世界气象日 | 气候变暖与水循环未来变化

今年世界气象日以“天气气候水，代代向未来”为主题，呼吁全社会关注天气、气候与水，增强气象防灾减灾和应对气候变化意识，进一步推动社会公众积极应对气候变化对我们的生存和发展带来的严重影响，用行动保护水资源，共建人与自然和谐共生的美好家园。

| 全球在迅速变暖

政府间气候变化专门委员会第六次评估报告第一工作组报告（2021年8月9日发布）指出，科学家们一直在观测全球各个区域和整个气候系统的变化，观测到的许多变化为几千年来甚至几十万年来前所未有。自1850-1900年以来，全球地表平均温度已上升约1℃，并指出从未来 20年的平均温度变化来看，全球温度升高预计将达到或超过1.5℃。该报告对未来20年内超过1.5℃的全球升温水平的可能性进行了新的估计，指出除非立即、迅速和大规模地减少温室气体排放，否则将升温限制在接近1.5℃或甚至是2℃将是无法实现的。由此可见，气候在更迅速地变暖。同时不同的地区气候变暖有差异，陆地升温幅度大于全球平均水平，而北极地区温度升高幅度则是其两倍以上。

| 气候变暖对未来水循环的影响

IPCC第六次评估报告指出，随着全球进一步变暖，极端天气气候事件更多更强，带来未来全球水循环将进一步加剧，水循环季节性差异增大，全球日降水强度增强，极端降水事件出现频次增加，干旱更为强烈频发。

首先，几乎所有地区的极端降水将会增加，与热带和温带气旋相关的强降水事件也将进一步增强。总体来讲，全球变暖将会使湿润季节更湿、强降水事件更强。

例如大家都曾关注过的2021年7月20日河南郑州遭遇的历史罕见特大暴雨，这是一次日降水量大幅突破极值的强降水天气事件。20日郑州国家气象站出现最大日降水量624.1毫米，接近郑州平均年降雨量640.8毫米，为建站以来最大值189.4毫米的3.4倍，出现了201.9毫米的极端小时雨强，突破我国大陆气象观测记录历史极值（198.5毫米）。这次特大暴雨就是在气候变暖的背景下，西太平洋副热带高压异常偏北，夏季风偏强等气候条件下产生的。

再说一个我们亲身感受的湿润季节更湿的气候事件。2022年吉林省十大天气气候事件中，排在第一的是全年降水异常偏多，突破历史纪录。2022年全省平均降水量达823.1毫米，较常年多3成，总量突破全省有气象记录以来的极值，比历史降水量第二（2010年）多11.9毫米。其中， 6月较常年多1倍，湿润月份雨量特多。从空间分布上看，全省各地降水普遍偏多，有13县市多5至8成， 9个县市刷新该站年降水量最高记录。

虽然全球降水总体在增加，但受区域环流的影响，降水变化存在明显的区域差异，有些区域气候明显变干，引起水资源短缺。高纬度地区和高海拔山区的多年冻土层正在变暖和融化，影响径流和下游的水资源，将导致全世界200 条大河中近 1/3 的河流径流量减少。IPCC报告称，干旱地区有 30 亿居民，占全球人口的 38%，主要集中在南亚、撒哈拉以南非洲和拉丁美洲。干旱地区的变暖趋势是全球平均水平的两倍，荒漠化风险将加剧。气候变化预估表明，在未来全球平均温升（相对工业化前水平）1.5℃、2℃及3℃的不同情形下，生活在干旱地区并面临用水压力和栖息地退化等风险的人口预计分别达到 9.51 亿、11.5 亿和 12.9 亿。

离我们最近的一次突出的高温干旱事件就是我国南方2022年6 -8月的区域性高温事件，综合强度达到1961年有完整气象观测记录以来最强，其中江淮、江汉、江南、四川盆地等地因集中连片且不断刷新最高气温历史极值而成为这次最强高温热浪事件的主场。这次最强高温热浪事件导致四川盆地至长江中下游一带出现中到重度气象干旱，局地达到特旱，重庆长江和嘉陵江汇合之处附近露出河床，长江干流及洞庭湖、鄱阳湖的水位较常年同期偏低4.85-6.13米，洞庭湖和鄱阳湖水面面积相比6月缩小了四分之三。

这次最强高温“炙烤”我国也是由于气候变暖造成的。由于气候变暖，使2021年夏季副热带高压范围偏大、强度偏强，位置稳定少动，不再继续北上，而西部边缘又向西扩展到四川盆地，主体覆盖了江淮、江汉、江南、四川盆地等地，副热带高压控制区域为晴热天气。

除了降水量的变化，占全球75%淡水资源的冰冻圈也受到了气候变化的剧烈影响，冰冻圈是对全球变暖最敏感的圈层，气温持续攀升，使得冰冻圈处于消融退缩状态。20世纪80年代中期以来，冰川加速消融，北极海冰范围也呈持续收缩状态。在过去的20年里，全球冰川物质当量每年损失超过0.5米。研究表明，到2100年，若全球气温上升1.5℃，近一半的冰川将消失；而如果按上升4℃的相对极端条件计算，到2100年全球约83%的冰川将不复存在。

| 水循环变化产生的影响

全球水循环加剧很大程度是由气候变化导致的，而水循环变化产生的影响主要是负面的。约有6.6%的全球人口居住在气候明显变湿区域，约有2.1%的人口居住气候明显变干区域，因此全球有接近1/10的人口受到了平均降水长期变化的影响。同样有接近1/10的全球人口居住在暴雨或干旱增加的区域。这些区域的气象灾害事件不断增多，20世纪70年代以来，全球44%的灾害事件与暴雨洪水有关，7%的事件与干旱有关。

农业的用水占人类取水量的近70%，首当其中受到了气候变化的影响。气候变化带来的农产品损失，特别是干旱带来的损失，在过去几十年中日益增加，1983年到2009年全球约3/4的农业产区因气象干旱减产，未来干旱对农业的影响还会持续。

虽然冰雪融水带来了周边水资源的增加，对当地的农业产生了有利影响，但是这种有利影响并不会持续。以青藏高原的冰川融水为例，预估未来10~30年就会出现拐点，之后，河流径流量开始减少并且低于目前的水平。

同时，冰川融化、海洋升温范围扩大，将造成海平面升高速率加快。2021年，全球平均海平面达到了有卫星观测记录以来的最高位。到2100年，即使温室气体排放量大幅减少、将全球变暖控制在远低于2℃的范围内，海平面的上升幅度还将达30～60厘米，威胁居住在沿海低洼地区的人们。

水资源变化对生态的影响大多也是负面的。观测证据表明高纬度地区和高海拔山区的多年冻土层正在变暖和融化，影响径流和下游的水资源，将导致全世界200 条大河中近 1/3 的河流径流量减少，未来到2050年预计在全球42%~79%的流域会因径流量变化而对淡水生态系统产生负面影响。同时冻土、冰川消融等变化，使得北极和高山地区一些重要物种受到了影响。

天气气候和水，是我们赖以生存的珍贵资源，在全球气候变暖的背景下，极端天气气候事件广发频发，统筹发展和安全，减缓和适应气候变化对于降低这些负面影响非常重要，让我们大家都行动起来，共同保护我们的地球。