摘 要： 气候的变化对水文与水资源产生直接影响,近些年,随着全球气候的逐渐恶化,已经对人们的生产和生活产生较大影响。文章主要针对全球气候变化对我国水文与水资源的影响进行分析,并提出应对策略,为改善人们的生产生活条件提供保障。
关键词： 全球气候变化; 水资源; 影响; 建议;
1、 气候变化对水文水资源影响的研究背景
以全球变暖为主的气候变化已成为当前世界最重要的环境问题之一。气候变化对水循环与水资源影响的研究越来越引起国内外学者的高度关注和重视。作为水文循环以及大气环流中最为关键的因素,水更容易受到温度变化的影响。随着我国经济高速发展,工业化进程的加快,生活生产中所排放的二氧化碳气体越来越多,为此全球温度近年不断升高。由IPCC发布的数据报告可以发现,从1906～2005年的100年间,全球地表温度上升了约0.74℃,预测再过100年,即发展至2100年左右,全球地表温度将再上升1.1℃左右,为此全球最为亟待解决的环境问题就是遏制温度的升高。随着全球气温的升高,将会对水文循环造成直接影响,改变降水、径流、土壤湿度等状态,导致水资源在时间与空间上的合理分配发生变化,进而导致全球洪涝或者干旱等自然灾害发生的几率增加,强度也将随之增强,导致水资源短缺的区域问题更加严重,影响人类对水资源的规划、开发及利用,威胁生态环境与社会经济的持续稳定发展。为此,深入研究气候变化对水循环的影响,并且对水资源安全性进行全面分析是非常重要的,在此基础上提出在气候变化背景下如何科学规划与管理水资源,这对于全球经济及环境发展都是至关重要的。
近年来,国内外研究学者针对气候变化对水资源产生的影响进行了全面深入的研究,也取得了大量的研究成果。
2、 气候变化对水文水资源影响的研究历程
2.1、 国际研究发展历程
对于气候变化影响水循环的研究是从20世纪70年代开始的,但是当时该研究的重要性还未被深刻认识,气候变化对水资源及水循环的影响研究是在20世纪80年代中期以后才被逐渐重视的。在该过程中,国际上围绕该课题召开了多次国际会议,提高了各个国家对气候变化与水资源之间关系研究的重视程度,有效地推动了各项相关研究工作的开展。
2.2、 国内研究发展历程
我国研究气候变化对水文资源的影响是从20世纪80年代开始的,之后研究学者分别在珠江流域、黄淮海流域、长江流域、松花江流域等地区开展了关于气候变化与水资源变化之间关系的研究,主要包括气候变化对水循环的影响,水资源变化发展趋势,气候变化影响模型的建立以及确定气候变化阈值。从全国范围以及不同地理位置区域入手,全面分析气候变化对水文循环以及水资源变化的影响,并且相应地提出各项改进措施,这是我国当前该项研究的主要方向与内容,以此为保障生态环境安全,粮食安全以及经济的可持续发展献计献策。气候变化首先在一定程度上减少了北方地区河流及地表中的水资源,另外,又由于温度的升高,导致农业、工业及人民生产生活中的刚性需水量不断提升,这就使得北方地区的水资源供需矛盾不断加强。以上内容是由南京水利研究学院院长张建云在2018年召开的“全球水流情事水文研究及数据交流会议”中发表的意见。
2.3 、气候变化对极端水文事件的影响
在全球气候变暖的时代背景下,研究气候对水资源的影响得到了社会普遍关注,国内外学者针对气候变化对水文状况产生的变化也进行了全方面研究。通过已经获得的研究成果可以发现,在加拿大、美国等国家,极端降水事件发生频率有所提高。我国的研究成果也显示,由于二氧化碳排放量的增加,导致南方地区的极端天气明显增多。所谓极端水文事件主要是指极端的降水、干旱以及洪涝。目前,对于极端水文事件的研究主要是集中于极端水文事件出现的频率以及强度,对不同地区的极端水文事件的数据统计,研究主要还停留在定性研究方面,还需要全面增加定量研究。
3 、气候变化对水文水资源的影响
在最近的20年间,我国地表水资源与总体水资源量都未发生明显变化,但是通过调查南方地区的水资源总量发生了一定的增加,而北方地区的水资源总量却减少了,尤其是黄河、海河、淮河以及辽河等流域的水量明显减少,地表水资源总量减少了近20%,水资源总量减少了13%。其中,海河流域水资源减少情况最为明显,水资源总量减少了约25%,地表水资源总量减少了40%左右。北方地区的水资源短缺现象已经从周期性转变为绝对性。我国水资源所表现出的特点也显示出了我国整体干旱缺水的问题。
在气候变化的条件下,流域的水文过程将发生变化。在国家“九五”科技攻关项目“气候异常对我国水分循环及水资源影响评估模型研究”中,在假定的降水变化和气温变化幅度的条件下,对黄河、汉水、赣江、淮河和海河流域径流的敏感性分析表明,我国径流对降水的敏感性远大于气温,地表径流受气候变化的影响比径流总量更显着;较湿润和较干旱的流域对气候变化的敏感程度小于半湿润半干旱气候区,且由南向北、自山区向平原区显着增加,干旱的内陆河地区和较干旱的黄河上游地区最不敏感,南方湿润地区次之;径流变化最敏感的地区为半湿润半干旱气候区,如淮河流域。
同时,人类活动影响了气候变化,气候变化使得水资源系统结构发生了相应的变化,水资源从数量到质量上都有所下降,从而导致了水资源供需关系的管理与规划发生变化,干旱、洪涝等自然灾害增多。分析表明,在未来50～100年,全国年平均气温及年平均降水量将有所提高,但是北方地区的径流流量却会降低,南方径流流量提高,为此我国发生干旱或者洪涝灾害的可能性提高。从人均水资源量看,未来50～100年,除天津市和辽宁省外,全国北方地区气候变化没有从根本上缓解人口与经济社会所造成的水资源短缺问题。相反,进一步加剧了宁夏、甘肃、青海、新疆、山西、陕西等省的人均水资源短缺现状,减少幅度大约在20%～40%。
中国未来气候将继续变暖,降水格局可能出现变化,北涝南旱可能在一定程度上缓和北方水资源供水压力。在气候变暖大背景下,中国地区未来降水将发生明显变化。2040年以前我国年降水量呈波动起伏变化,从2015年开始,华北可能逐步转向多雨趋势;南方降水则呈现减少的趋势。在2040年以后,降水量可能持续明显增加,到21世纪末可能增加8%～10%左右,主要表现为北方降水增加速率更快,降水增加幅度华北地区最大,东北地区次之,而南方降水减少,这反映了气候变暖造成的典型降水分布,这可能使得我国目前夏季降水南涝北旱形势发生逆转,对缓解我国北方水资源压力有利。
气候变暖同时可改变降水频率分布,总降水量增大的区域其强降水事件频率很可能有明显增多的趋势,即使总降水量不变甚至减少,强降水事件频次也可能增加。初步研究表明,我国未来降水日数将增加,北方地区增加显着,南方也将增多;21世纪后期,我国东部大雨和暴雨等强降水事件发生频率可能明显上升。需要指出的是,对未来全球变暖背景下我国降水变化趋势的预测还存在一定的不确定性,还需进行更加深入的研究。
4、 降低全球气候变化对水文水资源影响的建议
4.1 、加强水资源供需管理
针对全球气候变化对水资源产生了一定影响,我国水资源管理部门需要加强对水资源供需的规划与管理,根据我国不同地区的水资源状况建立全国范围内的水资源供需管理系统,定期对水资源的使用情况、需求情况以及供应情况进行全方位评估,从而实现对全国各个地区提供稳定的水资源供应。例如,针对北方降水较少的地区,可以根据降水情况采取人工降水方式为其提供水资源,从而避免干旱问题。另外,水资源管理部门还需要加强对水资源的管理水平,提高天气预报准确性,根据天气状况做好预防措施,避免极端天气导致的降水明显增多或者减少的问题,实现对水文资源的全面管理。
4.2、 提高水资源的利用效率
提高水资源的利用效率,节水是应对水资源变化的关键方法。通过节约用水不仅能够保证水资源总体数量不发生明显降低,同时对于污水排放量的控制也具有积极作用,降低其对生态环境的影响,实现节约成本,促进社会经济发展的目的。为此,要提高全民节约用水、高效用水的意识,相关部门加强用水宣传,倡导人们在生产生活中节约用水,并且提供多渠道的水资源开发再利用。例如再生水、海水或者其他非传统用水的净化使用,提供更多的水资源。另外,还可以通过植树造林的方式来实现涵养水源,通过增加绿色植物的覆盖率来加强水资源的保护,避免水资源流失,通过提高含水量缓解用水困难的问题。
4.3、 推动体制改革
随着全球气候变化对水文资源的影响不断加深,管理人员在研究水资源变化的同时,还需要对管理体制进行相应的改革,以此提高管理效率。为此,在体制改革的过程中,要加强各个部门之间的协调发展,从而使得对水资源的管理能够以高水平完成,避免了管理工作中的滞后问题。另外,还需要建立相应的法律法规,以法律条文为依据对水资源进行全面且统一的管理,保证水资源管理工作能够做到有法可依,以此有效避免水资源浪费问题。除此之外,研究人员还需要深入开展,相关部门提供资金与技术支持,推动气候变化与水资源变化之间关系的研究,在全球气候变暖的背景下提高水资源的利用效率。
4.4 、维持人与自然和谐发展
上文对气候变化对水资源的影响进行了说明,强调了气温提升会提高干旱、旱涝等自然灾害的发生频率,在此背景下,如何维持人与自然的和谐发展成为管理部门的重要工作,为此人们所从事的各项活动都必须在尊重自然的前提下进行,注重人与自然的和谐发展。例如在荒漠地区加强储水工程的建设,避免荒漠持续恶化;加强河道建设,以此提高抗洪能力,避免对生命及财产的威胁。另外,还需要充分调节人与水资源之间的关系,培养人们关于抗洪、抗旱的意识,针对水资源变化做好规划与准备,在自然灾害情况下能够缓解问题严重性。水资源管理部门需要加强对水资源的全面监督控制,保证水资源能够维持人类正常生产生活基础上,维持自然的稳定发展。
总之,在当前工作中应科学认识气候变化条件下我国水资源面临的问题,采取科学的适应策略;加强水资源管理和高效利用,增强水资源综合调控和管理能力;努力将气候变化的负面影响降到最低,并充分利用和发挥气候变化的正面效应。
