西北緣何呈現“暖溼化”趨勢?如何應對?

乾涸湖泊漾碧波,荒山禿嶺披綠裝

西北緣何呈現“暖溼化”趨勢



西北緣何呈現“暖溼化”趨勢?如何應對?

原刊於《人民日報》( 2019年11月13日 15 版)

核心閱讀

  在不少地方,乾涸多年的湖泊再漾碧波,荒山禿嶺逐漸顯現綠色,降水量出現增加趨勢……近期,西北地區“變暖變溼”現象引發廣泛關注。

  專家指出,西北地區西部目前的降水量增加趨勢只是量的變化,西北部分地區水資源增加主要是冰川消融和冰凍圈衰退的結果。西北地區氣候變化問題還有不少未解之謎,應該深入認識,科學、客觀、理性看待,同時採取有效措施積極應對、趨利避害。

西北緣何呈現“暖溼化”趨勢?如何應對?

雨後的敦煌鳴沙山月牙泉(攝於今年5月)。王斌銀攝

  近日多家媒體報道指出,在甘肅敦煌,已乾涸約300年的湖泊哈拉齊再漾碧波。據介紹,當地近年來實施了生態水利工程,前兩年哈拉齊偶現水面,今年隨著水流持續補充和降雨增多,哈拉齊累計5個月出現水面,已經比較穩定。

  哈拉齊並非個例。同在敦煌,上世紀徹底乾涸的湖泊哈拉諾爾,近幾年也開始重現碧波盪漾的美景。在西北地區,一些原本較乾旱的地方降水量增加,甚至出現洪澇災害;曾經溝壑縱橫的荒山禿嶺,逐漸顯現綠色。

  西北地區在“變暖變溼”嗎?針對這一疑問,多名專家強調,過去30多年,西北地區(主要是西北地區西部)氣候顯著變暖,同時降水量增大、許多河流出山口徑流量增加、大部分湖泊水位上升,這已是不爭的事實。如何看待西北地區當前正發生的氣候變化,不少專家認為,這屬於一個比較複雜的科學性問題,還有不少未解之謎,應繼續深入認識,引導公眾科學、客觀、理性看待,同時採取有效措施積極應對、趨利避害。

西北緣何呈現“暖溼化”趨勢?如何應對?

10月7日,白鷺在民勤石羊河國家溼地公園紅崖山水庫飛翔。姜愛平攝

  20世紀80年代中期以來,西北地區西部降水量及河流徑流量增加

  甘肅民勤縣地處河西走廊、石羊河流域下游,乾旱缺水,年均降雨量只有113毫米、蒸發量卻達2644毫米。

  近些年,民勤全縣唯一的地表水源石羊河來水大幅增加,石羊河的尾閭湖青土湖曾乾涸半個多世紀,現在重現波光粼粼、水鳥飛翔的美景。甘肅省水文局地下水位觀測站的觀測數據顯示,2018年,青土湖地下水位埋深比2007年上升近1米。民勤盆地地下水位停止下降,部分區域開始回升。

  近年來,西北不少地方都發生了這樣的變化,降水量增加,河流出山口徑流量增大,湖泊及地下水水位上升……

  新疆維吾爾自治區氣候中心主任張太西介紹,從新疆全境以及北疆、天山山區、南疆各分區的年降水量來看,呈現一致的增多趨勢,新疆2011—2018年年均降水量,比上世紀60年代增多了43.5毫米,增幅為30%。2016年,新疆平均降水量為247.6毫米,偏多近五成,為1961年以來歷史最多。

  “現在,西北地區西部降水增加趨勢持續了30多年,這是一個相對較長的降水趨勢增加期,也超過了計算基準氣候態的30年氣候期限,所以西北地區西部降水增加趨勢基本可以肯定了。”甘肅省氣象局總工程師張強說。

  其實,對西北地區“變暖變溼”的現象,科學家早已作出預判。21世紀初,中國科學院寒區旱區環境與工程研究所施雅風院士等專家,提出了西北地區氣候從“暖幹”向“暖溼”轉型的判斷,認為這是一個將持續數十年的年代際變化。當然,這裡的“暖”“溼”,都是相對而言。

  西北地區非常廣袤,各地氣候各異,變化特徵也有明顯差別。不過,大量科學監測數據、研究結果表明,施雅風院士等專家當年的判斷具有一定先見性。中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所研究員毛煒嶧表示,科研人員對1961—2015年西北各氣候分區的降水變化開展研究,發現自20世紀80年代中期以來,除西北東部降水量呈減少趨勢外,西北其他地區降水量均呈增加趨勢,“根據施雅風院士當時使用的氣候系統指標,其變化特徵反映出西北地區尤其是新疆,在變暖的同時出現了降水量增加、河流出山口徑流量增大、冰川消融加劇等現象”。

  “但是,對這一趨勢也要科學看待。”張強指出,不應過分誇大西北地區降水量增加趨勢對氣候狀態的改變程度。目前西北地區西部降水量平均每10年增加約10毫米,30多年累計增加不超過35毫米,當前降水量還沒有超過上世紀初的水平。此外,不應把西北地區西部與東部混為一談,西北地區東部降水只是最近10多年有一定的波動增加趨勢,此前一直都是持續減少。

  中國科學院大氣物理研究所季風中心副主任魏科表示,氣候的乾旱和溼潤兩個狀態間有著“萬里之遙”,從乾旱向溼潤的方向邁出幾步,並不表明一定可以到達溼潤狀態。全球變暖的大背景,可能讓乾旱和溼潤間的距離變得更遙遠。

  西北地區西部總體仍將是溫涼乾旱的氣候環境

  在全球變暖背景下,全球以及區域水循環受到顯著影響。毛煒嶧表示,從水資源量的角度考慮,降水量增加、河流地表徑流量增大等,都意味著可利用的水資源量更豐富了,因此有所謂“變溼”的說法,“但是,從水循環角度分析,降水、徑流僅是水循環的部分環節,變暖還會加劇地表植被蒸騰和土壤水分蒸發,這在一定程度上又利於氣候‘變幹’”。張太西介紹,新疆維吾爾自治區氣候中心對乾旱情況的分析表明,新疆乾旱程度在1997年之前為“乾旱緩解”期,之後為“乾旱增強”期;與上世紀60年代相比,近10年乾旱區面積增加16.3%,乾旱頻率增加、站次比上升,但極端乾旱區面積減少17.1%。

  魏科指出,一個地方的乾溼狀況取決於多個因子,最主要的參數是降水量和蒸發量。因此衡量一個地區的乾溼變化,並不是簡單基於降水,而是要綜合考慮降水和蒸發的共同作用,考察干溼指數的變化情況。

  有研究指出,近年來西北地區氣溫上升,帶來了潛在蒸發量增加,蒸發量的增幅遠超降水的增幅。“西北西部的大部分地區降水與潛在蒸發相差一個數量級,屬於極端乾旱區域,降水增加只是意味著極端乾旱狀況的些許緩解。”魏科說。

  “西北地區西部目前的降水量增加趨勢只是量上的變化,還算不上是質的改變,還不足以改變西北地區的基本氣候狀態。西北地區西部總體上仍將是溫涼乾旱的氣候環境,在可預期的時間內不可能變為溫暖溼潤的氣候環境。”張強認為。

  西北地區“變暖變溼”現象,原因尚待深入研究

  造成西北地區西部雨水增加的原因,到底是什麼?

  南京信息工程大學地理科學學院教授姜彤說,“出現由‘暖幹’向‘暖溼’轉變趨勢的原因,科學界還在繼續分析和探討。目前的主流觀點是,

西北‘暖溼化’的主要原因是溫度升高、陸面蒸散發加強,導致水循環加快及降水增多。”

  姜彤表示,西北降水增多的原因有幾種說法。一種是印度洋季風通過不同路徑把水汽輸送到新疆,但這不是經常出現的情況,僅靠此來解釋“暖溼化”現象有侷限。一種說法認為可能是區域內水循環增強,也就是實際蒸散發對大氣水汽的補給增加,也增加了降水轉化率。西北地區山區降水增多、冰雪融水和河流徑流增加,以及綠洲灌溉用水增加、平原水庫水面範圍擴大等,都會導致實際蒸散發增加,補給了大氣水汽。

  張強認為,西北地區西部的水汽主要靠西風帶環流系統從洋麵輸送而來,近30多年來西風帶環流明顯加強,這使得從洋麵往西北地區的水汽輸送能力增加。在源區水汽日益充沛和水汽輸送能力不斷加強的背景下,西北地區西部大氣中的水汽增加,為降水增加提供了物質基礎和有利條件。這種變化可能與自然變率和氣候變暖都有一定關係。

  西北一些地區水資源增多、“變溼”,還有一個重要原因,那就是冰川融化。“西北部分地區水資源的增加,並不是來自於降水和環境的改善,而是冰川消融和冰凍圈衰退的結果。”魏科表示。今年9月,聯合國政府間氣候變化專門委員會發布《氣候變化中的海洋和冰凍圈特別報告》指出,隨著全球持續變暖,全球冰凍圈都在大幅度融化和萎縮。

  西北地區氣候變化問題還有不少未解之謎:這一“暖溼化”趨勢會是多長時間尺度,降水和徑流轉折點何時出現,到底會帶來怎樣的影響?對這些問題還缺乏科學系統的評估,目前的認識還十分有限。

  “這亟待國家層面立項開展專題科研攻關,進一步加強對西北地區氣候環境變化的監測和研究。”張強說,“只有徹底破解這些科學謎團,才能充分利用好這一重大氣候變化信號帶來的重要機遇,科學應對可能面臨的多重挑戰。”

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  我國西北地區遠離海洋、南靠高原,大多處於非季風區,長年降雨較少,形成了乾旱和半乾旱氣候特徵。

  甘肅省氣象局總工程師張強介紹,我國西北地區與全球其他地區一樣,自工業革命以來的100多年間,氣溫一直在波動上升,且升溫幅度明顯比全球其他地區及我國東部地區更大,從上世紀80年代開始升溫顯著加速。有氣象觀測資料以來,西北地區1961—2018年平均氣溫增加率,為平均每10年增溫0.333攝氏度。降水方面,自小冰期末期(約19世紀60—80年代)之後約100年間,西北地區降水量持續變少、變幹,不過,從上世紀80年代中期開始,西北地區大致以黃河為界的西部區域,降水開始呈現逐漸波動增加趨勢。(人民日報記者 劉 毅)

氣候變暖變溼,西北如何應對

既要合理利用,又要科學防控

西北緣何呈現“暖溼化”趨勢?如何應對?

原刊於《 人民日報 》( 2019年11月14日 14 版)

西北緣何呈現“暖溼化”趨勢?如何應對?

從“乾旱”到“暖溼”,對西北地區來說,會有什麼影響?

其實,變暖變溼是一把“雙刃劍”,降水增加的同時,冰川加速消融、極端降水增多,也會埋下一些隱患。如何科學應對這一趨勢?專家認為,一方面要抓住氣候機遇,通過人為努力讓西北更美麗;一方面也要未雨綢繆,加強對潛在風險的防控。

“對照過去我認不出了你,母親延安換新衣。”詩人賀敬之在《回延安》中寫下的詩句,現在變成了現實——截至去年,陝西延安的植被覆蓋度由1999年的46%提高到81.3%,曾經溝壑縱橫、荒山禿嶺的黃土高原,綠色在不斷增多。

這背後,既有人努力,也有天幫忙——近30年來,西北不少地區呈現氣溫上升、降水量和河流徑流量增加的趨勢。多位專家認為,這一趨勢產生的影響利弊皆有,應抓住時機,在尊重和順應自然規律的基礎上,堅持保護優先、自然恢復為主,加強西北地區的國土綠化、植被恢復等生態環境建設。長期來看,氣候變暖造成冰川加速消融、河流徑流量增加,這是不可持續的,要儘早謀劃水安全長期戰略。

氣候變暖雨水增多,有利也有弊

“西北地區氣溫持續上升、降水增加,帶來了多方面的有利影響。”甘肅省氣象局總工程師張強說,“區域氣候條件有所改善,氣候舒適度有所提升;水資源總量有所增加,水循環機制有所改善,徑流量和湖泊面積有所增大;部分地區的生態環境向好發展,一些脆弱敏感區域的生態退化趨勢受到一定遏制;農作物適宜種植面積有所擴展,農業氣候資源有所優化。”

施雅風院士等專家曾建議:要利用西北地區氣候轉型趨勢,加大種草綠化力度,改善生態環境。近些年來,西北地區加強生態保護和建設,取得顯著成效。自1999年起,延安開展大規模退耕還林。截至去年底,延安退耕還林近1100萬畝,入黃河泥沙比20年前降低88%,水土流失面積降低23%。

不過,西北地區氣候變化帶來的各種不利影響也不容忽視。“不利的影響包括乾旱區河流洪水期提前,改變了河川水文情勢,冰川潰壩洪水導致的災害增多。”南京信息工程大學地理科學學院教授姜彤說。

新疆維吾爾自治區氣候中心主任張太西表示:“近年來,新疆地區降水日數並未顯著增多,降水量增多很大程度是因為單場降水變得更強,在氣候變暖背景下,極端降水概率加大,造成一些氣象災害。”

張強說:“隨著西北地區的氣候變化,天氣的無常性、突發性增強,氣象災害有所加劇;降水更集中,一些地方的暴雨日數和無雨日數均增加了;氣候變暖還使高山地區冰川和積雪快速融化,造成固體水資源銳減,地表徑流的穩定性降低。”

合理利用氣候資源,讓西北更美麗

氣候資源是自然資源重要組成部分,氣候資源合理開發和利用,對於生態環境建設、農業產業結構調整等起著極其重要作用。多位專家建議,要繼續抓住氣候有所改善的歷史機遇,不懈奮鬥,努力建設美麗大西北。

“我國實施退耕還林還草工程已有20年,對自然生態系統的人為保護作用,是很多地方變綠的主要原因。新疆塔里木河綜合治理工程投資超過100億元,對於塔里木河的河流健康和生態安全起到了重要作用。退耕還林還草等生態保護和治理工程應繼續堅持。”中國科學院大氣物理研究所季風中心副主任魏科表示。

“應抓住氣候機遇,加快氣候適宜區的生態環境建設,在降水趨勢增加期形成區域生態和氣候良性耦合的自然環境系統。”張強建議,順應氣候變化新趨勢,及時確定新的精細化農業氣候區劃,主動調整農業產業佈局,優化農業產業結構,提高農產品產量和品質。

“西北地區植樹造林,還是要利用本地種,儘量減少人工干預。”中國科學院植物研究所研究員蔣高明說,“最近幾年,我在陝甘交界的子午嶺區域、山西臨汾地區等黃土高原地區考察,發現植被明顯變好,很多變化是人努力、天幫忙的結果,自然恢復發揮的作用更重要。人類不砍伐、不放牧、不打柴,各種植物就能充分利用天然降水自然生長。植被越好,水土保持的功能越明顯,涵養水源的能力也發揮出來。”

“西北地區屬於我國極端乾旱區域,隨著經濟社會發展,水資源和生態壓力將持續存在,不可盲目樂觀。發展節水技術、合理利用水資源、保護生態,是西北地區可持續發展的基本保障。”魏科強調。

未雨綢繆,積極應對氣候變化

西北地區是受氣溫上升等氣候變化影響的敏感區和脆弱區,怎樣避免氣候變化可能帶來的災害?“要增強多災種並防意識,針對氣候極端化加劇趨勢,加強綜合防災減災能力建設,尤其是抗旱和防汛要兩手抓。同時,要增強氣候風險意識,未雨綢繆,加強對氣象災害的風險防控。”張強建議。

國家氣候變化專家委員會副主任、中國氣象局氣候變化特別顧問丁一匯研究員認為,西北地區降水到2040年左右可能會發生變化,由增多變為減少趨勢,水資源將如何變化,應予以關注。姜彤等專家認為,西北地區河流徑流量2050—2070年可能不再增加。“氣候地理格局決定了西北地區不會變成江南,西北地區應繼續大力節水、全民節水、精細化用水。同時,要儘早謀劃水安全長期戰略,研究以後降水和徑流減少了怎麼辦。”姜彤強調。

專家認為,西北地區氣候變化是在全球變暖的背景下發生的,雖然短期內西北地區氣候變化的影響利弊皆有,但如果增溫幅度過大,可能更多弊端會顯現出來。減少溫室氣體排放、減緩氣候變化仍然非常必要。

在甘肅肅北蒙古族自治縣,潔白、壯觀的老虎溝12號冰川前,記者看到,冰川融化後的潺潺流水,順著河谷蜿蜒而下。冰川融水給下游河西走廊的人們帶去了極其寶貴的水資源。沒有祁連山冰川,就沒有河西走廊綠洲的生態用水。中科院寒區旱區環境與工程研究所研究人員介紹,在河西走廊西部,河流徑流量約1/3源於冰川融水,有的甚至一半源於冰川融水。

然而,隨著氣候變暖,祁連山冰川總體呈現持續加速退縮狀態。1958年至今的監測數據表明,老虎溝12號冰川退縮了300多米,平均每年消融退縮6米以上。祁連山冰川與生態環境觀測研究站負責人對記者說,冰川消融退縮,冰雪融化提前,年內冰川消融期增長,冰雪融水徑流形成的時間提前,有利於緩解流域春旱缺水狀況,有利於經濟社會發展,但長期影響弊大於利——冰川規模持續萎縮,冰川融水資源急劇下降,高山區冷島效應減弱,不利於降水形成,會進一步形成惡性循環。

“目前來看,西北地區氣候‘暖溼化’對當地而言是利弊兼有,但從長期發展來看,風險會越來越高。”中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所研究員毛煒嶧說,“全球變暖帶來的危害會越來越大,導致極端乾旱多發、海平面上升等。因此,減少溫室氣體排放、減緩氣候變暖是全球共同責任。”

姜彤認為,西北地區氣候條件獨特,生態環境極其脆弱,應對氣候變化應採取以適應為主的戰略,有針對性地應對氣候變化。西北地區能源資源富集,傳統高碳經濟比重較大,經濟向綠色低碳轉型是必然選擇。張強建議,“西北地區應該大力發展風電和光電產業,在帶動區域經濟發展的同時,為全球減少溫室氣體排放和控制增溫幅度做出積極貢獻。”(人民日報記者 劉 毅)


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