求的科研項(xiàng)目。大理國(guó)家氣候觀象臺(tái)聚焦山地氣象生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,以及圍繞洱海保護(hù)治理開(kāi)展觀測(cè)試驗(yàn)和研究,評(píng)估洱海湖濱農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳的源/匯功能。
來(lái)源:中國(guó)環(huán)境報(bào)