回望地球運(yùn)動(dòng)史,受自然與人為因素的影響,氣候總在不斷變化。而此變化,也時(shí)時(shí)影響著我們的“生命之源”——水。
氣候變化對(duì)它有何影響?我們又該如何保護(hù)這“生命之源”?
連接天地的“生命之源”
地球是個(gè)名副其實(shí)的水球,71%被水覆蓋,總量約為13.8億立方千米,主要分為海洋水、陸地水和大氣水。其中,海洋水是主要部分,約占97%;陸地水一般分為河流、湖泊、土壤水、生物水和冰川等。因?yàn)樗诓煌瑮l件下能實(shí)現(xiàn)固、液、氣三態(tài)的轉(zhuǎn)化,所以可在各圈層間時(shí)刻保持運(yùn)動(dòng),也就是我們常說(shuō)的“水循環(huán)”。
全球主要水體(單位:1000立方千米)圖片來(lái)源:聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì),供圖:許紅梅
具體來(lái)說(shuō),水循環(huán)就是地球上的各種水體,在太陽(yáng)輻射的作用下大量蒸發(fā)形成水汽;水汽上升到空中,在一定條件下形成降水;落到地面的水,或被蒸發(fā)、蒸騰,或滲入土壤形成壤中流、與地表徑流匯入河道后又匯入海洋,或滲入地下補(bǔ)充地下水,部分形成地下徑流返回海洋的過(guò)程。
水循環(huán)就像一條紐帶,承擔(dān)著能量傳輸?shù)闹匾饔?,也不斷補(bǔ)充著地表水和地下水,維持著全球水量的動(dòng)態(tài)平衡,為人類提供寶貴的淡水資源,支撐農(nóng)業(yè)灌溉、能源生產(chǎn)和工業(yè)制造等活動(dòng)。
“紐帶”有了新變化
近百年來(lái),受人與自然的共同影響,全球正經(jīng)歷著以變暖為顯著特征的氣候變化。氣溫日益升高,引發(fā)水循環(huán)加強(qiáng),并對(duì)降水、蒸發(fā)和徑流等造成直接影響。這些影響不僅引起水資源總量的改變,更在時(shí)空上重新分配了水資源。
以降水量為例,全球地面氣溫每升高1攝氏度,全球平均降水將增加2%~3%,海洋降水將增加3%~5%,降水極值增加4%~8%。在降水量分布區(qū)域上,最近40年,非洲熱帶地區(qū)、歐洲東部、北美東部、中亞和海洋大陸降水顯著增加,南美中部、北美西部、北非和中東地區(qū)顯著減少,氣候更加極端——干的地方越干,濕的地方越濕。
此外,土地利用和灌溉等人類干預(yù)也影響降水和徑流的變化。例如,大規(guī)模的森林砍伐可能造成區(qū)域蒸發(fā)和降水減少,而水土流失則會(huì)使徑流增加;大水漫灌會(huì)增加局部地區(qū)蒸發(fā)、蒸騰,導(dǎo)致徑流及地下水補(bǔ)給減少,加速水文干旱(主要指地表或地下水水量的短缺)。
不斷增加的水需求
自古以來(lái),水的供需關(guān)系就備受人們關(guān)注。過(guò)去的100年中,全球用水量增加了6倍左右;而在中國(guó),過(guò)去的70年中,用水總量從1000億立方米左右增加至5920億立方米左右。
其中,農(nóng)業(yè)需水對(duì)氣候和氣候變化十分敏感。宏觀上,由于降水、氣溫等氣象因子直接影響作物的生長(zhǎng),氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體布局及其區(qū)域分布會(huì)產(chǎn)生一定的影響;微觀上,由于二氧化碳的施肥效應(yīng)(指二氧化碳濃度增加對(duì)植物生長(zhǎng)的助長(zhǎng)作用)、氣溫和降水的變化等,也將影響作物的灌溉需水量。在變暖的大背景下,氣溫升高將導(dǎo)致作物生長(zhǎng)期延長(zhǎng)、蒸散量增加,從而增加作物需水量,而降水量及時(shí)間分配,又直接影響作物可利用的有效降水。
氣候變化對(duì)工業(yè)用水也有重要影響。例如,氣溫升高會(huì)增大工業(yè)冷卻水需水量,以火電行業(yè)為例,初步研究表明氣溫每升高1攝氏度,冷卻水需水量將增加1%~2%,并且這種影響在缺水的北方地區(qū)更為顯著。
生活用水方面,氣溫升高也會(huì)導(dǎo)致用水量增長(zhǎng)。在中國(guó),生活用水定額與氣溫分布有較好的一致性,氣溫較高的南方地區(qū)生活用水定額明顯高于北方地區(qū)。氣候?qū)Φ湫统擎?zhèn)生活用水量影響調(diào)查表明,生活用水量呈現(xiàn)出冬季少、夏季多的現(xiàn)象,具有較強(qiáng)的季節(jié)性。有國(guó)內(nèi)外典型城市的初步研究成果表明,氣溫每升高1攝氏度,生活用水量增加1%左右。
趨利避害 奔赴未來(lái)
古往今來(lái),人類對(duì)氣候與水的認(rèn)識(shí)不斷深化,并在此基礎(chǔ)上觀云測(cè)雨、因勢(shì)利導(dǎo)。趨利避害是適應(yīng)氣候變化的基本原則,中國(guó)在水資源適應(yīng)氣候變化領(lǐng)域遵循的也是此原則,即通過(guò)人類的干預(yù),對(duì)預(yù)期發(fā)生的氣候和影響進(jìn)行調(diào)整,降低氣候變化帶來(lái)的影響和風(fēng)險(xiǎn)。
目前,通過(guò)大江大河綜合治理、山區(qū)水土保持、集雨節(jié)水、農(nóng)田基本建設(shè)(如智能灌溉系統(tǒng))、跨流域區(qū)域水資源調(diào)蓄和配置(如南水北調(diào)工程)、綠地建設(shè)等措施,極大提高了中國(guó)城鄉(xiāng)應(yīng)對(duì)水資源短缺的能力。
此外,中國(guó)也在吸收與學(xué)習(xí)國(guó)際社會(huì)水資源適應(yīng)氣候變化的先進(jìn)技術(shù)和措施,例如,開發(fā)應(yīng)對(duì)氣候風(fēng)險(xiǎn)的配水機(jī)制和技術(shù)、開展氣候適應(yīng)型流域管理等。
“一周無(wú)水,人則虛;一年無(wú)水,則國(guó)損;百年無(wú)水,將如何?”一滴水固然渺小,但成千上萬(wàn)滴水凝聚成的力量卻可以穿石。對(duì)于青少年,最重要的就是從小事做起,節(jié)約用水。在日常學(xué)習(xí)中,大家可牢記“問(wèn)渠那得清如許?為有源頭活水來(lái)”,積極學(xué)習(xí)科學(xué),努力豐富自己,在未來(lái)將點(diǎn)滴知識(shí)匯聚成“大?!?,為水資源的保護(hù)貢獻(xiàn)自己的力量。
水是生存之本、文明之源。千百年來(lái),人們逐水而居,在大江大河流域建立起了燦爛文明。氣候變化大背景下,未來(lái)我們要遵循主動(dòng)、科學(xué)、系統(tǒng)和協(xié)同適應(yīng)的原則,提高水資源適應(yīng)氣候變化能力,保證氣候變化下水資源供需平衡,一起守護(hù)這顆珍貴的藍(lán)色星球?。ㄎ?許紅梅 作者單位:國(guó)家氣候中心)
編輯:鄭琳
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