風(fēng)調(diào)雨順靠氣候

氣候是我們賴以生存的自然環(huán)境，水是人類社會(huì)生存發(fā)展的重要資源。兩者關(guān)系極為密切，相互影響。一個(gè)地方水資源的重要來源就是降水，因而氣候在很大程度上決定了一個(gè)地方水資源稟賦。水通過不同形態(tài)及轉(zhuǎn)換，比如降雨（降雪）、蒸發(fā)、徑流等，在地球氣候系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)中扮演了十分重要的角色，可以說是溝通氣候系統(tǒng)不同圈層之間的重要橋梁和紐帶。

氣候和水與我們的生活息息相關(guān)，適宜的氣候和適量的水資源是生產(chǎn)生活的必要條件，即常常所說的風(fēng)調(diào)雨順。如果天氣氣候的變化范圍超過了正常波動(dòng)的上限（或者下限），就會(huì)出現(xiàn)極端天氣氣候事件（又稱極端事件），極端事件的發(fā)生往往伴隨著較大的社會(huì)影響。以降水為例，降水過多會(huì)帶來暴雨洪澇，危及房屋、土地、農(nóng)田甚至生命安全，而降水過少則會(huì)帶來干旱，影響作物生長甚至人畜飲水等。

全球變暖人之過

全球變暖是當(dāng)前氣候變化的主要特征。根據(jù)世界氣象組織（WMO）發(fā)布的消息，2019年全球平均溫度比1850-1900年的平均值高出1.1攝氏度，是有記錄以來僅次于2016年的第二熱的一年。而近5年（2015-2019年）和近10年（2010-2019年）的平均氣溫都是有記錄以來最高的。而且，自20世紀(jì)80年代以來，每10年的氣溫都比上一個(gè)10年高，可謂節(jié)節(jié)攀升。中國氣候同樣呈現(xiàn)出與全球一致的升溫趨勢，1951年以來，中國地表年平均氣溫每10年上升0.24攝氏度。

這種快速升溫的趨勢，與人類活動(dòng)密切相關(guān)。人類活動(dòng)主要通過影響大氣中溫室氣體濃度、氣溶膠含量以及土地利用等方式，導(dǎo)致氣候發(fā)生變化。其中，化石燃料（煤炭、石油、天然氣等）的燃燒向大氣中排放大量的二氧化碳，是最重要的影響因素。自工業(yè)革命以來人類活動(dòng)導(dǎo)致的全球氣候變暖，其影響程度已經(jīng)超過了自然因素。由于大氣中溫室氣體濃度還在不斷增加，預(yù)計(jì)這種增溫的趨勢還將持續(xù)下去。

你的溫度改變了我

全球氣候變暖最為直接的影響就是與氣候關(guān)系極為密切的空中水汽含量的變化。氣溫的上升使得空氣中能夠容納更多的水汽，溫度每升高1攝氏度，空氣中將能多容納7%的水汽。

對于降水而言，氣候變暖會(huì)影響降水量。大量觀測數(shù)據(jù)表明，中高緯度地區(qū)和熱帶地區(qū)一般呈現(xiàn)出降水增加的趨勢，而副熱帶地區(qū)一般呈現(xiàn)出降水量下降的趨勢，這樣就出現(xiàn)了干的地方愈干、濕的地方愈濕的局面；另一方面，氣候變暖還會(huì)導(dǎo)致降水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化。

以中國為例，近50年來，中國年平均雨日總體呈下降趨勢，主要是小雨日數(shù)減少比較明顯（小雨日數(shù)減少13%），而暴雨日數(shù)不但沒有減少，反而呈現(xiàn)增加趨勢（增加了10%）。雨日特別是小雨日數(shù)減少，這意味著干旱風(fēng)險(xiǎn)的增加，而暴雨日數(shù)的增加，就意味著短歷時(shí)強(qiáng)降水事件的頻率在增加，城市內(nèi)澇等風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。每年夏季，許多城市因?yàn)閺?qiáng)降水而導(dǎo)致“看海模式”，就是全球變暖背景下，與降水相關(guān)的極端事件增加的表現(xiàn)。

敏感的冰凍圈在縮小

而對升溫最為敏感的是水資源的重要組成部分——冰凍圈。受全球變暖的影響，全球許多區(qū)域的冰川持續(xù)退縮，高緯度地區(qū)和高海拔山區(qū)的多年凍土層變暖并不斷融化。近20年來，格陵蘭冰蓋和南極冰蓋的冰儲(chǔ)量一直在減少；北極海冰范圍明顯縮小，1979年以來，平均每10年縮小3.5%～4.1%。1971年以來全球山地冰川普遍退縮，平均每年減少的冰量接近2300億噸。20世紀(jì)50年代以來，中國西部冰川總體呈萎縮態(tài)勢，年均面積縮小243.7平方千米，特別是進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來，中國西部大多數(shù)冰川處于快速退縮趨勢。

變幻了的水時(shí)空

全球變暖導(dǎo)致的降水和冰凍圈的變化，都使得水循環(huán)過程持續(xù)發(fā)生顯著的變化。其最直接的效應(yīng)就是改變地表水資源狀況，包括水資源的數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)空分布。

以冰川退縮為例，短期來看，冰川退縮將使河流水量增加，但其洪峰流量的增加以及洪峰提前，亦會(huì)加大以冰川融水補(bǔ)給為主的河流或河段的不穩(wěn)定性。如：三江源地區(qū)（位于青海省南部，長江、黃河、瀾滄江三大河流的發(fā)源地，被譽(yù)為“中華水塔”）主要水文站觀測的融雪徑流時(shí)間都有提前的趨勢，對于20世紀(jì)50年代，分別提前了4～10天，內(nèi)陸河塔里木河流域的和田河、葉爾羌河、阿克蘇河都呈現(xiàn)徑流增加的趨勢。這種增加并不可持續(xù)，隨著冰川的持續(xù)退縮，冰川融水將銳減，以冰川融水補(bǔ)給為主的河流，特別是中小支流將面臨逐漸干涸的威脅，進(jìn)而影響下游的徑流和水資源。

值得指出的是，人類活動(dòng)（取用水的變化、植被的改變等）也會(huì)對河川徑流產(chǎn)生明顯的影響，這種影響往往與氣候變化的影響交織在一起，使河川徑流發(fā)生趨勢性變化或突變。

不堪承受的暖讓我變質(zhì)

氣候變暖還會(huì)影響水質(zhì)。隨著氣溫的升高，河流、湖泊和水庫的水溫也會(huì)升高，這會(huì)導(dǎo)致水中溶解氧水平降低，因此對依賴氧氣生活的魚類、昆蟲、甲殼類動(dòng)物和其他水生動(dòng)物產(chǎn)生不利影響。此外，隨著降水的增加，導(dǎo)致某些地區(qū)的徑流增加，特別是強(qiáng)降水的增加，會(huì)使得更多的污染物，比如農(nóng)藥殘留、化肥等，被沖進(jìn)溪流，溪流和河流會(huì)將污染輸送到下游或者湖泊、河口等地，從而使有害藻類和細(xì)菌得以生長繁殖，影響水質(zhì)水環(huán)境。

你升我也長

氣候變暖還有一個(gè)顯著的影響就是帶來全球海平面的上升。這主要有兩方面原因：一是海洋變暖使得自身擴(kuò)張，另一方面是冰川融化加劇導(dǎo)致海水增加。近25年來，海平面上升速率達(dá)到3.15毫米/年。其中，2018年全球平均海平面比2017年上升了3.7毫米，是有觀測記錄以來的最高值。海平面上升會(huì)給沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)、基礎(chǔ)設(shè)施和生態(tài)系統(tǒng)等方面帶來巨大挑戰(zhàn)；同時(shí)，海平面上升將海洋咸水推向淡水含水層，造成海岸侵蝕加劇、咸潮出現(xiàn)幾率增加，影響沿海地區(qū)的水安全。海平面上升還會(huì)加重沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)、風(fēng)暴潮災(zāi)害。2017年，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“天鴿”登陸珠海，登陸時(shí)又恰逢天文大潮。強(qiáng)風(fēng)、暴雨疊加風(fēng)暴潮，給珠海、香港、澳門等地區(qū)帶來重大破壞，經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響大、災(zāi)害損失重。

（肖潺，國家氣候中心氣候服務(wù)室正高級工程師； 許紅梅， 國家氣候中心氣候變化室正高級工程師；劉綠柳，國家氣候中心災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理室正高級工程師）

（注：本文圖片均來自中國氣象局）