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浅谈气候变化对水文\水资源系统的影响

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  摘要:目前,气候变化问题越来越受到世界各国政府和组织的高度重视,已成为世界范围内的、重大的环境问题之一了。人类的生存、生产活动与全球气候变化有着十分密切的联系, 水文循环过程在气候的变化中逐渐被改变,这不仅会对水资源的结构和功能带来一定的影响,而且也会给子孙后代的水资源开发带来巨大的挑战,因此探讨气候变化对水文水资源的影响对水文水资源系统的管理、开发、环境保护、生态平衡等许多问题既有理论意义,也有重要的现实意义。本文主要从气候变化对水文、水资源的影响进了分析,揭示出了气候变化对水文水资源的影响。
  关键词:气候变化、水文循环、水资源系统
  Abstract: at present, the problem of climate change more and more countries in the world attach great importance to the government and the organization, has become a worldwide, a great environmental problem. The survival of the human race, the production activities and global climate change have very close connection, the hydrologic cycle in climate change is gradually changing, which will not only on water resources structure and function to bring certain influence, but also to the descendants of the water resources development has brought enormous challenge, therefore the study of climate change on hydrology and water resources impact on hydrology and water resources management, development, environmental protection, ecological balance and many other problems not only has theoretical significance, but also has important practical significance. This article mainly from the impacts of climate change on hydrology, water resources impact into the analysis, reveals the climate change impacts on water resources.
  Key words: climate change, hydrological cycle, water resources system
  中图分类号:TV21 文献标识码:A文章编号:
  
   我国是一个人口大国家,由于近些年来经济的快速发展,使我国工农业用水和生活用水大量不断地增加,而且随着用水量的增加,污水排放量也在增加,有些地区水污染严重,这就使得我国水资源问题越来越突出。另外,全球工业化和经济的快速发展,使得二氧化碳增加出现严重的温室效应,全球的气候也在逐渐变暖。据联合国政府气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告的结论①:(1)1906-2005 年全球地表温度的线性趋势为0.74℃±0.18℃ ;从1850-1899 年到2001 -2005 年总的温度增加0.76℃±0.19℃;(2)近50年的变暖率为(0.13℃±0.03℃/10年),几乎是近100年的两倍;(3)2005年和1998年是自1850年有全球地表温度记录以来最暖的两年,在这12年中(1995-2006年)有11年位列1850年以来最暖的12个年份之中(1996年除外)。IPCC还预测,到2100年,全球平均气温上升将界于1.1℃―6.4℃。从我国的近些年来的气候变化来看也基本上与全球变暖的总体趋势趋于一致,由此看来,气候变化时人类共同面临的挑战。气候变化不仅给生态系统带来一定的影响,而且对经济的稳定发展也有很大的影响,气候变化问题已经成为国际和各国政府的高度关注。
  气候的变化对水文循环系统的影响
   水文循环系统是气候系统的一个重要组成部分,因此,它既受气候系统变化的制约,又对气候系统变化有影响。一个地区的水文循环背景客观上是这个地区的气候条件来决定的,所以说,分析气候变化下的水循环是评估一个地区的气候变化对一个地区的水文体系影响的基础。
  对降水和河流的影响
   从我国来看近100年来,降雨量呈现明显的年际和年代振荡,但趋势性变化不明显。近50年来,我国的东北、华北中南和山东半岛、四川盆地以及青藏高原的部分地区出现降水不同程度的下降趋,但是在其余地区包括西部地区的大部分、东北的北部、西南的西部、长江的下游和东南丘陵地区,年降水量都出现了不同程度的增加,尤其是长江下游、华南沿海降水量的增加比较显著,东北北部和内蒙古大部分地区降水量有一定程度的增加。但是,从20世纪90年代以来黄河中下游流域和华北平原的持久干旱及长江中下游地区的频繁洪水等等这些降水量的变化均与气候变化有很大的关系。
   由于气候的变化,近些年来我国的长江、黄河、松花江、珠江、淮河和海河等六大江河径流量都呈现出了下降的趋势,下降最大是海河流域,与1980年相比下降了大约40%-70%;黄河的下游在也出现过断流,直流量也在不同程度的减少,另外,长江汉口段径流的递减率约为1.46%,松花江约为1.65%,这些江河的径流组成在气候的影响下也在逐渐地发生变化。总体上来说,不同区域的径流量对气候变化和降水变化的敏感程度不同,表现的结果也不同,径流量变化对降水量的影响比温度的变化更为敏感,但是,径流量的变化除了受到气候变化的影响外,还受到人类活动的影响。
  对海面水位和冰川的影响
   在全球气候变暖的情况下,海水出现了热膨胀、冰川、冰帽、冰盖出现了退缩,这些使得从使海平面水位不断地上升。据有关的资料表示,通过卫星高度仪测的在1993 年至2003年期间海平面上升的平均速度全球为3.1±0.7mm/年②, 虽然这一数字的精确程度还有待进一步改进,但是全球海面水位上升趋势已经是一个事实。海面水位的上升使得河口盐水入侵,引发淡水盐化和沿海土地盐渍化,给沿海地区的居民生活带来很多不便,也给沿海地区的防洪和供水安全带来威胁。
   冰川对气候变化的反应是十分灵敏的气候的变暖引发了冰川的快速退缩,引起冰川的径流发生了变化,这不仅影响了依靠融水补给淡水的人们生活,而且也是影响海面水位上升的一个重要因素。在过去一个世纪里,世界各地的冰川出现了迅速退缩的现象。阿尔卑斯1850-1975年冰川面积缩小了35%,而到2000年这一比例增至50% ;南美冰川面积已由1950-1980年的2700-2800km2 消减至20世纪末的不足2500km2③,近几十年我国西部的冰川也在持续退缩,根据报道天山1号冰川在2320年左右预计存留的面积与体积只能维持现有规模(2006年)的16%与7 %。据估计,在气候变化的影响下相应的冰川融水年径流量,在未来的40-60年间将减少到目前量值的一半左右,这就会使河川径流的补给量和季节调节能力大大降低,更为严重的是如果1号冰川消失,将会造成其下游的绿洲水资源供应出现水危机。

  二、气候变化对水资源的影响
  1、水资源的供需和管理
   全球气候变暖,江河径流量在不断地减小,在人口增加和气候变化下,未来对水需求量的不确定性也在增加,我国水资源供需紧张的矛盾也将加剧,这个矛盾在北方地区尤为突出,因此,及时开展水资源系统受气候变化影响的脆弱性分析和评估水资源的承载力显得尤为重要。气候的变化使得水文循环产生变化,从而引起了水资源在时空和空间上的重新分布以及水资源数量的改变,这些都对我国的水安全带来很大的威胁,对水资源的管理增加了难度,所以对这一课题的研究既是国家急需,又是一个重大科学的问题。
  2、对水相关生态和环境的影响
   气候变暖也使得许多地区的湖泊和河流的水温上升,这就使水的热力结构和水质发生变化,加上河川的径流量也在减小,也使得水中化学成分的浓度在不断地增加,在水温升高和径流减小的双重影响下,河流的水质将受到严重的影响。水温和水质的变化也使得湖泊中的藻类和浮游动物迅速增加,河流中鱼类的分布发生变化并出现提早迁徙。以太湖为例,过去太湖蓝藻一般发生在在7-8月,但2007年5月底,太湖就爆发了大面积的蓝藻,而2008年4月初蓝藻再次提前出现。④虽然不能确定这一现象的出现与气候的变化存在一定地面关系,但是气候变化条件下的河流水质问题仍是值得我们关注和研究。此外,在气候变化的条件下河川径流减少对生态需水量带来严重影响已经有目共睹,像黄河、海河、淮河由于径流量的减少从而引起了生态和环境恶化。
  3、水文水资源存在区域性差异
   水文、水资源对气候变化的响应也存在着区域性差异,从我国来看,虽然我国的六大江河年径流量都呈下降的趋势,但是新疆内陆河流域从1998年到2005年,实际上还经历了一个暖湿期即气温上升了,降水和径流却在增加,但是新疆以东地区的降水和径流却仍然减少,这个现象展现出了不同地区在受到气候变化时,水资源的变化却因气温与降水的不同而出现区域的差异性,我们称这种情况为水资源对气候变化反映的地理分异性,也就是说在全球变暖的条件下水资源的变化存在着地区差别。因此我们不能一概而论水资源对气候变化的反映,应该进一步研究水资源在气候影响下的区域性差异。
  结束语
   全球的气候变暖,使得水文循环过程会加快,这就使得极端降水和干旱等天气出现的频率加大。所以我们应该采取人水和谐的措施,坚持人与自然的和谐相处,避免人定胜天的原则,要充分地尊重大自然,加强研究人与水的协调。
  参考文献:
  [1]《气候变化国家评估报告》编委会,气候变化国家评估报告[M] 北京:科学出版社, 2007.
  [2]张建云,王金星等.近50年我国主要江河径流变化[J].中国水利,2008.2.
  [3]刘昌明. 黄河流域水循环演变若干问题的研究[J].水科学进展, 2004.9.
  [4]中国国家海洋局. 2007 年中国海平面公告(Z), 2008.1.


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