气候变化对水文的影响及应对措施

姜 磊

( 阿图什市阿孜汗南五院克州水文水资源勘测局，新疆 阿图什845350)

0 引 言

全球气候变暖能够加速大气环流和水文循环，改变原有平衡的资源布局，进而增加干旱、洪涝等极端事件的发生频率。气候变暖主要是由CO2过度排放引起的，目前全球CO2排放速度已达390 000 m3/s。这个数字意味着从1950 至今，短短60 多年的时间CO2排放增长了4 倍，而有384 t/a 的CO2因无法吸收而被积攒起来。另有资料显示，1950年至今地表平均温度上升0．43 ℃，别轻视这不到0．5 ℃上升，这是过去9 000 a 积累起来的上升幅度［1］。随着工业污染的加剧，地表平均温度会有所加快，到2100年很可能再升高2 ～3 ℃，甚至更高。这个结果意味着大量物种面临灭绝，冰川逐渐消融，大陆面积逐渐变小。气候变化是环境问题，亦是发展问题，必须增强应对气候变化的意识，坚定不移的走可持续发展之路。作为一名水文工作者，应尽早的面对气候变化，尽早的积极的应对这一挑战。

1 我国的气候变化概况

目前，气候变暖成为全球的主要气候特征。据统计，坐落于九大山脉的30 多个冰川，在20 a 内平均厚度减少了10．56 m，这是气候变暖的最明显见证。我国自1960 以来，平均气温上升了0．75 ℃，近50 a 来人类活动对气候变化的影响可见一斑。我国登陆台风平均7．8 次/a，从1997—2010年的统计结果来看，台风数量变化不大。但从近几次台风登陆的情况来看，强度是越来越大。2006年台风“桑美”横扫福建、浙江、湖南、江西4 省，直接造成81 人死亡、11 人失踪的重大灾害。我国森林、草原退化严重，尤其是草原几乎全部退化。我国海平面呈上升趋势，平均1 ～2．5 mm/a，这已经远远高出世界水平［2］。

对于气候变化的成因，专家们一致认为人类活动占90%以上的责任，因此延缓和阻止气候改变已成为人类共同的任务，这不仅是为了和谐的生态环境，更是为了人类的生存安全。

2 气候变化对水循环的影响

水循环是“调节器”，它对地表能量分布的调节有重要的作用。水循环与气候系统有着不可替代的极其密切的关系，气候条件在一定程度上影响着流域水循环。从直观上讲，降水是影响循环的最直接过程，也是水循环的开始，而光照、气温、风、相对湿度等属于间接因素，它们的影响力度同样不容忽视。

2.1 气候变化对降水的影响

在特定气候条件下，区域内降水处于某个平衡状态，气候的改变会使这种状态偏离。众所周知，全球变暖是极难解决的科学难题，而它也是气候变化的最显著特征。全球气候升温改变了原有的区域降水平衡，使一些地区的降水量增加，而一些地区的降水量减小。就我国近50 a 的降水变化来看，东北部、华北中南部、山东半岛、四川盆地以及青藏高原部分地区的降水量呈现下降趋势，而长江中下游、华南沿海、西北地区的降水量呈显著上升。我国黄河中下游的持续干旱和长江中下游的频繁洪水与气候变化背景有极大关系。

2.2 气候变化对径流的影响

我国的六大江河为长江、黄河、珠江、松花江、海河与淮河。从径流量的实测结果来看，这六大江河都呈显著的下降趋势。以海河为例，1980年以来径流量至少下降了40%，周边区域的地下水位在30 a 中由原来的2．87 m 下降至7．33 m。地下水位埋深的增加需要大量的降水来补充，这是地表径流量变小的主要原因。如沧州运东地区，2010年的径流量只有1980年的39．4%。

2.3 蒸散发变化

蒸散发为地表热量平衡的重要构成，在水循环平衡中具有极大的作用。其中蒸发皿蒸发量是蒸散发的一个重要变量，它反映了蒸发的潜在能力。从1980—2010年的20 a 内，我国的蒸发皿蒸发量是一个下降的趋势，平均下降了99．8 mm。不过蒸发皿蒸发量只是反映气候的一个因子，实际陆域蒸发量还依赖于土壤供水能力，实际上许多地区出现地下水超采现象比较严重，这部分水如果非人为抽取，是不会蒸发掉的。蒸散发会吸收热量，从而抵消了气候变化的升温因素。

3 水文科学工作的举措

研究气候变化与水文、水资源的适应性是十分重要的。2008年的南方冻灾给了我们上了及时的、必要的一课。在国家可持续发展战略背景下，强化水文、水资源对气候变化的适应性，可从以下几点进行:

3.1 落实“宏观水文”思想

在北方，随着水资源的不断萎缩，出现了一大部分河流无水、少水的情况，并且一些河流的水逐渐被生活污水所取代。在这种情况下，水文监测部门只一味固守业务的话，社会服务职能必然被削弱。因此，应该饯行“宏观水文”思想。所谓宏观既是科学观、发展观的体现，是一种顾全大局的水文思想。具体来讲，改革工作模式，将业务范围重新规划，增加与水资源、水环境、防洪抗旱和水资源调度管理有关的工作内容。北方水文有大量的问题需要去解决，我们必须不断摸索与饯行，最终找到一条适应社会发展的解决办法。

3.2 不断完善水文观测站网

我国水文科学技术发展已经达到一定程度，现有问题关键不在于理论与技术，而在于水文资料的可信度。目前，我国水文资料的可信度不高，甚至一部分资料存在虚假。水文资料是基础，基础搞不好，水文科学技术就无法从质量上提高，因此应加强水文测验，因为它是验正水文资料真实性的唯一手段。水文站网是水文工作的基本单元，要进一步完善防洪重点流域的水文站、水位站、雨量站、水质监测站等。

3.3 加快水文巡测步伐

水资源的分配是一个极其复杂的过程，仅仅对地表水监测是远远不够的。目前，传统水文监测站往往重视地表水监测，而忽略了大气水和地下水的监测，这是不科学的，是对水循环系统的割裂，这种不完整的技术手段必然是水文资料失准。对此，应加快站队结合和水文巡测步伐，制定相应规划预案，并根据预案要求对符合条件的水文站全部实现巡测。

3.4 加快新技术新方法的运用

随着科学技术的发展，遥感、雷达等技术已经较为成熟，完全可以利用这些技术来为水文监测服务。为了提高预报的精度，可以采用先进的水文气象模拟算法，不断提高预报预见期。准确掌握降雨的时空分布，传统集总式模型已无能为力。目前，分布式模型被人们广泛采用。分布式模型有两种，一种是将模型分为若干个自然单元，另一种是将流域分成许多的网格。利用水文学法对单元或网络进行产汇流计算、演算，最后形成流域出口断面的流量过程线。虽然这种模型可以提高流域降水或流域下垫面的真实性，但雨量站点较少时，同时不会使精度提高［3］。

总之，在全球变暖的背景下，我们要做的不是与自然做斗争，而是利用完善的洪、旱治水思路和系统，实现人与水的协调，人与自然的和平相处。

［1］杨丙寅． 忻州市不同水文下垫面降雨径流关系特性分析［J］．水资源研究，2005(03) :29 －30．

［2］张洪刚，郭生练，李超群，等． 水文预报不确定性研究进展与展望［J］．水资源研究，2005(04) :1 －4．

［3］贾玲，尹明万． 地理信息系统在我国水利行业的应用综述［J］．水利水电技术，2007(10) :66 －69．