近100年地球表面气温上升了0.74℃,全球气候呈现以变暖为主要特征的显著变化。近50年全球气温线性增暖速率为0.13℃/10 a,几乎是近100年的2倍,而在1995—2006年期间,有11个年份位列1850年以来最暖的12个年份之中,全球气候变暖已是不争的事实。由于热膨胀、冰川、冰帽和极地冰盖的融化等原因,全球海平面呈上升趋势,总体而言,海平面的逐渐上升与变暖相一致,20世纪全球海平面上升约0.17m。自1961年以来,全球海平面上升的平均速率为1.8 mm/a,而从1993年以来的平均速率达3.1 mm/a。近年,全球范围内暴雨、洪涝、干旱、台风等极端事件发生的频率、强度有增大趋势。
在全球气候变暖背景下,我国近百年平均气温升高0.5~0.8℃,升幅与全球平均升温幅度相近。近50年我国年平均降水量呈微弱减少趋势,平均减少速率为2.9 mm/10 a,但20世纪90年代略有增加;就降水变化的区域分布而言,西北地区呈现增加趋势,华北地区降水减少,海河流域20世纪80年代以后减少约10%。近50年,西部及华南地区强降水日数增加趋势较为明显;20世纪90年代以来,区域性暴雨频率及强度有增加趋势,发生了多次短历时点雨量实测和调查的极值接近或达到世界最高记录的暴雨事件。1960年以来,登陆我国的台风中心气压降低了约10 hPa,呈现强度逐年增强的趋势。2000—2009 年,登陆我国的台风(12~13 级)、强台风(14~15级)和超强台风(16级以上)次数分别达18次、4次和1次(按登陆时的强度统计),数量较20世纪明显增加。近30年,我国沿海海平面平均上升速率为2.6 mm/a,高于全球海平面的上升速率。2008年,我国沿海海平面为近10年最高,比常年(1975—1993年)和2007年分别高60 mm和14 mm。
水是受气候变化影响最直接和最重要的领域之一。气候变化对我国的水文水资源产生了重要影响,加剧了我国水问题的复杂性,水利面临着由于全球气候变化带来的新挑战,突出体现在四个方面:
一是河川径流量减少,水资源区域分布更为不均,加剧了水资源开发利用的难度。近50年,我国主要江河实测径流量(未进行还原计算)多呈下降趋势,其中,海河流域1980年以后减少了四至七成,黄河中下游地区的径流量显著减少,北方河流普遍断流,水资源供需矛盾更加突出。未来 20~30年,根据《气候变化国家评估报告》的预测分析,全国多年平均径流量在北方地区将可能会进一步减少,水资源短缺形势会更加严峻。
二是洪涝灾害频繁发生,海平面上升、风暴潮强度增强,增大了流域、城市、沿海地区的防洪压力。继1991年江淮大水,1996年海河南系大水,1998年长江、松花江和闽江大水之后,2003年、2005年和2007年淮河接连发生流域性大洪水,2005年珠江流域发生1915年以来最大洪水。20世纪90年代以来,全国年均洪涝灾害损失达1 100多亿元,占国家同期GDP的1.8%。随着气候变暖趋势的加剧,未来极端天气灾害事件的强度和频次均可能增加,水安全形势更不容乐观。
三是干旱范围扩大、频次增加,缺水问题突出,水资源供需矛盾加剧,直接影响到供水安全和粮食安全。20世纪80年代以来,我国华北地区持续偏旱,京津地区、海滦河流域、山东半岛等连续10多年平均降水量偏少10%~15%或以上;90年代以后,干旱区从黄淮海地区继续向西北、西南、东北方向扩展,21世纪以来的平均受旱率、成灾率较20世纪均有明显增加;2008年、2009年连续两年大范围干旱,其中,2009年春旱造成15省1.36亿亩(906.7万hm2)作物受旱,346万人饮水困难。气候变化使粮食安全和供水安全受到一定程度的威胁。
四是气温升高导致冰川退缩,湖泊、湿地面积减小;海平面上升导致海水入侵加剧,加重了生态环境恶化情势。20世纪以来,受气候变暖和人类活动等多重因素的影响,西部山区冰川面积减少21%,使河川径流的补给和季节调节能力大为降低。近年,北方河流断流、湖泊萎缩、甚至消失现象较为普遍,湿地功能下降,生态环境恶化。沿海地区由于海平面上升引起了严重的海岸侵蚀、海水入侵、土壤盐渍化、河口海水倒灌等系列问题,严重影响沿海地区的供水安全和农业生产安全。
水是保障经济社会发展的最重要的战略资源,气候变化给水利工作带来新的挑战,可能严重影响经济社会的可持续发展,有效应对气候变化是实现水资源可持续利用、保障经济社会稳定发展的重要工作。