气候变化对水文水资源的影响分析

王磊 范亚楠

摘要；前世界各地关注的重要问题之一是气候变化问题，其中导致气候变化的原因比较多，本文笔者依据近些年的工作经验分析了气候变化对水文水资源的影响。

关键词：气候变化；水文水资源；影响

中图分类号：P46文献标识码： A

引言

IPCC第五次气候变化评估报告指出：过去半个多世纪以来，全球几乎所有地区都经历了升温过程，变暖最快的区域为北半球中纬度地区。报告指出全球气候变化是由自然影响因素和人为影响因素共同作用形成的，人类活动极有可能是20世纪中期以来全球气候变暖的主要原因，可能性在95%以上。全球气温的持续上升加速了全球水循环，加剧了极端水文事件发生，导致全球不同尺度水资源的重新分配。全球气候变化对水系统影响一直是IPCC和其他一些国际组织(如AIACC项目组)及科研机构的重要研究内容。

1、几年气候变化对水文水资源系统影响的研究进展

从20世纪七八十年代开始，国际水文界开始高度重视气候变化对水文水资源系统的影响，并逐渐开展研究。美国国家研究协会（UNSA）在1977年就气候变化是否影响供水系统进行了讨论研究。1985年，世界气象组织（WMO）也相继出版了气候变化对水文水资源影响的相关报告，其中介绍了一些相关的检验和评价方法。在此之后，WMO又继续进行了水文水资源系统对气候变化影响的相关研究，并出版了水文水资源研究报告。联合国环境规划署（UNEP）为了加快研究的步伐，和世界气象组织联合，共同研究气候变化，并对气候变化进行专门的科学评估。每隔一段时间进行总结，提出最新的科研成果，并发布令全世界都信服的数据研究分析报告。20世纪90年代以来，更多的国家组织在逐渐关注气候变化对水文水资源的影响。1990年，在《气候变化与美国水资源》一书中较为全面的介绍了气候变化对水文水资源影响的研究方法，研究内容及研究成果。维也纳在1991年承办举行了第20届国际大地测量与国际地理联合（IUGG）大会，研究水文方面的科研小组就土壤-大气之间的相互作用展开了研究与探讨。1993年，日本也加入了对水文水资源的研究，并开展了全球能量水分循环试验（GEWEX），这一试验的开展说明了环境变化对水文水资源的影响已成为全球研究的热点。

2、气候变化对水文水资源研究方法的影响分析

我国关于气候变化对水文水资源影响的研究是相对较早的，结合我国的地形、气候和水系分布特征，我国学者和相关领域的专家研究的主要方向集中在气候变化对流域水量平衡、区域可供水量与需水量、旱涝频率、农业灌溉水量及给水系统可靠性、恢复性、脆弱性、供水水质等影响方面。

气候变化已影响到全世界各个国家的水文水资源，当然中国也不例外。气候的变化引起了人们的高度重视，尤其是对全球变暖的重视。随着近几年全球变暖的扩展，气候变化对我国水文水资源的影响应经展露无疑。首先，我国的降水分布与强度受到气候变化影响很大。西部地区的降水量呈现逐年增加的趋势，而西南部地区降水量则在逐渐减少，东部降水量极不平衡，每年变化较大。华北中部、华北北部以及东北的东部地区降水量则呈现逐年下降的趋势。各个地区降水频率也极不平衡，西部增加，而华南地区在减少。值得引起注意的是，降水量的增多，并不代表可利用的水资源在增多。因为在全球变暖的环境下，受太阳热量蒸发的水资源也在增多，河流渗透量也逐年增多。其次，我国冰川面积受气候影响在逐年减少，直接导致我国河流径流也在不断减少。再加上环境污染，使得河流受到严重影响，温度的增加使得河流中污染物分解加快，我国水资源的质量受到严重威胁。

3、气候变化对水文水资源影响的研究方法

3.1、气候变化现象的生成技术

气候变化因为在部分区域复杂和不确定的特点，对水文和陆地表面过程的参数的定量过于简化，相关研究人员无法对区域气候变化进行准确预测，未来气候变化的预测值未必准确，只是一种可能出现的结构，被称为现象。气候变化现象的具体内容是以一系列科学假设为基础，合理描述未来气候状态时间，空间分布情况。

3.2、水文模型作用

气候变化的标准可以通过对水文模型的选择和使用来决定，相关工作人员要从多个方面对水文水资源受到影响进行分析，比如水文模型内部的精确程度，模型能够达到的通用行和使用率。预算气候变化系统在区域水文水资源的影响，并依据分布性、概念性水文模型进行分析。从陆地降雨开始，经过蒸发、下渗和产流等方式到出口断面形成的径流的模型，是概念性水文模型的工作理念，并且这个模型的建立基础是确保水量平衡。以水文现象的物理过程作为基础，对气候变化和径流情况的因果关系和区域水资源在气候条件中的作用进行研究，是分布型水文模型的概念。这些方式把流域划分成多个模拟区域，并在每个区域上用一些数据对该区域的具体情况进行表达，所以能够很好的作用于流域水文模型。

3.3、气候变化对我国水文水资源影响的展望

在气候变化对水文水资源影响研究中应确定一个指导思想，而气候系统观念正是这一指导思想，在研究中，不仅要研究水文过程与气候模型的相互作用，更重要的是要考虑人为因素的影响。解决认知方面的问题，一定要列入科学家研究对象之中。另外，目前的研究主要集中在气候变化对河流径流的影响，未来的研究应加强气候变化对土壤水分、农业灌溉用水、航运及旅游业这些方面的重视。

3.4、在长时间的研究中，工作人员发现气候变化系统和水文循环系统能够彼此独立运作，采用气候模式和水文模型单向运作的方法，静态的运作过程会形成某种统计意义上的平衡。然后研究气候变化在水文水资源中的影响，这是一种被动的反响型模式，并没有将气候变化和水文水资源的双向交互影响考虑进去，所以与实际情况有一定差距。另外大气模式研究中，水文变化过程和空间排列情况，仅运用了部分参数进行代替，区域水循环动力机制和反馈作用的资源较少，所以，工作人员改进目前气候模型和水文模型中的参数指定方案和物理描述过程，并提高两者的时空分辨率和模拟精确度。

全球变暖已成为不可逆转的现状，气候变化对水资源管理的影响更加突出，因此根据气候变化，进一步合理开发和利用水资源已成为一项重要的任务。随着我国人口的增加，经济的发展和城市化进程的加快，我国水资源形势将更为严峻，以水资源紧张、水污染严重和洪涝灾害为特征的水危机已经成为我国可持续发展的重要制约因素，成为实现新时期经济社会发展目标具有基础性、全局性和战略性的重大问题。降水、气温等气象要素的变化引起了径流的变化，但是径流对降雨、气温变化的响应并不是呈现简单的线性关系。全球气候变化使得地表潜热增加，蒸散发增强，高温热浪及干旱事件频次增加、范围扩大，更是在一定程度上加剧了区域干旱。同时，随着全球气候变暖，空气温度也将提高。而空气温度又与流域息息相关，因此将大大的降低了河水对污染物的分解能力，这就在一定程度上降低了水文水资源的质量，为人们的生产生活带到不利的影响。气候变暖对人们生产生活的影响是方方面面。

4、结语

气候系统的观念应该作为气候变化对水文水资源影响研究中的指导思想，不但要结合水文过程和气候模型的相互作用，还要对人为造成的因素进行考虑，所以科学发展的必然趋势是气候模型与水文模型的单向连接被陆地～大气～海洋耦合模型取代，并使两者之间的时空尺度的模拟精度和转化有所提高，寻找适合不同尺度流域的预测方式。

参考文献

[1]李峰平,章光新,董李勤.气候变化对水循环与水资源的影响研究综述[J].地理科学,2013,04:457-464.

[2]刘宏权.张家口市永定河流域气候变化及其对水文水资源系统的影响[D].河北农业大学,2013.

[3]冯明.气候变化对水文水资源的影响研究[D].武汉大学,2004.

[4]王顺久.全球气候变化对水文与水资源的影响[J].气候变化研究进展,2006,05:223-227.

[5]刘昌明,刘小莽,郑红星.气候变化对水文水资源影响问题的探讨[J].科学对社会的影响,2008,02:21-27.