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数据新闻|气候变化影响下,水资源还够用吗?

来源:中国气象报社   发布时间:2020年03月18日15:16
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中国气象报记者 王美丽

  水是生命之源。水不仅影响工农业发展,更是城市发展、人民生活的生命线。有研究表明,若全球升温1.5 ℃ ,全球水资源短缺人口将增加4%;升温2℃,全球水资源短缺人口将增加8%。

  那么,受气候变化影响,与人类生产生活息息相关的水资源还够用吗?

  地球上的水是如何循环的?

  地球系统是由大气圈、水圈、陆圈和生物圈组成的有机整体。水可在不同温度条件下实现液态、气态和固态之间的转化,这就让它成了地球系统中的“活跃分子”,在系统中以不同形式不断地运动,加上太阳辐射和地球引力的外在动力,形成了地球上生生不息的水循环。

  按照水存储的圈层不同,水可分为地面水、地下水、大气水和生物水等四个部分。

  自然界的水在太阳辐射和大气运动的共同驱动下,不断从江河湖海等地和植物的茎、叶面等,通过蒸发或蒸散,以水汽的形式进入大气圈,然后凝结成的水滴再以降水的形式降落到地球表面。到达地球表面的降水,一部分渗入地下,一部分则形成地面径流流入江河湖泊,再汇入大海;还有一部分通过蒸发或蒸散作用回到大气圈,或者以地下水形式流入江河湖泊。这就是地球水循环的简化模型。

地球水文循环示意图。图片来源:世界气象组织

  我国极端日降水量事件频次增加

  水可在液态、气态和固态之间任意转换的特殊性,决定了它是受气候变化影响最直接的因子之一。3月10日,世界气象组织发布的《2019年全球气候状况声明》(以下简称《声明》)显示,2019年是有仪器记录以来温度第二高的年份。自20世纪80年代以来,每个连续十年的气温都比1850年以来的前一个十年更热。

  中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区之一,自20世纪中叶以来,中国区域升温率明显高于同期全球平均水平。

  日益升高的气温必将引起水循环的变化,并对降水、蒸发、径流、土壤湿度等造成直接影响,引起水资源在时间和空间上的重新分配以及水资源总量的改变。研究表明,气温每升高1 ℃,空气中将能多容纳7%的水汽。虽然,空气中能容纳多少水汽是人们不易直观感受到的,但降水的变化却是容易觉察的。

  观测数据表明,气候变暖影响着降水量的空间和时间分布。在中高纬度地区和热带地区一般呈现出降水增加的趋势,而副热带地区一般呈现出降水减少的趋势。这就可能致使干的地方越干,湿的地方越湿。

  对中国而言,1961至2018年,中国平均年降水量呈微弱的增加趋势,但年降水日数呈显著减少趋势,年累计暴雨站日数和极端日降水量事件的频次均呈增加趋势,这意味着城市内涝、洪涝灾害等风险会增加。

  同时,数据显示,我国区域干旱事件频次亦呈微弱上升趋势,干旱风险增加。

  中国海平面上升速率高于全球

  海水比热容较大,90%以上的全球变暖热量都储存在了海洋中,气候变暖无疑会对整个海洋产生巨大影响。气温升高致使海洋热膨胀、冰川与冰盖融化、陆地水储量变化等,造成全球海平面的上升。

  《声明》表示,2019年海洋热含量已深入到深度2公里的海洋,打破2018年创下的纪录高点,全球海平面高度达到有记录以来最高值。1980年至2018年,中国沿海海平面上升速率为3.3毫米/年,高于同时段全球平均水平。中国沿海近七年的海平面均处于1980年以来的高位,海平面从高到低排名前七位的年份依次为2016年、2012年、2014年、2017年、2013年、2018年、2015年。

  值得一提的是,海平面上升不仅威胁生活在沿海低洼地带的人民,它与海洋酸化、海水含氧量减少、冰川退缩、南北极海冰与格陵兰冰盖缩小等,也严重破坏了海洋和冰冻圈生态。

  此外,水资源的重要组成部分冰冻圈也是对全球变暖最为敏感的圈层。

  中国的冰冻圈主要分布在青藏高原、新疆北部以及黑龙江北部地区。以乌鲁木齐河上游最大的冰川“乌鲁木齐河源1号”冰川为例,自1959年以来,“乌鲁木齐河源1号”冰川一直处于退缩状态。2001年冰川面积缩减至1.71平方公里,2008年缩减至1.59平方公里,2018年进一步缩小至1.51平方公里,2001年至今冰川面积减少11.7%。近年来呈加速消融趋势,与全球冰川总体变化一致。

  气候变化还对中国地表水资源、地下水、湖泊湿地面积、流域荒漠化等产生巨大影响。

  直面气候变化,如何更好利用水资源?

  我国水资源总量约为2.8万亿立方米,由于人口众多,人均占有量仅为世界平均水平的1/4,是世界上人均水资源占有量贫乏的国家之一。而年际年内分配不均导致水资源供给可靠性大大降低,气候变化和极端气候现象频发导使水资源时空分布不均,更加剧了我国水安全形势的严峻程度。

  一般我国用水量分为农业用水、工业用水、生活用水和生态用水四类。因2003年我国才将生态用水纳入我国水资源统计范畴,因此通过统计2003年至2018年16年我国用水数据,可以看到,农业用水占总用水量的比重最大,约为62.8%,其次为工业用水,约为22.7%,生活、生态用水占比分别为12.6%和2.0%。

  近年来,随着社会经济的发展和产业结构的调整,我国用水结构也发生了深刻变化。在这16年间,农业和工业用水总量都呈现先增加后减少的趋势,但占比却呈减少趋势,分别从2003年的64.5%和22.1%下降到2018年的61.4%和21%;而生活用水则呈显著增加的态势,研究表明,年末人口的增加是我国近年来生活用水显著增加的主要原因。

  研究表明,总体上我国用水效率与国际先进水平相比还有很大提升空间。工业用水效率与世界平均水平相差不大,但灌溉水利用率与国际先进水平相比还有较大差距。而我国农业用水占比超过六成,因此相比于工业用水和生活用水我国农业用水节水空间更大。未来可通过发展节水灌溉等措施进一步提高用水效率。

  直面气候变化对水资源的影响,一方面,全社会应当培养绿色低碳的生活方式,全力实现抑制升温的目标;同时,对于普通人来说,在日常生活中,也要从珍惜每一滴水做起。

  根据国家统计局最新数据,2019年末,我国总人口数约为14亿人;一滴水大约为0.05毫升。那么,每人每天节约一滴水,全国约省水70立方米。成年人维持生命活动每天至少需要2升水(0.002立方米),70立方米水可以维持35000个人一天的基本需水量。这个数字是不是还是很可观呢?

  保护水资源,希望真正能做到,人人有责。

(责任编辑:段昊书)

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