气候趋于“暖湿化”对克拉玛依市生态环境的影响

刘娴，张红丽

（克拉玛依市环境科研监测中心站，新疆克拉玛依834000）

引言

近年来，西北地区“变暖变湿”现象引发社会各界广泛关注。其实早在2002年，中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的施雅风院士就提出了“暖湿化”概念，他指出在全球大幅度变暖背景下，19世纪末期至20世纪70年代的西北地区一直处于变暖变干趋势，而从1987年起，西北地区特别是新疆出现了气候转向暖湿的强劲信号〔1〕。随后通过大量科学检测数据和研究结果表明，施雅风院士等专家当年的判断有一定先见性。

中国气象局沙漠研究所和新疆自治区气象局的科研人员对1961−2019年新疆的气候变化展开研究，在《新疆气候“暖湿化”事实及影响分析报告》（文中再次出现简称为《新疆报告》）中指出，近60年来新疆区域年平均气温和年降水量每10年分别增加0.3℃、10mm，成为我国气候变化增速最显著和敏感区域。当降水增加趋势持续一个相对较长的降水趋势增加期，超过基准气候态的30年气候期限，就可以判断降水增加趋势基本确定，新疆气候正在由暖干转为暖湿。

克拉玛依市位于新疆准噶尔盆地西北缘荒漠地带，属于温带干旱荒漠气候区，干旱多风少雨，水资源匮乏，生态环境脆弱。根据1961−2019年克拉玛依市气象历史资料分析，近58年来克拉玛依市的年平均气温和降水量呈上升趋势，总体呈“暖湿化”趋势。

1 克拉玛依市气候趋于“暖湿化”事实

“暖”和“湿”是最重要的两种气候属性，变暖意味着气温升高，变湿则意味着降水增加。

1.1 气温

克拉玛依年平均气温年代标以升温为主，近30年升温明显。近58年克拉玛依平均气温每10年上升0.19℃，高于全球（0.13℃/10年）变化水平，1997年以来克拉玛依气温持续处于偏暖阶段。最高气温、最低气温每10年分别上升0.11℃和0.38℃。

1.2 降水

克拉玛依降水量呈年代际递增，近30年偏多明显。近58年克拉玛依区域降水量每10年增加8.0mm，1986年以来显著增多。年降水量呈明显的震荡变化，年降水量时空分布不均，仍然存在阶段性干旱，极端降水过程增多。

2 气候趋于“暖湿化”对生态环境的影响

2.1 可改善区域气候条件

随着克拉玛依市降水不断增加和气温持续上升，区域气候条件会有所改善，可促进适宜荒漠草本植物的生长，增加植被的覆盖面积，直接或间接提升了人体舒适度，使得克拉玛依市的生态环境、人居气候环境等宜居指数都明显改善，不断向人类宜居的方向持续发展。

2.2 可在短期内增加水资源总量缓解水资源匮乏状态

克拉玛依市水资源短缺且时空分布不均匀成为生态建设的主要制约因素〔2〕。在气候变暖的背景下，气温升高不仅影响着湖面蒸发，还通过冰雪、冰川消融来调节径流，在一定时期内会抬升湖泊水位和扩大湖泊面积，另外降水增多也使得水资源总量有所增加，水循环机制有所改善〔3〕，进而可缓解克拉玛依市干旱、水资源匮乏状态。但是，气温升高使冰川加速消融，洪水危害风险也会增大。长期来看，变暖造成冰川加速消融并引起河流径流量增加，这具有不可持续性，冰川完全消融后，干旱地区的水资源会面临新的巨大风险。因此，克拉玛依市水资源利用及可持续性面临新的挑战。

2.3 可抑制沙尘暴的发生

气温和降水的变化影响着沙尘暴的发生发展,沙尘源区温度与频次呈正相关变化。降水的增加可以引起土壤湿度及地表植被覆盖的正效应变化,进而抑制沙尘暴的发生〔4〕。因此,气候趋于“暖湿化”对沙尘暴的产生有一定的弱化作用。

2.4 可影响大气污染物浓度

一方面气候趋于“暖湿化”可带来强降水，而强降水天气的湿清除作用对大气污染物浓度的影响最为直接，可以有效降低大气污染物的浓度〔5〕。大气中的一些气溶胶颗粒污染物可以作为降雨粒子的凝结核随降雨粒子下落至地面，降雨粒子在下落过程中对气溶胶粒子污染物的碰并、冲刷作用也会降低大气中颗粒污染物的浓度〔6〕。

另一方面潮湿的空气对大气中各种气体经化学反应，二次生成有机物细粒子提供了条件，同时也给悬浮的污染物“穿上”一层“水衣”，更易造成污染物累积。同时，局地气候变暖变湿的背景下使得阴雾天气增多，此时逆温层强不利于局地水汽和城市大气环境污染物的扩散，进而导致大气污染程度增加。结合克拉玛依市近年大气污染物监测数据看，污染天气多发生在每年1月、2月及12月，污染物以PM2.5为主。查看污染天气发生时的气象背景多为多云、阴雾天气，此时逆温较强，大气层结稳定，地面风速较小，冷空气活动较弱，不利于污染物扩散，造成污染物在区域内持续累积，最终形成污染。

2.5 灾害性天气发生的可能性增多

气候趋于“暖湿化”不仅意味着气温和降水的变化，大气环流和局地大气层结的变化，也意味着可能对各类灾害性天气的发生频率和强度产生影响。影响克拉玛依市的主要气象灾害有：高温、极端低温、大风、短时强降水、大雾、冻雨等。

2.5.1 高温日数减少、极端低温日数减少

统计克拉玛依市近58年历史资料发现，克拉玛依市中心城区高温日数（最高气温≥35℃）和低温日数（最低气温≤−20℃）每10年分别下降1.23天和3.13天。值得注意的是，高温日数减少并不代表极端高温事件的减少，夏季仍需要防范极端高温灾害。

2.5.2 短时强降水事件增多增强、冰雹灾害增加

由于局地大气层结增温增湿对夏季出现强对流天气的重要背景条件，气候趋于“暖湿化”将使得强对流天气出现的频率增加，更易出现短时强降水和冰雹等灾害。

近58年，克拉玛依市极端降水事件呈显著增加趋势，且根据资料显示，这些降水基本上集中在2个小时内。

克拉玛依市冰雹多发生在白碱滩区、小拐及无人观测区域，通过近几年农户及车辆报损人员反映，受灾呈上升趋势，出现频次明显增加，给人们的生活带来一定经济损失。

2.5.3 平均风速整体以减弱为主，但极端大风强度可能增强

气候趋于“暖湿化”同样反应了大气环流的变化，冷空气活动的频率将可能减少。通过近58年气象资料分析，克拉玛依市年平均风速呈明显下降趋势，每10年下降0.323m/s。整体平均风速的减弱并不代表单次极端大风过程的强度会减弱，例如：2018年11月25日、12月1日连续两场大风，均打破克拉玛依区资料有以来的极值，极大风速分别达到45.4m/s（出现在百口泉）、46.2m/s（出现在艾里克湖）。

2.5.4 城市雾、霾天气可能增多

阴雾是依赖稳定大气层结的视程障碍类天气，在局地气候变暖变湿的背景下，阴雾天气更容易发生，而整体平均风速减小不利于局地水汽和城市大气污染物的扩散，雾、霾天气可能增多。

2.5.5 冻雨频率可能增加

冻雨的气象术语为雨凇，出现的气温范围通常在−1～−5℃，是由过冷却雨滴降落在温度低于0摄氏度的近地面物体上迅速冻结而形成，易出现在初冬和冬末。气候变暖将使得冬季气温维持在适宜温度区间的时段增长，使冻雨发生的可能性增加。例如：2009年11月25日和2016年12月5日出现的冻雨天气，致使克拉玛依市交通大面积瘫痪，整个克拉玛依市路面被玻璃般亮闪闪的冰面覆盖。

上述这些灾害性天气的发生给克拉玛依市的防灾减灾工作带来更大的挑战。

3 克拉玛依市应对气候趋于“暖湿化”的相关建议

3.1 抓住气候机遇，加快生态环境建设

加强气候资源调查、评估，在降水趋势增加期促进形成区域生态与气候良性耦合的自然环境系统。开展精细化农、林业气候区划，因地制宜发展特色农业、林果业、畜牧业，促进克拉玛依市经济社会发展。

3.2 重视水资源管理，推动水资源良性可持续发展

加大水资源管理力度，协调水资源供需关系，以加快污水资源再利用、加强节水型社会建设、完善水利工程设施和筹划新增水源项目等措施，多种途径实现水资源可持续利用，以保障克拉玛依市经济社会持续发展。

3.3 持续实施大气污染防治，降低大气污染物排放

克拉玛依市大气污染季节性、复杂性问题依然突出，每年冬春季节受雾、霾天气等气象因素影响，污染天数较多，首要污染物为PM2.5为主。因此，要继续以减低细颗粒物浓度为重点，减少重污染天数为主攻方向，大力调整产业结构、能源结构、运输结构和用地结构，强化区域同防同治。只有有效降低大气中污染物浓度，才能减小阴雾天气下污染天气形成的可能性。

3.4 完善气象防灾减灾体系建设，提升气象灾害评估应用能力

充分发挥气象灾害防御指挥部的职能，加强气象灾害防御组织体系建设。加快《克拉玛依市大风灾害防御条例》的落实工作，进一步加强气象信息传输和发送手段的建设，力争实现气象信息全覆盖。

积极开展气象变化影响评估研究应对措施，针对极端气象事件对社会生产以及生态环境产生的不利影响进行评估；提升科技成果在气象防范机制中的具体应用，进一步提升本地区气象灾害防御能力，确保克拉玛依市居民能够正常生产、生活。

4 结语

气候变化问题是一个非常复杂的科学问题，这个问题给克拉玛依市的经济发展、水利建设、自然灾害预防，特别是生态环境带来巨大影响。克拉玛依市气候趋于“暖湿化”是把“双刃剑”，给生态环境带来的影响有好有坏。在面对气候趋于“暖湿化”带来的各类影响时要认清利弊做好两手准备，一方面抓住“暖湿化”带来的机遇，做好生态环境建设的可持续发展；一方面面对防灾减灾的挑战，做好各项应对措施保障生态环境安全，促进地区经济可持续发展。