四川省气候变化风险及适应对策研究

向 柳，张玉虎，郭晓雁

(1.四川省节能低碳和应对气候变化中心(四川省经济信息中心)，四川 成都 610021；2.首都师范大学 资源环境与旅游学院，北京 100048)

1 引言

气候是人类和生态系统赖以生存和维持的基本自然条件。随着“气候容量”(Climatic Capacity)概念的提出[1]，气候与人类社会和生态系统之间抽象的多维度依存关系得到越来越多的关注[2]。联合国政府间专门委员会(IPCC)第五次报告(AR5)指出，自20世纪中叶以来观测到的气候变化可能在过去几十年到千年时间尺度上都是前所未有的[3]；2015、2016年，全球平均气温达到有气象观测记录以来的最高水平，北极地区升温速度甚至达到全球平均水平的2倍，气候变化指标上升至新的水平[4]；未来几十年，受气候过程、现有技术及温室气体的生命周期影响，即便采取最大程度减排，温室气体排放仍将导致全球气候进一步变暖，即使停止温室气体排放，气候变化仍将维持数百年[3]。预估未来中国区域温度将继续升高，相对1986～2005年，预估2081～2100年中国区域可能增温1.3～5.0 ℃，增温幅度高于全球水平，降水增加2%～5%[5]。未来气候变化将对自然和人类系统产生广泛的影响，加剧气候变化风险[6]。

区域是公众感知气候变化最直接的空间尺度，区域气候变化与当地自然环境演化、经济社会活动密切相关，评估未来地方气候变化及其风险是区域采取适应气候变化行动的前提。但目前关于地方气候变化风险及适应的研究分散、破碎、不均衡，对未来气候变化风险及其适应的整体、系统认知匮乏。自然环境多样区易受气候变化影响，四川省地势起伏大，气候垂直差异大，自然条件多样，生态环境脆弱，加之人口众多，人均资源禀赋较差，是典型的气候变化敏感区，亟需加强对气候变化进行系统、全面地认知，以为提高气候变化适应能力提供科学依据。

2 未来气候变化风险

20世纪，四川经历了明显的冷暖变化[7]。1961～2012年，四川气温不断升高，增温幅度低于全国但高于西南地区平均水平，降水量减少，气候暖干化趋势明显[8]。虽然未来四川气候变化具有不确定性，但《排放情景特别报告(SRES)》A2、A1B和B1情景下，21世纪四川气候将呈显著变暖、变湿趋势[9]。西部高原高海拔地区增温幅度较大，东部低海拔地区增温幅度相对较小；冬季增温幅度最大，夏季增温幅度最小，但夏季降水增加幅度最大[9](图1)。

2.1 对自然系统可能造成的风险

2.1.1 加大自然灾害风险

气候的不稳定性是低温冻害、高温干旱、暴雨洪涝、大风雷电等极端事件频发的重要驱动力，并可能诱发山洪、泥石流、崩塌、滑坡、森林火灾及病虫害等。SRES B2情景下，随着温度升高，21世纪四川潜在蒸散量呈现逐渐增加趋势，地表湿润指数呈减小，干旱风险明显增大，且近期(2011～2040年)最为严重[10]。SRES A2、A1B和B1情景下，21世纪四川气候将呈显著变湿趋势，极端降水趋于频繁且强度增强[9]，为崩塌、泥石流、滑坡、洪涝等次生灾害发生提供了更为有利的气象条件，可能进一步增加川西南、环四川盆地山区的山地灾害风险。

2.1.2 干扰陆地生态系统稳定性

森立、草原、湿地等生态系统对气候变化十分敏感，气候的微小扰动都可能对系统中生物群落的结构、功能和过程产生较大影响。典型浓度路径(RCPs)情景下，未来气候变化极有可能造成四川省内常绿阔叶林适宜生境向青藏高原腹地扩展，适宜生境总面积增加[11]。温升情景下，四川盆地内森林地带总分布面积将增加，高山草甸或冻原地带分布面积将减少，亚热带荒漠地带将出现，整个生命地带的分布将会沿东南至西北方向发生类型和地界的推移。SRES A2、B2和A1B情景下，21世纪四川省境内主要植被分布面积总体增加，病虫害、鼠害、火灾等风险加大，森林火险指数增量逐渐增加，高火险及其以上火险等级天数明显增加；主要森林虫害沿攀枝花、西昌、峨眉山走向北、向西移动，分布面积略有增加[12]。RCPs情景下，气候变化极有可能造成山鹧鸪适宜生境面积减少、适宜程度下降、景观破碎化程度加剧，自然保护区网络对山鹧鸪适宜生境和可利用适宜生境的保护能力可能下降[11]。温度升高、雪线上升有益竹子生长、更新，促使竹子分布范围向更高海拔扩展，将使大熊猫栖息地向更高海拔发展的趋势，拓宽大熊猫活动范围[13]。气候持续变暖可能加剧外来物种入侵风险，紫茎泽兰向更北更高地区泛滥[14]；气候变化将对气候敏感性极高的沙化治理、水土保持、岩溶区石漠化修复等生态工程产生负面作用[15]。

图1 四川省气候变化风险关系

2.1.3 增加水资源系统风险

四川省水资源丰富，素有“千河之省”之称，拥有大小河流1419条，且湖泊、冰川众多，大型水电水资源基础设施分布集中。气候变化会影响水文循环各要素及循环方式，SRES A2、B2情景下，21世纪末降水增多，将深刻影响四川河湖健康和水资源安全[16]。未来气候趋湿及季节分配的改变[9]，可能对水资源稳定供给和调配形成更大挑战，季节性、区域性干旱将对山区特别是溶岩地区、川西南高山区农业灌溉和人畜饮水构成威胁；而降水特别是极端降水增多会加剧水土流失，特大暴雨和大洪峰频发将增大梯级大坝群、病险水库及沿江城市、内河港口洪涝风险[17]，持续升温加剧川西冰川冻土融化。气候变化对水量的影响还将直接影响水环境中污染物的来源和迁移转化行为，影响水环境质量[18]，影响沿沱江、岷江、嘉陵江城市水资源供给和水环境安全。

2.2 对人类系统可能造成的风险

2.2.1 干扰城市及关键基础设施运行

四川盆地湿度大，体感温度高，川西南、川南河谷地区“火炉效应”明显，随着气温进一步变暖，未来遭受高温热浪袭击风险将不断增大[19]；更炎热的天气，造成通信电缆静电干扰、下垂和设备寿命减损及冷却需求增加，能源设施电压不稳、频繁停电、能耗增加，道路设施变形、膨胀和热敏感的设备膨胀，废物转运气味加重。更多更强的降水导致排水系统超载、磨损增加，地下电缆浸水，地下设施可用性减少，细菌和寄生虫问题，应急设备使用率增加[20]。年降水日数、年平均风速和稳定类天气天数变化也将影响雾霾的形成和治理[21]。

气候变化及其导致和诱发灾害事件影响公路、铁路、大型水库、跨流域调水设施、能源管线等工程设施及其重要辅助设施设备和所依托环境，影响工程的安全性、稳定性、可靠性和耐久性，并对工程的运行效率和经济效益产生一定影响[22]。气候变化下造成极端低温、持续高温干旱、径流减少、极端降雨和大洪峰等使基础设施服役环境恶化[23]；一些河流的水文特征发生改变，原有的水库调度模式不能及时调整，且部分水库由于设计年代久、原有防洪标准偏低，大坝漫顶甚至溃坝的风险增加，梯级高坝、病险水库等巨型构筑物在气候变化条件可能成为灾害事故源[24]。暴雨等极端天气出现的频率和强度增加，也直接威胁各类建筑工程的施工进度和安全水平，对建筑物的安全性、适用性和耐久性提出新的要求[15]。极端天气事件还可能导致网络、电力、交通中断风险。在极端气候条件下，一些河流水文系列可能发生变化，增大了河川径流过程的不确定性，水库原有的防洪标准可能变得偏低，对汛期水库调度产生重要影响。近期发生的美国奥罗维尔水库险情的原因之一，就是水库调度对气候变化导致的水文系列变化未做出及时调整。尤其对于我国中小河流上的水库，由于设计年代已久，缺乏水文资料，原设计存在安全上的不确定性，在极端降雨情况下，大坝漫顶甚至溃坝的风险增加。

2.2.2 增加农业生产的不稳定性

气候资源变化对农业生产结构、种植制度、作物品种、栽培管理措施和农作物产量有重要的影响[25]。四川作为西部最大粮食主产区，全球气候变化背景下农业气候资源将发生改变，而农业种植热量、光照、水分等各方面的变化，可能给农业生产过程带来潜在或显著的影响，导致农业生产的不稳定性增加。研究表明[16, 26, 27]，SRES A2和B2情景下：①21世纪末四川气温和温度生长期内≥10 ℃积温将呈升高趋势，热量资源的增加有利于农作物中晚熟品种种植界限北移，增大复种指数，从而扩大农作物的种植面积及适种面积，在保证作物产量的同时提高品质[28]；但气温升高有可能缩短作物生育期，导致产量下降[29]，且气候变暖可能使病虫害发生期提前、繁殖代数增加、害虫死亡率下降，增大病虫害风险。②川西高原年日照时数呈减少趋势，其他地区以增加为主，温度生长期内日照时数呈增加趋势，光照资源的增加可以促进农作物的光合作用，有利于农作物中有机物的积累。③温度生长期内降水量在四川大部地区呈增加趋势，有利于农作物产量与品质的提高；但如果降水过多，可能造成农田受淹、肥料流失、农业种植成本增加，收获的季节里，过多降水会使果实发芽霉烂。④年参考作物蒸散量和温度生长期内参考作物蒸散量以增加为主，年湿润指数和温度生长期内湿润指数在大部地区以减小为主，温度升高，蒸散量增加，湿润指数减小，农业干旱风险可能加大，增加粮食产量波动。

2.2.3 损害人体健康

气候变化引起的高温热浪等气候事件可能导致死亡、营养不良和意外伤害的增加，直接危害当地居民的健康和生命安全，由气候变化引起的生态环境变化可能产生更为广泛的适合媒介生物及病原体孳生的环境，造成本地和外来传染病发病率增加、传染病分布范围扩大、人群对疾病易感性增强，引起疾病分布范围扩大和流行强度增强，对居民健康造成威胁[15, 30]。气候变化还造成人体暴露特别是一些职业性暴露于高温、低温等环境。

2.2.4 破坏旅游资源环境

气候变化会引发自然景观与生物物种多样性的调整，毁坏当地的自然特色和人文旅游资源，影响旅游业可持续发展。气候变化将对九寨沟、黄龙、稻城亚丁、峨眉山、西岭雪山等对气候敏感的自然旅游资源或景观构成直接和间接风险。如气温升高导致海螺沟冰川面积减少、积雪量减少、雪线上升，造成既有景观的退化和消失[31]。同时，极端天气及其诱发的洪水、泥石流、滑坡、崩塌等灾害会致使旅游交通停滞甚至瘫痪，气温和湿度等在短期发生骤变会影响旅游人数和逗留时间，从而影响区域旅游业的收益，甚至引起旅游发展格局的变化[15]。

3 面向未来气候变化风险的适应对策

近年来，一些研究人员虽然围绕四川未来气候变化及其风险开展了相关研究，但相较于气候变化的不确定性和影响的广泛性、复杂性和长期性，对气候变化及其对自然和经济社会系统影响的科学认知还十分有限，盲区仍较多，机制机理不清，时间跨度短。而根据人口、城市化、工业化发展规律及其预测分析[32]，21世纪上半叶四川庞大的人口基数不会发生显著改变，城市化仍将快速推进，城镇、人口、产业布局更加聚集。一方面，适应气候变化能力增强；另一方面，人类活动可能加剧气候变化的不利影响。

3.1 区域气候变化适应框架

加强气候变化的科学研究、技术研发和推广示范。加大对区域气候变化、影响、脆弱性研究，重视气候变化对大熊猫等旗舰物种栖息地、重要产业部门、关键基础设施的影响评估，开展适应气候变化能力评估，研发农业、林草湿地生态系统、水资源、城市和关键基础设施适应气候变化关键支撑技术，加强成本效益评估，推广示范适应技术，为适应气候变化决策和行动提供科学依据和技术支撑。

将气候变化因素纳入经济社会发展全局。将适应气候变化目标将纳入区域发展规划和土地利用管理、城镇体系规划、生态环境保护规划及资源开发规划各环节，完善配套行动方案和政策措施。将气候变化因素纳入空间开发适宜性评价，优化区域空间开发布局，明确重要生态功能保护区域，严格控制生态环境脆弱、地质结构复杂区域进行的开发建设活动。有机结合气候变化适应与可持续发展，协同推进气候变化适应与扶贫开发、防灾减灾、环境治理、生态保护。充分利用市场机制适应气候变化，多方筹集适应气候资金。

制定重点区域、领域和敏感人群适应气候变化方案。加强水资源、生物多样性、农业等领域处理气候变化影响与减少脆弱性的能力建设，增强低收入人群和脆弱群体的适应能力，对脆弱、珍惜的动植物，设立专门适应计划[33]，将提高大小凉山等贫困地区适应气候变化能力列为优先议程。

提高公众意识，推进多方参与。鼓励政府机构、私营部门、民间团体、公众共同参与适应气候变化，加强对个体尤其是农牧民和老人、儿童适应气候变化的指导。

3.2 部门适应气候变化措施

3.2.1 增强防灾减灾能力

增强极端天气气候事件及其诱发灾害的综合防御能力。加强区域气象气候灾害发生规律的研究，建设极端气象气候事件及洪涝、干旱、山地灾害、林草火灾等监测、预测、预警和预防体系，加强自然灾害综合管理和防御，重新论证地质灾害易发区，筛查不安全建设用地，降低气候变化的风险。

3.2.2 加强自然生态保育

对野生动植物分布和种群变化进行长期、系统的追踪监测，评价气候变化对生物多样性的影响，构建气候变化对野生动植物及其生境影响的科学数据库。对动植物物种进行敏感度分析，筛选对气候变化最敏感或最早有反应的物种作为优先保护的物种，识别气候变暖条件下潜在的受威胁物种。根据生境丧失对物种威胁的程度，划定植物多样性敏感区、关键区，将高寒地区、具有异质生境的特殊山区、林区、湖泊湿地作为保护植物多样性最大化的地区，重视生态脆弱区生态系统保护，加快大熊猫国家公园建设，保护和修复大熊猫栖息地生态系统。考虑自然保护区所在位置、面积、区域划分、功能设计等问题上的气候变化影响，根据保护物种和生态系统变化情况，调整保护区范围。对敏感物种，通过人工进行繁殖体传播和授粉，建立和保护长距离迁移物种的通道，消除物种迁移的障碍。重视迁地保护在野生植物保护中的重要作用，保护濒危物种，防止有害物种入侵加强火灾、虫害、动物疫情的早期预警、监测[34～38]。川西地区是长江上游的生态屏障，应是生态保护的优先区域。围绕气候变化下川西高原草原生态系统的生态过程与环境效应，草原自然灾害发生及预警，生态系统生产力、多样性、稳定性维持与变化，草原病虫鼠害的发生预测等领域开展研究。基于气候变化对草原自然生态系统的影响，评估气候条件下川西北草原合理载畜量，确定适度放牧强度阈值。科学合理安排禁牧期、休牧时间、轮牧、自由放牧。针对草原保护工程，加强生态监测并进行后评估，开展适应性调整和科学利用规划，促进生态恢复，规避因气候变化而带来的诸多风险[39,40]。

3.2.3 强化水资源调度保护

发展节水集水技术，建设海绵城市、海绵流域，增强地表涵养水资源能力。科学规划水资源工程布局、规模，加强绿色水资源工程建设，有步骤地实施跨流域调水工程，建设应急备用水源，实施多水源联合调度。开发非常规水资源利用，充分利用云中水、污水、洪水资源，提高水资源循环率。保护沼泽湿地、湖泊水库等地表水体，加强小城镇和农村地区污水治理。

3.2.4 建设气候智慧型城市

建设韧性城市，通过政策、体制机制设计、调整和人财物等资源配置，更加灵活地适应气候变化、管理气候风险，最大限度地减小城市面临的潜在气候风险[41]。在成都等重点城市，构建地方特色的综合气候监测指标体系[20]，识别城市的气候变化关键风险、脆弱人群和区域。将气候风险管理纳入城市规划体系，城市土地利用、城市形态、基础设施布局要充分考虑气候变化因素。城市相关规划中充分考虑气候承载力，提高和更新城市规划设计参数和标准规范。加强论证气候变化对用地适宜性的影响，识别极端气象条件下存在安全隐患的用地范围[24]，适度扩大禁建区和限建区的范围[42]；增加并合理布局绿化区，平衡城市生态系统，保护绿地和生态脆弱区[43]，发展屋顶绿化、绿墙，减轻城市热岛效应的影响[44]，构建生态绿色通风廊。新建和改造城市基础设施应考虑气候变化的中长期影响，将适应气候变化相关指标纳入建设标准，推广普及绿色建筑，增强建筑隔释热功能。推进城市低影响开发模式，提高绿地和土壤运送地表径流的比率，提高雨洪资源利用水平，构建城市良性水循环系统[45]。提升城市应急保障服务能力，加强城市公众预警防护系统建设，提高城市系统的恢复力。

3.2.5 提高基础设施恢复力

建设有恢复力的基础设施系统。加强气候变化及其诱发灾害对梯级高坝的潜在风险研究、模拟，对部分老旧基础设施进行修补、升级和调整，避免其引发一系列安全隐患和灾害事故。对于受技术和经济条件制约，难以采取修补、升级措施的，需对其可能引发的灾害事故提前预见并充分评估，提出针对性的规划措施[42]。加强川西高原冻土消融及其对主要高原电网、道路、机场的影响监测评估，采取多种举措消除不利影响。面对气候变化给水库大坝安全带来的不确定性，一方面，要研发漫顶不溃坝的筑坝技术和材料，开发水库大坝除险快速加固技术，保障水库大坝安全运行；另一方面，要充分运用以大数据、物联网等新一代信息技术，提高水库大坝安全建设运行智能监控技术，提高水库调度的智能化水平，以保障水库大坝安全，最大限度发挥水库的经济效益和防洪抗旱效益。

3.2.6 发展气候适应型农业

(1)调整农业结构，优化农业布局。加强气候变化对农业的影响评估、模拟和预测。根据农业气候资源变化特征和形势，及时调整种植结构，优化种植模式，挖掘气候资源潜力。充分利用积温增加、生长期延长及适宜种植面积扩大趋势，适时、合理开辟新的农业种植，推近二熟、三熟区边界北移，适当推进水稻种植区北移，向高海拔和高纬度地区增加农作物种植面积。

(2)选育优良农作物品种。针对气候变化对农作物产量和品质的影响，开发农作物高光效育种、抗高温育种技术，选育抗逆性强、适应性广的新品种，提高作物的光合效能及对逆境的抵抗能力，减轻气候变化对粮食生产不利影响。

(3)发展节水灌溉农业，加强农业基础设施建设。大力发展节水农业，在缺水地区和干旱季节推广膜下滴水等节水灌溉技术、地膜和秸秆覆盖技术，提高地温、减少土壤水分蒸发、增加土壤有机质。加强农业基础设施建设，提高渠道水传输效率，改善灌溉条件，增加有效灌溉面积，提高农作物抗旱、抗涝能力。

(4)强化农业气候灾害防控，防控农业病虫害。建立农林重大病虫害和气象灾害监测预警技术体系，加强气象灾害、重大病虫草害研究，建立农业灾害预测、监测网络与预警系统，建立农业干旱、洪涝、低温灾害、重大植物病虫害等减灾体系，并建立完善农业灾害保险机制；研发生物农药有效靶标技术、物理与生态调控技术以及化学防治技术等，有效规避农业气候灾害风险[17, 46,47]。

3.2.7 提高医疗保健服务水平

加强区域气候变化致病机理、气候变化与传染病间关系、气候变化与健康预警等方面研究。完善医疗保健领域的适应气候变化政策措施，改善公共卫生服务，增强卫生公共服务能力和医疗保障水平。加强疾病潜在流行区监测，加强媒介传播性疾病、水传播性疾病(如血吸虫病)等扩散路径，在扩散路径上设置阻碍设施，预防疾病流行范围的扩散，以阻止疾病的扩散。加强热浪、洪水、热带风暴等极端天气气候健康监测与预警，提高公众卫生动员能力，及时采取预防措施规避伤害[48,49]。

3.2.8 调整优化旅游业布局

旅游规划、建设和管理应考虑气候变化的可能影响。充分利用不同区域对气候变化响应的差异，重构现有旅游格局、挖掘新的旅游资源、拓展新的特色旅游空间，降低气候变化风险[31]。暖冬将改变冬季景观的特色和游客出行的舒适感觉，应大力发展冬季旅游，积极开发川西高寒地区冬季旅游资源。高山滑雪场应考虑未来气温上升可能对积雪可靠性的影响，适应气候变化，改变滑雪地点或放弃滑雪，将向积雪更可靠、滑雪季节更长的高海拔地区发展滑雪，人工造雪延长滑雪季节，改变滑雪时间[50]。

4 讨论与展望

尽管全球变暖已是不争的事实，但变暖的幅度和原因却存在争议。IPCC提供大量事实和研究证据证明气候变化，但受限“热岛效应”考虑不够、站点分布不均、归因论据不足等，气候变化幅度、归因具有不确定性[51]。且人类尚无法预测未来百年气候变化，基于假设情景的气候预估及其影响评价具有非常大的不确定性。此外，目前的温室气体排放形势下，“自下而上”的全球气候治理模式下实现《巴黎协定》确定的2 ℃温控目标具有较大难度和不确定性，美国宣布退出《巴黎协定》更是增大了对抗气候变化的难度。

气候变化问题归根结底是可持续发展问题，应将气候变化适应有机融入区域经济社会发展规划和各项活动中，建设气候智慧型经济和气候友好型社会，发挥适应气候变化对经济转型、防灾减灾、生态环境保护、资源节约、提高公共服务能力等的协同作用，将扶贫开发与适应气候变化有机结合，协同推进气候变化应对与经济社会发展。

气候变化时间尺度长，需要更长更大的时空视野。如果不能有效控制温升，气候变化的影响和风险将进一步加大。因此，要有效应对气候变化及其不利影响，应本着“无悔”原则提高地方适应气候变化能力，协同推进当地发展与环境治理。