氣候變化影響了全球的水循環(huán)，導致水安全形勢嚴峻。氣候變化對長江流域，尤其是生態(tài)環(huán)境相對敏感的長江上游地區(qū)的河流來說，會產生哪些影響？
在日前由長江生態(tài)環(huán)境保護修復聯合研究中心（以下簡稱長江中心）召開的長江上游生態(tài)環(huán)境保護交流研討會上，記者專訪了長江生態(tài)環(huán)境保護修復聯合研究中心特邀專家、中國氣象局首席氣象服務專家、國家氣候中心正高級工程師許紅梅。
中國環(huán)境報：從氣象專家角度看，氣候變化對全球水循環(huán)有哪些影響？
許紅梅：氣候變化影響了全球的水循環(huán)，導致水安全形勢嚴峻。溫室氣體和氣溶膠的輻射強迫在全球和區(qū)域尺度上驅動降水和蒸散的變化，升溫改變了液態(tài)水和冰凍圈中固態(tài)水之間的平衡。二氧化碳濃度升高通過影響植物生理反應進而影響蒸騰并改變水循環(huán)；土地覆蓋變化和城市化改變大氣和陸面能量和水分交換、地表滲透性，并影響氣候和地表水文。除氣候驅動因素外，人類通過直接干預河流系統(tǒng)和地下水系統(tǒng)對水循環(huán)產生重大影響，并有可能作為社會對氣候變化響應的一部分而發(fā)生改變。
水電技術強烈依賴于水資源的可用性，氣候變化及其導致的水資源變化將影響水庫等水利設施的運行和水電生產。有關研究揭示，21世紀全球水電量將總體上減少，少部分地區(qū)增加；2050s徑流減少可能導致全球61%—74%的水電廠發(fā)電能力降低，降幅達到1.2%—3.6%。
中國環(huán)境報：氣候變化對長江流域氣候水文有哪些影響？
許紅梅：近60年來，長江流域區(qū)域平均的年平均氣溫呈現顯著上升趨勢，線性趨勢達到每十年0.18℃。升溫速率總體呈高—低—高的分布態(tài)勢，金沙江上游、長江中下游大部分地區(qū)上升速度最快，長江上游的干流、四川盆地東部等區(qū)域升溫較為平穩(wěn)。降水量呈波動變化，長期呈上升趨勢，每十年增加14毫米；進入本世紀，長江流域降水呈先降后升的變化；空間分布上看，上中下游差異明顯。近60年來，長江流域的日照時數和年平均風速則呈下降趨勢，日照時數每十年下降約40小時，風速約為每十年下降0.16米/秒。
從極端天氣事件來看，長江流域極端高溫事件均呈現增加趨勢，極端低溫事件均呈現顯著下降趨勢。長江流域極端降水事件總體呈現增加趨勢，長江中下游極端降水日數多，長江下游大雨日數、極端大雨日數和暴雨日數分別可達55天、30天和9天。
2022年6月上旬至8月下旬，長江流域出現階段性異常高溫天氣，區(qū)域性高溫過程綜合強度為1961年以來最強。2022年1月—5月，長江上游降水量為316毫米，較常年同期偏多37.8%，為1961年以來歷史同期最多，一度對水庫消落度汛目標帶來挑戰(zhàn)。進入6月，長江上游地區(qū)由澇轉旱。6月—8月，長江上游平均降水量347毫米，較常年同期（509.8毫米）偏少31.9%，為1961年以來歷史同期第二少。6月水庫水電維持較大出力。7月之后，長江上游降水明顯偏少，上游水庫處于低水位，發(fā)電不足。同時，7月—8月的極端高溫大幅增加了電力需求，形成能源和水資源雙重緊張的局面。極端氣候事件影響能源供需平衡，以及生產、生活和生態(tài)用水保障。
中國環(huán)境報：未來氣候變化對長江流域上游徑流與水能有何影響？
許紅梅：總體上，暖濕化將導致長江三峽以上徑流增加，徑流年際變率增大。預估結果表明，未來長江上游流域平均氣溫呈明顯升高趨勢，不同溫室氣體情景下升溫1.5℃—5.5℃。降水總體呈增加趨勢，21世紀末增加5%—15%。從空間分布看，金沙江、岷沱江流域氣候變化幅度最大。年徑流量在21世紀中期將增加約4%—8%，21世紀末增加約10%—15%。各子流域預估的年徑流量均呈增加趨勢。徑流的年際間變異明顯增大，旱澇等極端水文事件發(fā)生頻率增加。
不同氣候變化情景下的預估結果表明，長江上游大壩汛期調節(jié)能力在增加，汛期前后調節(jié)能力有所降低；年發(fā)電量總體增加，尤其汛期增加顯著，但年際變異系數在增大；大壩面臨的洪水風險將增加，洪水重現期縮短，尤其短歷時洪水的風險增加幅度更為顯著。
中國環(huán)境報：融雪對長江流域上游徑流有什么影響？
許紅梅：已有研究發(fā)現亞洲高山區(qū)融雪對徑流的貢獻比冰川融化更重要。總體上，未來金沙江徑流量將增加，短歷時洪量增幅更大；升溫將導致雪水當量減少，融雪徑流提前，且持續(xù)時間縮短。預估結果表明，未來金沙江流域年平均氣溫和降水量呈增加趨勢。主要水文控制站和水庫的平均徑流量、枯水和豐水流量都增加，短歷時洪量增加幅度更大。水庫汛期極端洪水強度將增加，蓄水期來水量更為分散，供水期極端枯水流量明顯提高。
金沙江流域中西部高原寒區(qū)的降雪量約占年降水量的10%—25%，融雪徑流約占流域總徑流量的12.9%。氣候敏感性分析揭示，隨著溫度升高，年平均降水量、蒸散量、地表徑流等增加，而融雪徑流減少。預估結果表明，盡管升溫導致降水量增減，但雪水當量顯著減少，到21世紀中期將減少到一半，21世紀末，僅為當前的1/5—1/3。
氣候變化已經對長江流域的水循環(huán)產生影響，未來氣候變化仍將深刻影響長江流域水生態(tài)環(huán)境狀況，給水生態(tài)安全帶來挑戰(zhàn)，而這種風險挑戰(zhàn)具有極大的不確定性和級聯性。此前，長江中心作為國家科技創(chuàng)新平臺，依托中國環(huán)境科學研究院，聯合305家共建單位，通過“大兵團”協同作戰(zhàn)、多學科交叉集成創(chuàng)新，在長江磷污染治理、長江水生態(tài)完整性保護等方面發(fā)揮了重要的科技支撐作用。
下一步，建議依托長江中心等科技創(chuàng)新平臺，持續(xù)完善科研組織體制機制，深入研究氣候變化背景下長江流域生態(tài)安全風險防控重大科技需求，加大科研投入力度，大力協同、集智攻關，破解關鍵科學問題和關鍵應對技術。尤其要重點加強長江流域內氣候變化和極端氣候事件對水資源、水環(huán)境和水生態(tài)的影響及其風險評估，提升自然系統(tǒng)適應氣候變化的能力和社會經濟系統(tǒng)的氣候韌性，從多層面來構建適應氣候變化的區(qū)域格局。
來源：中國環(huán)境
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