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西北气候“真的”正在变暖变湿吗?

发布时间:2020-05-27 来源:西部大开发杂志 人气:
   
  21世纪初,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所施雅风院士等专家,提出了西北地区气候从“暖干”向“暖湿”转型的判断,认为这是一个将持续数十年的年代际变法。
 
  如今,西北地区的人感到,寒冷干旱的西北变得有点像南方了,不仅变暖,而且雨水变多,干涸多年的湖泊再漾碧波,荒山秃岭逐渐显现绿色。
 
  西北地区在“变暖变湿”吗?
 
  上世纪五六十年代,因石羊河上游用水量急剧增加,青土湖完全干涸,水干风起,流沙肆虐,形成了长达13公里的风沙线,成为民勤绿洲北部最大的风沙口。2004年夏天,石羊河断流,红崖山水库彻底干涸,库底朝天。腾格里和巴丹吉林两大沙漠步步紧逼形成合拢之势。
 
  2010年至2019年,民勤全县唯一的地表水源石羊河来水大幅增加,红崖山水库累计向青土湖下泄生态水量2.8亿立方米,使得干涸半个世纪之久的青土湖水面达到26.7平方公里。更令人欣喜的是,青土湖区域还形成了地下水位埋深小于3米的旱区湿地106平方公里。
 
  同样从新疆全境以及北疆、天山山区、南疆各分区的年降水量来看,呈现一致的增多趋势,2016年全疆大部分地区年平均气温偏高、降水量异常偏多,在超强厄尔尼诺影响下,2016年全疆平均降水量达247.6毫米,偏多近五成,为1961年以来历史最多。
 
  据甘肃省气象局总工程师张强介绍,“暖”和“湿”是最重要的两种气候属性,变暖意味着气温升高,变湿则意味着降水增加。首先,我们可以确定的是,西北地区与全球一样,自工业革命以来的100年多年气温一直在波动上升,而且还明显比全球和全国上升的幅度更大,尤其从上世纪80年代开始升温显著加速,所以西北地区正在变暖的趋势是确定无疑的。
 
  但就降水而言,自小冰期末期之后约100年间西北地区气候实际上在持续变干,只是从上世纪80年代中期起,西北地区大致以黄河为界,以西区域降水开始逐渐波动增加。这一气候变化信号在2002年就被中国科学院院士施雅风关注到了,并提出了我国西北地区从暖干向暖湿转型的科学判断,也曾引起社会各界和政府高层的高度关注。但可能是由于当时降水增加趋势的时间较短和降水增加幅度还比较小,这一论断在学界并没有形成广泛共识。
 
  “如今,17年过去了,西北地区西部降水增加趋势还在持续,已经维持了大约35年,超过了计算基准气候态的30年气候期限。并且,自本世纪初,西北地区东部也出现了降水波动增加的趋势,持续约18年。今天来看,西北地区降水增加趋势基本可以肯定,这说明施雅风当初的判断是有先见性的。许多气候数值模式预估也认为,未来50年左右西北地区西部降水仍会继续增加,气候仍将持续变湿,西北地区西部的暖湿化趋势可能仍然会延续相当长的时间。”张强如是说。
 
  针对这一疑问,多名专家还强调,过去30多年,西北地区(主要是西北地区西部)气候显著变暖,同时降水量增大、许多河流出山口径流量增加、大部分湖泊水位上升,这已是不争的事实。如何看待西北地区当前正发生的气候变化,不少专家认为,这属于一个比较复杂的科学性问题,还有不少未解之谜,应继续深入认识,引导公众科学、客观、理性看待,同时采取有效措施积极应对、趋利避害。
 
  暖湿化趋势很难改变西北地区“温凉干旱”气候形态
 
  尽管西北地区气候变暖变湿已是不争的事实,但对这一暖湿化趋势要客观看待。
 
  首先,不应该过分夸大西北地区当前的气候变湿趋势对该区域气候的改变程度,目前西北地区西部降水量平均每10年只增加约10毫米, 三十多年累计不超过35毫米,当前降水量其实还没有超过上世纪初的水平。西北地区整体的降水量也只比低谷时增加了10%左右,甚至只与上世纪60年代相当,仍然处在干旱或半干旱气候范围。所以,目前的变湿趋势只是量的变化,不足以改变基本气候状态。西北地区仍将是温凉干旱的气候环境,在可预期的时间内也不可能变为温暖湿润气候。
 
  其次,由于西北地区西部气候变暖十分显著,而且变暖程度还在不断加速,这会引起该地区无效蒸发明显增加,降水增加的相当部分变湿效应会被无效蒸发增加所抵消,所以变湿程度会比我们想象的要小得多。同时,温度升高会造成高山冰川和积雪消融加快,会使部分固态水资源转化为液态水资源,从而导致该区域内蒸发有所增强,这会对降水增加趋势有一定贡献,但这不仅不会使本区域水资源有实质性增加,反而可能会有所减少。
 
  第三,西北地区降水变化趋势的空间差异很大,西北地区东部降水上世纪之前一直都是持续减少的,只有最近十几年才有波动增加,目前也只比谷底期(上世纪90年代)多一些,基本与上世纪70至80年代相当,它与西部区域近30年降水增加趋势属于不同时间尺度和不同形成机制。从年代际或更长时间尺度来看,西部地区西部与东部降水变化基本呈现相反的变化趋势,具有一定的“跷跷板”效应。前者暖湿化,后者可能就会暖干化。
 
  另外,西北地区降水变化具有明显的波动性和不确定性,即使在变暖变湿的趋势中也会有少雨干旱的年份或低温寒冷的年份,并且目前这种变湿趋势能够持续多久和维持在什么样的范围也还很难下定论。
 
  辩证看待气候暖湿化趋势利弊
 
  传统意义上的西北地区包括新疆全境、甘肃河西走廊、青海柴达木盆地,以及内蒙古贺兰山以西地区,土地总面积约占全国国土面积的24.5%。当这一广阔地区变得温和湿润时,传统干旱的西北地区就变得如同江南,作物和植被欣欣向荣,这是对西北最大的利好。
 
  一方面,西北地区变暖变湿可能有利于作物生长。人们生活所需的蔬菜、水果等经济作物适种区扩大到向北和高海拔地区,给这一带的居民带来较好的经济增长点。
 
  另一方面,西北地区同样可以利用这种难得的气候变化让植被加速生长或恢复,从而改变脆弱的生态。
 
  其中甘肃的情况就极为典型。2018年甘肃省植被覆盖度为近18年最高,戈壁、荒漠面积减少,沙漠边缘外扩速度减缓,生态环境显著恢复。这固然主要是因为中国多年来注重退耕还林、退牧还草,以及植树绿化,但也与该地区的变湿变暖有莫大关系。
 
  更重要的是,西北地区变暖变湿也可能是种警讯。研究显示,西北地区变暖变湿的根本原因是全球变暖驱动水循环加剧形成的,水汽主要来自阿拉伯海和印度洋。随着北极变暖,来自北冰洋的水汽也在增加。在气流作用下,三个地方的水汽集中到西北,降水自然增多。
 
  西北地区降水增多后,固然可以让河流径流量增加、湖泊水位上升等,但也会出现“旱涝并存并增”的情况。2018年以来,黄河上游连续经历两个丰水年,多个水电站防汛压力增加,因而有可能造成水灾。
 
  另一方面,在全球变暖的趋势下,冰川也会持续退缩,近50年间祁连山冰川面积和冰储量分别减少20.88%和20.26%。冰川退缩和积雪持续减少,也会让西北地区的入湖流量慢慢减少。湖泊水位及面积在增加一定时间后,也会降低,从而影响人和生物用水,以及作物灌溉和植被所需。
 
  尽管西北在变暖变湿,也有利于生态的改善,但千万年来形成的西北干旱环境在短期内不会有大的改变,反而是全球变暖的大环境可能造成当地冰川的进一步融化。既影响当地的水资源,也有可能因冰川的缩小反过来影响中国和全球的气候。
 
  因此,对于西北地区的变暖变湿,我们应有全面的认知,对其利弊也应综合考量。
 
  科学应对气候暖湿化带来的“机遇和挑战”
 
  气候资源是自然资源重要组成部分,气候资源合理开发和利用,对于生态环境建设、农业产业结构调整等起着极其重要作用。多位专家建议,要继续抓住气候有所改善的历史机遇,不懈奋斗,努力建设美丽大西北。
 
  “我国实施退耕还林还草工程已有20年,对自然生态系统的人为保护作用,是很多地方变绿的主要原因。新疆塔里木河综合治理工程投资超过100亿元,对于塔里木河的河流健康和生态安全起到了重要作用。退耕还林还草等生态保护和治理工程应继续坚持。”中国科学院大气物理研究所季风中心副主任魏科表示。
 
  “应抓住气候机遇,加快气候适宜区的生态环境建设,在降水趋势增加期形成区域生态和气候良性耦合的自然环境系统。”张强建议,顺应气候变化新趋势,及时确定新的精细化农业气候区划,主动调整农业产业布局,优化农业产业结构,提高农产品产量和品质。
 
  “西北地区植树造林,还是要利用本地种,尽量减少人工干预。”中国科学院植物研究所研究员蒋高明说,“最近几年,我在陕甘交界的子午岭区域、山西临汾地区等黄土高原地区考察,发现植被明显变好,很多变化是人努力、天帮忙的结果,自然恢复发挥的作用更重要。人类不砍伐、不放牧、不打柴,各种植物就能充分利用天然降水自然生长。植被越好,水土保持的功能越明显,涵养水源的能力也发挥出来。”
 
  “西北地区属于我国极端干旱区域,随着经济社会发展,水资源和生态压力将持续存在,不可盲目乐观。发展节水技术、合理利用水资源、保护生态,是西北地区可持续发展的基本保障。”魏科强调。
 
  姜彤认为,西北地区气候条件独特,生态环境极其脆弱,应对气候变化应采取以适应为主的战略,有针对性地应对气候变化。西北地区能源资源富集,传统高碳经济比重较大,经济向绿色低碳转型是必然选择。(文/陈宇宏)
责任编辑:刘玉

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