氣候變化影響了全球的水循環(huán)，導(dǎo)致水安全形勢嚴(yán)峻。氣候變化對長江流域，尤其是生態(tài)環(huán)境相對敏感的長江上游地區(qū)的河流來說，會產(chǎn)生哪些影響？
在日前由長江生態(tài)環(huán)境保護修復(fù)聯(lián)合研究中心（以下簡稱長江中心）召開的長江上游生態(tài)環(huán)境保護交流研討會上，記者專訪了長江生態(tài)環(huán)境保護修復(fù)聯(lián)合研究中心特邀專家、中國氣象局首席氣象服務(wù)專家、國家氣候中心正高級工程師許紅梅。
中國環(huán)境報：從氣象專家角度看，氣候變化對全球水循環(huán)有哪些影響？
許紅梅：氣候變化影響了全球的水循環(huán)，導(dǎo)致水安全形勢嚴(yán)峻。溫室氣體和氣溶膠的輻射強迫在全球和區(qū)域尺度上驅(qū)動降水和蒸散的變化，升溫改變了液態(tài)水和冰凍圈中固態(tài)水之間的平衡。二氧化碳濃度升高通過影響植物生理反應(yīng)進而影響蒸騰并改變水循環(huán)；土地覆蓋變化和城市化改變大氣和陸面能量和水分交換、地表滲透性，并影響氣候和地表水文。除氣候驅(qū)動因素外，人類通過直接干預(yù)河流系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)對水循環(huán)產(chǎn)生重大影響，并有可能作為社會對氣候變化響應(yīng)的一部分而發(fā)生改變。
水電技術(shù)強烈依賴于水資源的可用性，氣候變化及其導(dǎo)致的水資源變化將影響水庫等水利設(shè)施的運行和水電生產(chǎn)。有關(guān)研究揭示，21世紀(jì)全球水電量將總體上減少，少部分地區(qū)增加；2050s徑流減少可能導(dǎo)致全球61%—74%的水電廠發(fā)電能力降低，降幅達到1.2%—3.6%。
中國環(huán)境報：氣候變化對長江流域氣候水文有哪些影響？
許紅梅：近60年來，長江流域區(qū)域平均的年平均氣溫呈現(xiàn)顯著上升趨勢，線性趨勢達到每十年0.18℃。升溫速率總體呈高—低—高的分布態(tài)勢，金沙江上游、長江中下游大部分地區(qū)上升速度最快，長江上游的干流、四川盆地東部等區(qū)域升溫較為平穩(wěn)。降水量呈波動變化，長期呈上升趨勢，每十年增加14毫米；進入本世紀(jì)，長江流域降水呈先降后升的變化；空間分布上看，上中下游差異明顯。近60年來，長江流域的日照時數(shù)和年平均風(fēng)速則呈下降趨勢，日照時數(shù)每十年下降約40小時，風(fēng)速約為每十年下降0.16米/秒。
從極端天氣事件來看，長江流域極端高溫事件均呈現(xiàn)增加趨勢，極端低溫事件均呈現(xiàn)顯著下降趨勢。長江流域極端降水事件總體呈現(xiàn)增加趨勢，長江中下游極端降水日數(shù)多，長江下游大雨日數(shù)、極端大雨日數(shù)和暴雨日數(shù)分別可達55天、30天和9天。
2022年6月上旬至8月下旬，長江流域出現(xiàn)階段性異常高溫天氣，區(qū)域性高溫過程綜合強度為1961年以來最強。2022年1月—5月，長江上游降水量為316毫米，較常年同期偏多37.8%，為1961年以來歷史同期最多，一度對水庫消落度汛目標(biāo)帶來挑戰(zhàn)。進入6月，長江上游地區(qū)由澇轉(zhuǎn)旱。6月—8月，長江上游平均降水量347毫米，較常年同期（509.8毫米）偏少31.9%，為1961年以來歷史同期第二少。6月水庫水電維持較大出力。7月之后，長江上游降水明顯偏少，上游水庫處于低水位，發(fā)電不足。同時，7月—8月的極端高溫大幅增加了電力需求，形成能源和水資源雙重緊張的局面。極端氣候事件影響能源供需平衡，以及生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水保障。
中國環(huán)境報：未來氣候變化對長江流域上游徑流與水能有何影響？
許紅梅：總體上，暖濕化將導(dǎo)致長江三峽以上徑流增加，徑流年際變率增大。預(yù)估結(jié)果表明，未來長江上游流域平均氣溫呈明顯升高趨勢，不同溫室氣體情景下升溫1.5℃—5.5℃。降水總體呈增加趨勢，21世紀(jì)末增加5%—15%。從空間分布看，金沙江、岷沱江流域氣候變化幅度最大。年徑流量在21世紀(jì)中期將增加約4%—8%，21世紀(jì)末增加約10%—15%。各子流域預(yù)估的年徑流量均呈增加趨勢。徑流的年際間變異明顯增大，旱澇等極端水文事件發(fā)生頻率增加。
不同氣候變化情景下的預(yù)估結(jié)果表明，長江上游大壩汛期調(diào)節(jié)能力在增加，汛期前后調(diào)節(jié)能力有所降低；年發(fā)電量總體增加，尤其汛期增加顯著，但年際變異系數(shù)在增大；大壩面臨的洪水風(fēng)險將增加，洪水重現(xiàn)期縮短，尤其短歷時洪水的風(fēng)險增加幅度更為顯著。
中國環(huán)境報：融雪對長江流域上游徑流有什么影響？
許紅梅：已有研究發(fā)現(xiàn)亞洲高山區(qū)融雪對徑流的貢獻比冰川融化更重要。總體上，未來金沙江徑流量將增加，短歷時洪量增幅更大；升溫將導(dǎo)致雪水當(dāng)量減少，融雪徑流提前，且持續(xù)時間縮短。預(yù)估結(jié)果表明，未來金沙江流域年平均氣溫和降水量呈增加趨勢。主要水文控制站和水庫的平均徑流量、枯水和豐水流量都增加，短歷時洪量增加幅度更大。水庫汛期極端洪水強度將增加，蓄水期來水量更為分散，供水期極端枯水流量明顯提高。
金沙江流域中西部高原寒區(qū)的降雪量約占年降水量的10%—25%，融雪徑流約占流域總徑流量的12.9%。氣候敏感性分析揭示，隨著溫度升高，年平均降水量、蒸散量、地表徑流等增加，而融雪徑流減少。預(yù)估結(jié)果表明，盡管升溫導(dǎo)致降水量增減，但雪水當(dāng)量顯著減少，到21世紀(jì)中期將減少到一半，21世紀(jì)末，僅為當(dāng)前的1/5—1/3。
氣候變化已經(jīng)對長江流域的水循環(huán)產(chǎn)生影響，未來氣候變化仍將深刻影響長江流域水生態(tài)環(huán)境狀況，給水生態(tài)安全帶來挑戰(zhàn)，而這種風(fēng)險挑戰(zhàn)具有極大的不確定性和級聯(lián)性。此前，長江中心作為國家科技創(chuàng)新平臺，依托中國環(huán)境科學(xué)研究院，聯(lián)合305家共建單位，通過“大兵團”協(xié)同作戰(zhàn)、多學(xué)科交叉集成創(chuàng)新，在長江磷污染治理、長江水生態(tài)完整性保護等方面發(fā)揮了重要的科技支撐作用。
下一步，建議依托長江中心等科技創(chuàng)新平臺，持續(xù)完善科研組織體制機制，深入研究氣候變化背景下長江流域生態(tài)安全風(fēng)險防控重大科技需求，加大科研投入力度，大力協(xié)同、集智攻關(guān)，破解關(guān)鍵科學(xué)問題和關(guān)鍵應(yīng)對技術(shù)。尤其要重點加強長江流域內(nèi)氣候變化和極端氣候事件對水資源、水環(huán)境和水生態(tài)的影響及其風(fēng)險評估，提升自然系統(tǒng)適應(yīng)氣候變化的能力和社會經(jīng)濟系統(tǒng)的氣候韌性，從多層面來構(gòu)建適應(yīng)氣候變化的區(qū)域格局。
來源：中國環(huán)境
京公網(wǎng)安備 11010802021286號