近60年來(lái),我國升溫速率明顯高于同期全球平均水平,是全球氣候變化的敏感區和影響顯著(zhù)區。青藏高原作為我國重要的氣候變化敏感區和生態(tài)脆弱區,升溫速率高于全球平均水平。氣溫升高導致冰川凍土退化、蒸發(fā)量增加,對水循環(huán)及植被生態(tài)產(chǎn)生深遠的影響。
氣候變化背景下,未來(lái)長(cháng)江、黃河源區水循環(huán)有哪些變化?在日前由長(cháng)江生態(tài)環(huán)境保護修復聯(lián)合研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)長(cháng)江中心)召開(kāi)的長(cháng)江上游生態(tài)環(huán)境保護交流研討會(huì )上,記者專(zhuān)訪(fǎng)了長(cháng)江中心特邀專(zhuān)家、中國水利水電科學(xué)研究院水資源研究所教授級高工周祖昊。

中國環(huán)境報:全球氣候變化對長(cháng)江、黃河源區水循環(huán)過(guò)程有哪些影響?
周祖昊:在全球氣候變化的背景下,長(cháng)江源區降雨徑流顯著(zhù)增加。
近年來(lái),長(cháng)江源區氣溫升高、降水增加,導致長(cháng)江源區徑流增加。從徑流組分分析,降雨徑流增加幅度最大,融雪、融冰徑流小幅增加。1956年—2020年長(cháng)江源區多年平均徑流量為129.4億立方米,降雨徑流、融雪徑流及融冰徑流多年平均值分別為96.8億立方米、22.5億立方米和10.1億立方米,占比分別為74.8%、17.4%和7.8%。降雨徑流呈顯著(zhù)增加趨勢(p<0.05),融雪、融冰徑流呈不顯著(zhù)增加趨勢(p>0.05)。根據Pettitt突變檢驗,1997年為突變點(diǎn),突變后徑流增加28.3億立方米,其中,降雨徑流增加23.6億立方米,融雪徑流增加3.2億立方米,融冰徑流增加1.5億立方米。相比突變前,降雨徑流占比增加2.3%,融雪徑流占比減少1.6%,融冰徑流占比減少0.7%。
但黃河源區總徑流變化趨勢卻不顯著(zhù)。
黃河源區徑流基本不變,降雨徑流略微增加、融雪徑流略微減少,氣溫升高和降水增加對徑流變化的作用基本持平。1956年—2020年,黃河源區多年平均徑流量為203.8億立方米,降雨徑流、融雪徑流多年平均值分別為172.4億立方米和31.4億立方米,占比分別為84.9%和15.1%。由于冰川面積占流域面積的0.1%,冰川徑流占總徑流的0.35%,不考慮冰川對徑流的影響??倧搅髯兓厔莶伙@著(zhù),降雨徑流呈不顯著(zhù)減少趨勢(p>0.05),融雪徑流呈顯著(zhù)增加趨勢(p<0.05)。
中國環(huán)境報:未來(lái)長(cháng)江、黃河源區的水循環(huán)會(huì )發(fā)生哪些變化? 周祖昊:未來(lái),降水將主導長(cháng)江源區總徑流的增加。
歷史系列降水增加是引起徑流增加的主導因素。而未來(lái)隨著(zhù)氣候變化,長(cháng)江源區氣溫還將繼續升高,降水還將繼續增加,導致長(cháng)江源區徑流繼續增加,但融冰徑流將于本世紀中葉達到拐點(diǎn)。
引起未來(lái)長(cháng)江源區總徑流增加的原因是降水因素,其貢獻率為108.4%,氣溫導致徑流減少,貢獻率為-8.4%。從徑流組分分析,氣溫和降水對降雨徑流變化的貢獻率分別為36.2%和63.8%,對融雪徑流變化的貢獻率分別為-248.1%和348.1%,對融冰徑流變化的貢獻率分別為121.5%和-21.5%?;贑MIP6國際耦合模式比較計劃的8套全球氣候模式數據,采用“降尺度—誤差訂正—模式平均”一體化方法,預估了4種排放情景下源區未來(lái)(2021年—2100年)徑流變化趨勢。結果顯示,長(cháng)江源區降水、氣溫增加條件下冰雪融水呈先增后減的趨勢,約在本世紀中葉(2040年—2050年之間)達到峰值,隨后出現不同程度的下降,將導致源區基流占比降低,徑流過(guò)程更不穩定。
未來(lái),隨著(zhù)氣溫升高和降水增加,黃河源區徑流預計增加,但增加幅度的不確定性很大。相比歷史水平,2050水平年5個(gè)氣候模式SSP2-4.5和SSP5-8.5路徑下氣溫平均增加2.5℃和3.1℃,降水平均增加29.9毫米和35.3毫米,徑流量平均增加8.3毫米和6.0毫米(約10.1立方米和7.3億立方米),陸地水儲量平均增加15.4毫米和4.1毫米,雪水當量平均減少2.6毫米和2.8毫米,土壤水儲量平均減少17.7毫米和22.7毫米,地下水儲量平均增加35.7毫米和29.6毫米。
中國環(huán)境報:我們應該做好哪些方面的準備? 周祖昊:氣候變化對流域的影響具有非線(xiàn)性、復雜性、綜合性等特征。在氣候變化的背景下,下一步,要繼續發(fā)揮好長(cháng)江中心等國家級科技創(chuàng )新平臺作用,推動(dòng)多學(xué)科交叉融合、多部門(mén)協(xié)同聯(lián)動(dòng)、政產(chǎn)學(xué)研用多主體聯(lián)合共治,積極應對氣候變化對水生態(tài)環(huán)境安全的挑戰,科技助力長(cháng)江大保護。其中,建議重點(diǎn)關(guān)注長(cháng)江源區的本底條件及其未來(lái)演變,并加強對人類(lèi)活動(dòng)(如梯級水庫、跨流域調水工程)影響的預測和調控。進(jìn)一步研究氣候變化和梯級水庫影響下河流徑流過(guò)程與生源要素的綜合演變規律,并針對聯(lián)系兩大流域上游的南水北調西線(xiàn)工程,開(kāi)展其對水源區、受水區生源要素影響的預測,以支持長(cháng)江流域水資源、水環(huán)境、水生態(tài)“三水統籌”綜合調控和管理。
來(lái)源:中國環(huán)境