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抓住黄河流域暖湿化机会窗口,助力区域经济可持续发展

2023-02-23祝从文

民主与科学 2023年6期
关键词:径流量黄河流域降水量

祝从文

地球陆地的水资源主要来自地下水、地表水和空中水(简称“三水”)。其中,地表水主要来自冰川和冻土融化产生的径流,空中水指的是悬浮于局地空中的大气所包含的水分,在适合的大气热动力条件下,部分空中水通过降水的方式降到陆地,是地表水的重要补充。黄河流域可利用水资源主要来源于两个方面,一是亚洲“水塔”青藏高原的三江源地區的融雪融冰,二是每年6—8月份夏季风期间的大气降水。其中,夏季降水量占全年的60%以上,是黄河流域水资源的重要来源。黄河流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南及山东9个省区,全长约5464公里,年径流量仅为534亿立方米,因此,黄河流域降水量的变化对于该区域的生态环境、区域经济可持续发展具有重要的影响。

伴随全球变暖,黄河流域呈现暖湿化的气候变化特征

中国的年降水量在空间上表现出非均匀性,400毫米年降水量等值线被认为是我国极具地理意义的干湿界线。该等值线大致由大兴安岭斜穿松花江-辽-海河流域并横跨黄河河套地区,与北方农牧交错带的气候界线高度重合,其波动伴随农牧区的交替进退,引起社会经济格局的变动。黄河流域中上游大部分地区年降水量小于400毫米,是典型的干旱和半干旱气候区。施雅风院士在2002年最早发现,20世纪末西北地区有暖干化向暖湿化转变的趋势。随着观测记录的增加,研究发现,自2000年以来,暖湿化从西北向华北和东北地区拓展。伴随全球地表和海表温度的变暖,最近22年(1999—2020年),我国的西北和东北雨季变化显著。其中,青海三江源和东北的雨季提前了5—10天,黄河流域雨季结束推迟了10—15天,雨季持续时间增加了15—20天,这对黄河流域可利用水资源起到了很好的补充作用。

西北暖湿化对黄河上游的径流量产生重要影响

根据唐乃亥水文站1961—2020年的观测数据统计分析,2000年之前,黄河上游主要丰水期是在夏季;2000年以后,夏季依然是黄河上游的丰水期,但其他季节,黄河上游的径流量也呈增加趋势。研究发现,春季的径流量增加与三江源地区的大气降水量变化相关性很弱,由此推测春季径流量的变化很可能来自气候变暖导致的冰川和冻土融化。夏季径流的增加主要来自大气的降水,特别是自2000年以来,伴随大气降水量的增加,年平均径流量表现出显著的增加。其中,黄河上游的夏季径流量恢复到了20世纪80年代水平,8月和10月径流量甚至超过了历史同期。由此可见,暖湿化趋势对黄河流域水资源的补给具有重要的意义。

暖湿化为黄河流域的区域经济可持续发展提供了机会窗口

自2000年以来,黄河上游径流量和黄河流域降水量显著增加。根据气候模式预估,未来北方暖湿化趋势持续,将为黄河流域的经济社会可持续发展提供充足的水资源,为黄河下游经济社会可持续发展提供有力的机会窗口。在全球持续升温的背景下,CMIP6(第六次国际耦合模式比较计划)多模式集合的未来预估表明,至2030年碳达峰前后很可能将继续维持扩张的趋势,对黄河流域和我国北方的工农业生产、人口高质量发展、生态环境安全以及自然资源分配等会产生持续性影响。考虑到气候预估和历史波动带来的不确定性,建议持续关注北方降水阶段性和长期变化可能引发的气候综合影响。需要指出的是,暖湿化新格局将改变极端气候事件时空分布,引起更多的气候风险和挑战。例如,暖湿化会导致极端性强降水概率增加,加剧黄河下游发生洪涝灾害的风险。因此,如何科学利用好水资源增加的机会窗口,趋利避害,发展区域经济,需要政府和各级部门深度思考。

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