劉占敏 張弘
摘 要:隨著經濟的發展和工業化進程的增長,氣候變化成為21世紀最重要的環境問題,引起國際社會和人們自上而下的普遍關注。大氣中溫室氣體的增加對全球范圍的溫度造成了影響,致使部分地區洪災、旱災現象嚴重,對水文資源造成了重大影響。該文介紹了氣候變化對水文資源的影響,呼吁人們關注環境問題,并對水資源的發展和研究趨勢提出了思考。
關鍵詞:氣候變化 水文資源 影響 研究
中圖分類號:D631.6 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)05(b)-0056-02
隨著工業的發展、能源的利用,溫室氣體的增加,造成全球氣溫的增長。有資料顯示,工業的發展帶來全球氣溫的升高,在20世紀平均升溫0.6 ℃,到21世紀末,已經升溫到1.1 ℃。氣候的變化直接改變了水文循環的狀況,使全球水資源產生新的調配,影響到區域降水、徑流、土壤濕度發生變化,產生無法估量的經濟損失。氣候變化會對人類生活造成重大影響,成為全球范圍內普遍關注和研究的環境問題,當前,人們在氣候變化對水文資源影響的研究方面已取得了一定進展。
1 氣候變化對水文循環的影響
水文循環是生態系統中氣候環境的組成部分,氣候變化對其有一定的制約作用,反過來,它也會對氣候形成影響。氣候變化了,水文循環也會有所改變。氣候變化確定了水文循環的環境背景,如日照、降水、溫度、濕度等環境因子,這些因素多重影響、綜合作用,對水文循環形成復雜、深層次的影響。在區域環境中,區域的氣候條件決定了其中的水文循環。降水是氣候環境變化中最主要的影響因素,此外,氣候因子可以通過土壤里的水分同空氣中的能量、水分實行交換,光照、風力、氣溫使土壤中的水分蒸發,間接地影響到水文循環。
2 氣候變化對水文資源徑流的影響
水資源徑流主要受到地理位置和降水環境的影響,氣候影響也很大。隨著氣候變化,各地的水資源的正常徑流量也會發生變化。
2.1 對徑流分布區域的影響
我國各地氣候差異比較顯著,各地區水資源徑流量也有很大差異。通常,徑流量產生最大增減幅度是在當年氣溫明顯升高,降水持續減少的時期,個別情況下,增多時的徑流量是減少時期的4倍;每年的汛期,即6、7、8、9這4個月是徑流量漲幅最大的時期。相對氣候濕潤的地區,氣候變化對徑流量的影響不是很大,而干旱或半干旱區域,氣候因素成為決定徑流量的關鍵因素。故氣候變化對徑流量的區域分配產生影響。
2.2 年徑流量變化的影響
隨著氣候的變化,我國南北方的年徑流量會發生變化。通常,南方徑流量的增減與北方徑流量的增減是交替進行的,近年來,整體趨勢偏于減少。其中,遼河流域徑流量增幅最大,黃河流域降水量偏少,徑流量逐步減少;我國西北地區地形較高,河流的水源大部分是來自冰川消融的補給,隨著全球氣溫變暖,冰川融化進度加快,夏季流域內徑流量增幅加劇,而在枯水期,河流干竭也快,所以,氣候變化增加了水文水資源的敏感度。
2.3 對徑流量系數的影響
受各地不同的氣候環境影響,氣候條件的變化使水文水資源徑流量的系數發生相應的變化,當某地的徑流量系數升高,則該區域的氣候濕潤指數上升,該地區的水文狀況更趨濕潤;相反,徑流量系數減少時,該區域的干旱狀態會持續,水文狀況也會變干。
3 氣候變化對水文水資源系統的影響
氣候變化受到自然條件的限制,人為因素也使其產生相應的影響。近年來,隨著全球二氧化碳以及污染氣體排放量的增加,全球的氣候開始變暖,對人類的生態環境造成了一系列的破壞,同時,對區域的水文水資源系統也造成了沉重影響。(1)影響水文水資源的質量。氣候變暖,空氣溫度會隨著增高,河水對污染物的分解力度降低了,水文水質量也降低了;旱澇災害的發生率也大幅提高,農業生產會受到影響,對人們的生產生活也產生不利因素。(2)全球氣候的變化使大氣環流發生改變,對區域內的降水造成了影響。對于經濟增長迅速的區域,工農業生產都有極高的水資源需求;同時,氣候變暖使地區的降水量極不平衡,水資源蒸發現象普遍增加,降水量減少更使水資源缺乏了供給,不僅給人們的正常生產生活帶來不利的因素,同時對當地的經濟發展起到了制約和阻礙作用。對于降水量比較少的區域,不利的情況會更趨嚴重。因此,氣候變化對用水供給的影響超過了降水的作用,在發展經濟的同時,一定要關注環境保護,維護人類的生存環境。(3)影響區域敏感性。在全球氣候變暖的條件下,我國主要流域的徑流量都隨之發生了變化,區域敏感性也受到影響。在濕潤地區,河流徑流量對氣候變化有很強的敏感性,影響當地區域的干濕程度;而在干旱區域,敏感性略差些。
4 氣候變化對我國水文水資源的影響
近年來,人們對氣候變化危害的認識逐步提高,更加關注對我國水文水資源的影響。一方面,氣候變化首先影響到我國的降水分布和總量。我國西部降水總量逐步增加,西北增多西南減少。東部地區降水量變化很大,部分區域出現明顯增多或下降的趨勢。而在降水頻率上,西部和東部部分地區增加,其他地區相對減少。降水量的增加并不能說明可利用的水資源也增加,這是因為,由于氣候變暖,蒸發量增加,地表徑流減少,大部分的降水隨著植物蒸騰和蒸發掉了,水資源沒有得到有效利用。同時,人類可以利用的河流徑流受到影響,其滲透量減少了。另一方面,氣候變化造成我國冰川退化、冰雪覆蓋量大幅減少,導致我國境內以冰川為供給的河流徑流開始減少。隨著我國降水量的強度和頻率受到影響,水循環系統遭到破壞,發生水災的強度和頻率也增加了,同時引發更多的自然災害,如:泥石流、滑坡等。森林、濕地、草原等生態系統的穩定性也會受到影響。隨著溫度的升高,水的蒸發量增大,徑流量持續減少,導致河流污染狀況嚴重,污染物分解速度也加快,嚴重影響了我國水資源的總體質量。
5 氣候變化背景下水文水資源的工作方向
在全球氣候變暖的背景下,我國水文水資源的工作發展應有個清醒的認識。首先應正確判斷我國水文水資源的實際狀況。從近年來不斷增加的水災害現象可以說明,我國水資源對氣候變化比較敏感,也說明我國水資源在氣候變化面前適應能力較差,當出現洪澇災害、干旱和水資源短缺等現象時不能自我調節、緩釋;因此,水文水資源工作應接收到這一信息,認識到其適應較差、脆弱性強的事實。找準改變這一事實的努力方向是第二個工作。通過加快當前的水利工程建設、建立水資源管理機制、有效利用當代經濟發展和科技力量的因素,增強水資源對氣候變化的適應性。(1)從拓寬對當前水文水資源的認識著手,監查水文水資源在氣候變化下的具體變化,有數據依據、有科學分析地開展各項具體工作,通過加大深入研究水文水資源的力度和深度,形成科學理論和研究技術的突破,造就更加成熟的科學評價和有效預測管理機制。(2)在規劃工程建設的過程中,及時掌握可能面對的困難和問題,如:極端氣候的影響,破壞性防治的治理,加強區域內水庫、蓄洪區等水利工程的防洪管理,提高供水能力。(3)建立完善一系列的法規制度,加強環境的可持續管理,使用法律手段提升管理水平,維護工作質量。(4)加大科研力量和設備經費的投入,全面提高水資源的使用效率,杜絕浪費現象,改善氣候變化對水文水資源工作的窘迫局面。
6 結語
全球氣候的變化對我國的水文水資源產生一系列的影響,導致水資源在全球范圍內的重新分布,水資源的總量也發生變化,進而影響到我們的生態環境、經濟發展和人類生存。關注氣候變化,為環境保護、生態穩定做出一份努力是每一個公民應盡的義務和責任。積極探究氣候變化對水文水資源的影響,推演水文水資源發展的自然規律,有助于我們更好地保護生態平衡,與自然和諧相處。
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