數據新聞|氣候變化影響下,水資源還夠用嗎?

2021-01-08 中國氣象局

中國氣象報記者 王美麗

  水是生命之源。水不僅影響工農業發展,更是城市發展、人民生活的生命線。有研究表明,若全球升溫1.5 ℃ ,全球水資源短缺人口將增加4%;升溫2℃,全球水資源短缺人口將增加8%。

  那麼,受氣候變化影響,與人類生產生活息息相關的水資源還夠用嗎?

  地球上的水是如何循環的?

  地球系統是由大氣圈、水圈、陸圈和生物圈組成的有機整體。水可在不同溫度條件下實現液態、氣態和固態之間的轉化,這就讓它成了地球系統中的「活躍分子」,在系統中以不同形式不斷地運動,加上太陽輻射和地球引力的外在動力,形成了地球上生生不息的水循環。

  按照水存儲的圈層不同,水可分為地面水、地下水、大氣水和生物水等四個部分。

  自然界的水在太陽輻射和大氣運動的共同驅動下,不斷從江河湖海等地和植物的莖、葉面等,通過蒸發或蒸散,以水汽的形式進入大氣圈,然後凝結成的水滴再以降水的形式降落到地球表面。到達地球表面的降水,一部分滲入地下,一部分則形成地面徑流流入江河湖泊,再匯入大海;還有一部分通過蒸發或蒸散作用回到大氣圈,或者以地下水形式流入江河湖泊。這就是地球水循環的簡化模型。

地球水文循環示意圖。圖片來源:世界氣象組織

  我國極端日降水量事件頻次增加

  水可在液態、氣態和固態之間任意轉換的特殊性,決定了它是受氣候變化影響最直接的因子之一。3月10日,世界氣象組織發布的《2019年全球氣候狀況聲明》(以下簡稱《聲明》)顯示,2019年是有儀器記錄以來溫度第二高的年份。自20世紀80年代以來,每個連續十年的氣溫都比1850年以來的前一個十年更熱。

  中國是全球氣候變化的敏感區和影響顯著區之一,自20世紀中葉以來,中國區域升溫率明顯高於同期全球平均水平。

  日益升高的氣溫必將引起水循環的變化,並對降水、蒸發、徑流、土壤溼度等造成直接影響,引起水資源在時間和空間上的重新分配以及水資源總量的改變。研究表明,氣溫每升高1 ℃,空氣中將能多容納7%的水汽。雖然,空氣中能容納多少水汽是人們不易直觀感受到的,但降水的變化卻是容易覺察的。

  觀測數據表明,氣候變暖影響著降水量的空間和時間分布。在中高緯度地區和熱帶地區一般呈現出降水增加的趨勢,而副熱帶地區一般呈現出降水減少的趨勢。這就可能致使幹的地方越幹,溼的地方越溼。

  對中國而言,1961至2018年,中國平均年降水量呈微弱的增加趨勢,但年降水日數呈顯著減少趨勢,年累計暴雨站日數和極端日降水量事件的頻次均呈增加趨勢,這意味著城市內澇、洪澇災害等風險會增加。

  同時,數據顯示,我國區域乾旱事件頻次亦呈微弱上升趨勢,乾旱風險增加。

  中國海平面上升速率高於全球

  海水比熱容較大,90%以上的全球變暖熱量都儲存在了海洋中,氣候變暖無疑會對整個海洋產生巨大影響。氣溫升高致使海洋熱膨脹、冰川與冰蓋融化、陸地水儲量變化等,造成全球海平面的上升。

  《聲明》表示,2019年海洋熱含量已深入到深度2公裡的海洋,打破2018年創下的紀錄高點,全球海平面高度達到有記錄以來最高值。1980年至2018年,中國沿海海平面上升速率為3.3毫米/年,高於同時段全球平均水平。中國沿海近七年的海平面均處於1980年以來的高位,海平面從高到低排名前七位的年份依次為2016年、2012年、2014年、2017年、2013年、2018年、2015年。

  值得一提的是,海平面上升不僅威脅生活在沿海低洼地帶的人民,它與海洋酸化、海水含氧量減少、冰川退縮、南北極海冰與格陵蘭冰蓋縮小等,也嚴重破壞了海洋和冰凍圈生態。

  此外,水資源的重要組成部分冰凍圈也是對全球變暖最為敏感的圈層。

  中國的冰凍圈主要分布在青藏高原、新疆北部以及黑龍江北部地區。以烏魯木齊河上遊最大的冰川「烏魯木齊河源1號」冰川為例,自1959年以來,「烏魯木齊河源1號」冰川一直處於退縮狀態。2001年冰川面積縮減至1.71平方公裡,2008年縮減至1.59平方公裡,2018年進一步縮小至1.51平方公裡,2001年至今冰川面積減少11.7%。近年來呈加速消融趨勢,與全球冰川總體變化一致。

  氣候變化還對中國地表水資源、地下水、湖泊溼地面積、流域荒漠化等產生巨大影響。

  直面氣候變化,如何更好利用水資源?

  我國水資源總量約為2.8萬億立方米,由於人口眾多,人均佔有量僅為世界平均水平的1/4,是世界上人均水資源佔有量貧乏的國家之一。而年際年內分配不均導致水資源供給可靠性大大降低,氣候變化和極端氣候現象頻發導使水資源時空分布不均,更加劇了我國水安全形勢的嚴峻程度。

  一般我國用水量分為農業用水、工業用水、生活用水和生態用水四類。因2003年我國才將生態用水納入我國水資源統計範疇,因此通過統計2003年至2018年16年我國用水數據,可以看到,農業用水佔總用水量的比重最大,約為62.8%,其次為工業用水,約為22.7%,生活、生態用水佔比分別為12.6%和2.0%。

  近年來,隨著社會經濟的發展和產業結構的調整,我國用水結構也發生了深刻變化。在這16年間,農業和工業用水總量都呈現先增加後減少的趨勢,但佔比卻呈減少趨勢,分別從2003年的64.5%和22.1%下降到2018年的61.4%和21%;而生活用水則呈顯著增加的態勢,研究表明,年末人口的增加是我國近年來生活用水顯著增加的主要原因。

  研究表明,總體上我國用水效率與國際先進水平相比還有很大提升空間。工業用水效率與世界平均水平相差不大,但灌溉水利用率與國際先進水平相比還有較大差距。而我國農業用水佔比超過六成,因此相比於工業用水和生活用水我國農業用水節水空間更大。未來可通過發展節水灌溉等措施進一步提高用水效率。

  直面氣候變化對水資源的影響,一方面,全社會應當培養綠色低碳的生活方式,全力實現抑制升溫的目標;同時,對於普通人來說,在日常生活中,也要從珍惜每一滴水做起。

  根據國家統計局最新數據,2019年末,我國總人口數約為14億人;一滴水大約為0.05毫升。那麼,每人每天節約一滴水,全國約省水70立方米。成年人維持生命活動每天至少需要2升水(0.002立方米),70立方米水可以維持35000個人一天的基本需水量。這個數字是不是還是很可觀呢?

  保護水資源,希望真正能做到,人人有責。

(責任編輯:段昊書)

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