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为什么现在洪水、暴雨、干旱越来越多了?

知识分子  · 公众号  · 科学  · 2024-12-13 08:20

主要观点总结

本文介绍了全球水循环失衡和水危机的情况,涉及泰国清迈洪水、全球水经济委员会的报告以及中国北方的水危机等。文章指出水循环失衡带来的危机,包括水资源短缺、水灾害频发等,强调了绿水资源的重要性。

关键观点总结

关键观点1: 全球水循环失衡和水危机

全球多地遭受洪水、干旱等水灾害,与水相关的灾害已成为世界范围内最严重的人员和经济损失原因。全球水经济委员会的报告指出水循环失衡是核心问题,强调了绿水资源的价值。

关键观点2: 泰国清迈洪水情况

泰国清迈遭遇严重洪水,受连日暴雨和五十年以来最大洪水影响,古城角落、居民区和多个旅游景点被淹没。不仅清迈,泰国已有至少23个省份受灾。

关键观点3: 全球水经济委员会报告的重点

报告指出人类活动首次打破了全球水文循环,导致全球水系统承受巨大压力。报告强调了绿水的重要性,并首次点明了区域性毁林、土地滥用对全球系统的负面影响。此外,报告还强调了气候变暖与水循环失衡之间的紧密联系。

关键观点4: 中国北方的水危机

中国北方水危机十分明显,干旱、水资源短缺等问题突出。专家建议提高单方水的生产力,重视绿水在农业中的作用,并加强蓝水和绿水的统一管理。


正文

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GCEW在网站上绘制了一份模拟水循环的动态示意图。在他们笔下,降雨被分为陆地降水与海洋降水两个相互关联的过程。


陆地上,大气降水落到河里,成为学术界定义的“蓝水”,补给地表径流与地下水;或者落在土壤中成为“绿水”,由植被吸收、蒸散,再回到大气中。这一降水、蒸散的循环过程也同样发生在海洋中,同时通过大气与陆地生态系统联系起來。水汽就这样在大气、陆地、淡水与海洋之间不断循环交换。


水汽在大气、陆地与海洋生态系统之间的循环。图源:GCEW


报告指出,各国在政策上一直倾向于管理河流、湖泊和地下蓄水层的蓝水,而忽略了储存在土壤、植物和森林中并最终蒸发、变成降雨的绿水,但后者实际上贡献了陆地上几乎一半的降雨。绿水将水汽来源地与降水区域通过大气联系在了一起。这是一个常常被忽视的水循环过程。它意味着,一个地区的森林砍伐、农业扩张可能会扰乱另一个地区的降雨。


“这个报告是比较超前的,”中国科学院地理科学与资源研究所研究员汤秋鸿告诉 《知识分子》 。“我们过去治水也考虑远程影响,但我们考虑的是流域上下游水资源分配的影响,比如在黄河流域,你上游用水多了,下游的可用水量就少了,这是很直接的共同利益。但它把大气系统的联系加进来之后,那就是真正的全球公共资源了——不仅流域内部有互相影响,水循环还通过大气水分流动把各个社区、国家和地区都连在了一起,使之相互依存,因此必须视为全球公共资源进行治理。”


他解释道,报告实际上提醒人们应当以一个全球水系统的视角看待水循环,意识到这个过程是跨越流域和疆界的。比如,一个地方的土地利用与土地覆盖变化改变地表反照率、土壤湿度和地表蒸散发,进而影响大气水分流动和其他地区的降水。


“对于一般不做这个研究的人,可能会难以理解储存在土壤和植被中的“绿水”通过蒸散发和大气过程影响其他地区的水循环,但是这个过程确实很重要。”汤秋鸿说。“事实上,在自然循环中,绿水通过大气循环产生了陆地上约一半的降水。在强人类活动地区,农业扩张和森林砍伐可能破坏绿水在水循环中的重要作用,对水安全和粮食安全造成威胁。”


水循环失衡带来的危机很早就受到学界关注。其中,最受关注的区域之一是被称为“亚洲水塔”的青藏高原。亚洲水塔是地球上十多条主要江河和数以千计的大小湖泊的源头,但研究人员们发现,这一区域的水资源已经出现了结构性失衡。根据中国科学院第二次青藏科考成果,“水塔”的固态水正在快速融化,液态水不断增加。青藏高原正在变得更暖、更绿、更湿。科学家们预测,未来下游的水患风险将加剧。


“水循环失衡的最具代表性表现是青藏高原,受全球增暖的影响,高原气候呈现出暖湿化的特征,冰川加速退缩、湖泊显著扩张、冰川径流增加、降水极端性增强,水循环加强,原有的自然的稳定状态已经被打破,”中国科学院大气物理研究所研究员周天军告诉 《知识分子》 。他提到,科学界关于植被变化对全球气候的影响已经有许多研究工作,“但从绿水资源的角度强调其作用,从气候变化视角来看非常新颖”。


根据世界气象组织此前发布的一份报告,2022年,全球50%以上的集水区就已经出现了河流流量异常的情况。也就是说,河流要么干旱的时间更长了,要么流量远高于正常。大部分情况下,前者居多。


“我对水循环失衡的理解是,在自然条件下全球水系统动态平衡,但现在全球水系统正在发生快速变化,水文要素变化超出了自然波动范围,我们就认为水循环失衡了。比如,地下水漏斗、冰川加速消融、河流断流、湖泊干涸或者快速扩张、湿地萎缩等现象就是水循环失衡的结果。”汤秋鸿说。“另外,水文极端事件趋多增强,相当于原来不易发生的小概率事件越来越多出现,超出了自然波动范围,这也是失衡的表现。”


除了人类活动影响,报告也确认了水循环失衡与气候变暖之间的紧密联系。GCEW向 《知识分子》 表示,研究界最初将水循环视为气候变化的“受害者”,但现在人们更应该理解两者间的相互作用:一方面,根据IPCC报告,全球增温趋势每提高1度,大气中的水蒸气就会增加7%,因为气候变暖导致蒸散量增加;另一方面,干燥的土壤捕获和储存碳的能力较差,也不利于缓解气候变化。


“因此,保持土壤水分应成为任何气候缓解战略的一部分。”工作组告诉 《知识分子》 。 “如果我们不解决水危机,不稳定水文循环,就无法实现缓解气候变化的目标。当然,能源转型仍然是基础,但它应该伴随着保持土壤水分的目标。”


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