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氣候變暖,西北荒漠會因此變成綠洲嗎?

2021/08/13
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“西北干旱區(qū)降水量的微弱增加,難以改變西北地區(qū)的荒漠景觀格局和干旱、缺水狀態(tài)?!?

2021年7月的帕米爾高原 | 圖源:傅云飛

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近來,有觀點認為,氣候變暖、海平面上升、降水線北移,對于中國在內(nèi)的不少大陸性國家有利無害。隨著七月底 “塔克拉瑪干沙漠發(fā)洪水” 登上熱搜,不少網(wǎng)友甚至發(fā)出 “西北水草恢復、沙漠變?nèi)辖?、中國重回漢唐” 的感慨。
一向干旱少雨的南疆,為何降下極端暴雨?這是否可以表明,中國西北地區(qū)正在經(jīng)歷暖濕化?如果是,沙漠是不是會變成綠洲?生態(tài)環(huán)境是否會發(fā)生逆轉(zhuǎn)性變化?

《知識分子》訪談新疆氣象局首席預報員張俊蘭,中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所研究員何清,中國科學院大氣物理研究所研究員周天軍,中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所研究員、荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室主任陳亞寧,甘肅省氣象局總工程師、中國氣象局干旱氣候變化與減災重點開放實驗室主任張強,從科學研究的角度為公眾解讀以上問題。


訪談|馮灝
撰文|馮灝
責編|陳曉雪

 

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沙漠地區(qū)為何有洪水?


《知識分子》:今年7月中下旬,新疆南疆的部分沙漠地區(qū)出現(xiàn)了洪水。為何會這樣? 


張俊蘭:新疆沙漠發(fā)生洪水的成因有三方面,一是南疆山區(qū)強降水和暴雨引發(fā)的山洪匯聚形成,二是由于升溫和持續(xù)高溫使得高山積雪(冰)融化,三是上游山區(qū)暴雨和融雪(冰)混合型洪水。可見,沙漠洪水并不單是由于沙漠地區(qū)的局地降水造成的。


《知識分子》:從降水角度看,今年的南疆整體呈現(xiàn)出什么特點? 


張俊蘭:今年南疆天氣氣候較為異常,極端降水事件頻繁發(fā)生。


3-7月,極端暴雨的頻率和強度均創(chuàng)近五年新高,極端降水天氣呈現(xiàn)早發(fā)、多發(fā)和強度大的特點,迄今已出現(xiàn)5次暴雨過程,其中4次達極端暴雨級別,多地降水突破歷史極值。


其中,3月30日巴州北部焉耆、和碩兩站破年最大日降水量歷史極值,分別達到62.4毫米和61.1毫米。尉犁和庫爾勒兩站破春季最大日降水量極值,分別達到43.4毫米和24.2毫米。在本次暴雨中,巴州的焉耆、和碩、庫爾勒、尉犁、若羌5個國家級氣象站降水量較常年同期偏多15~40倍,為3月降水量歷史同期第一位。4月2日,拜城破年最大日降雪量極值,積雪深度超過20厘米,縣城新增積雪深度達40厘米。


5月14日,沙漠腹地塔中站日降水量34.0毫米,破年最大日降水量極值,相當于該站常年年均降水量的1.4倍。


6月16日(15日20:00-16日20:00),和田地區(qū)洛浦縣、墨玉縣、和田市日降水量分別達到74.1毫米、59.6毫米和56.0毫米,突破了日降水量的歷史極值,并超過其常年的年平均降水量,其中,洛浦縣日降水量是該站常年年平均降水量的1.7倍。


7月18-22日,天山南麓克州北部山區(qū)至阿克蘇地區(qū)北部一線,出現(xiàn)107.3毫米累計雨量、78.5毫米最大日降雨和50.9毫米最大小時雨強,均達到大暴雨級別。

 

7月18-22日,天山南麓克州北部山區(qū)至阿克蘇地區(qū)北部一線,出現(xiàn)107.3毫米累計雨量、78.5毫米最大日降雨和50.9毫米最大小時雨強,均達到大暴雨級別 | 受訪者供圖


《知識分子》:7月中下旬的南疆暴雨幾乎與鄭州暴雨同期發(fā)生,二者在氣象學上有什么聯(lián)系?


張俊蘭:影響鄭州暴雨的主要大氣環(huán)流系統(tǒng)包括西北太平洋副熱帶高壓的位置偏強、偏北、臺風 “煙花” 和 “查帕卡” 水汽輸送、以及當?shù)氐匦蔚腻^定作用。


幾乎與鄭州暴雨同期,7月18-22日,天山南麓西段發(fā)生暴雨,主要的大氣環(huán)流系統(tǒng)是高空100hPa南亞高壓由 “東高西低” 轉(zhuǎn) “勻雙體” 分布,青藏高壓發(fā)展明顯。當南亞高壓 “東高西低” 時,阿拉伯海水汽沿伊朗高壓底部東風先西移、后折向北上、再東移進入南疆;南亞高壓 “勻雙體” 時,中亞地區(qū)水汽沿西風或西南風進入南疆,當青藏高原南風加強時,高原部分水汽沿南風也可進入南疆。


關(guān)于南疆暴雨和鄭州暴雨的聯(lián)系,我們注意到二者的近乎同期發(fā)生,除有高空西風帶系統(tǒng)的影響外,還有印度洋北部天氣系統(tǒng)的參與,但具體過程還有待研究。

 

新疆氣象局首席預報員張俊蘭 | 受訪者供圖




哪些因素影響沙漠地區(qū)降水?


《知識分子》:干旱是人們對于新疆的普遍認知。發(fā)生洪水,是今年比較特別,還是近來都有這樣的趨勢?


何清:極端暴雨事件頻發(fā)是南疆近10年氣候的顯著特點,占南疆氣象災害的36%南疆暴雨的特點是強度大、持續(xù)性在增強。


例如,2019年6月24-28日,南疆干旱區(qū)連續(xù)四天出現(xiàn)大到暴雨,極為罕見,25日和田地區(qū)到巴州且末縣就有28個氣象站觀測到暴雨,且末站以48.7毫米(26日)降水量破日降水量的歷史極值,最大小時雨強位于皮山縣塔吉克阿可肖站,達到30.9毫米。


2020年4月17-24日,喀什地區(qū)共觀測到17站次暴雨,3站次大暴雨,其中英吉沙縣克孜勒鄉(xiāng)5村累計降水量169.5毫米,5小時降水達到103.0毫米。

 

中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所研究員何清 | 受訪者供圖


《知識分子》:降水增加的主要原因是什么?


何清:一是全球氣候變暖的大背景,二是影響南疆天氣的大尺度環(huán)流形勢、水汽輸送和匯聚機制發(fā)生了變化,使干旱的南疆越來越濕潤、降水越來越多。


周天軍:簡單的說,影響氣候異常的因子包括兩大類。一類是自然因子,這包括太陽輻照度的變化、火山氣溶膠的影響以及氣候系統(tǒng)內(nèi)部特別是海洋的自然振蕩 [4];二是人為因子,主要包括人為溫室氣體和氣溶膠排放、以及土地利用的改變。從更長的時間尺度看,自然影子和人為因子對西北氣候都有影響。


但就最近幾十年來西北的暖濕化來說,研究表明,觀測到降水變化受到兩種過程影響。一是熱力過程,伴隨全球變暖,大氣持水能力增強,這有利于降水增加,氣象探空站資料所觀測到新疆地區(qū)大氣可降水量的相對增幅可達到5%/10年;二是動力過程,也就是大氣環(huán)流的變化,它對降水的影響因區(qū)域而異 [1]。


研究表明,決定新疆地區(qū)變濕、中亞北部變干的主要大氣環(huán)流型,是副熱帶西風急流的位置南移和強度的減弱?;跉夂蚰J降臍w因模擬研究表明,西風急流位置的南移是全球增暖作用的結(jié)果,而強度的減弱則受到人為氣溶膠排放增多的影響,也就是說,人類活動已經(jīng)顯著影響到大氣環(huán)流的變化,從而對包括新疆在內(nèi)的中亞降水造成影響 [2-3]。


以上研究工作,主要是針對平均降水的增加來說的。至于某次極端降水,例如今年南疆的暴雨,是否受到人類活動影響,這個還有待研究。氣候變化研究中的 “事件歸因”(event attribution),就是回答對于這類特定的破紀錄極端天氣事件,人類活動的影響是否改變了它發(fā)生的概率。這類研究需要時間長度足夠長的高質(zhì)量觀測資料,對于氣候模式的性能也有很高的要求。


西北地區(qū)的夏季降水氣候態(tài)分布(左列,單位:毫米/每天)及其1961-2010年的變化趨勢(右列,單位:毫米/每天/每50年)
第一排:99個氣象站的觀測數(shù)據(jù);第二排:格點化的觀測數(shù)據(jù);第三排:再分析數(shù)據(jù)
氣候平均態(tài)圖中,僅有18%的觀測站夏季平均降水超過 2 毫米/每天, 約65%的臺站夏季平均降水少于1毫米/每天;在長期變化上,99個臺站中有 70個臺站降水顯著增加,27個臺站呈減少趨勢 | 圖源:文獻[1]


《知識分子》:關(guān)于洪水形成的第二個因素——季節(jié)性高山融雪(冰),觀測呈現(xiàn)出怎樣的變化?


張俊蘭:南疆和北疆融雪型洪水有顯著差異,北疆融雪型洪水頻次占全疆的75%,主汛期在春季,南疆主汛期在夏季,融雪(冰)洪水主要出現(xiàn)于帕米爾高原、昆侖山北坡和天山南麓西段,3月和7月分別是北疆融雪和南疆融雪(冰)洪水的高發(fā)月份。


近年來,衛(wèi)星遙感監(jiān)測高山融雪的變化是階段性的,并沒有看到山區(qū)積雪明顯增多且長期維持的報告。具體來看,融雪變化與具體的降水和高溫天氣過程有關(guān)——當有大范圍降水過程時,山區(qū)積雪會明顯增加;當夏季南疆遇高溫,山區(qū)積雪會融化,積雪面積會減少。

 

《知識分子》:這些極端事件給基礎設施帶來了什么挑戰(zhàn)?


何清:暴雨引發(fā)的山洪,對于公路交通和水利設施造成嚴重威脅。


2018年,哈密的7.31特大暴雨中心降水量達到105.4-115.5毫米,山洪引發(fā)射月溝水庫漫頂并局部潰壩,造成28人遇難,8700多間房屋及農(nóng)田、公路、鐵路、電力和通信設施受損,僅射月溝水庫損失就1.7億元,其它經(jīng)濟損失高達7.96億元。


2021年7月28-29日,強降水疊加冰雪融水引發(fā)泥石流,造成喀什地區(qū)克州奧依蓋孜至白沙湖景區(qū)一線有三處塌方,中巴公路中斷。


目前,極端天氣所造成的風險已經(jīng)成為氣象預報預警的重要內(nèi)容,納入應急業(yè)務體系。未來,極端天氣及其衍生災害是區(qū)域發(fā)展規(guī)劃中必須重點考慮的問題,具體區(qū)域來看,北疆需重點防范春季伊犁州的中低山體季節(jié)融雪型洪水,南疆則應密切關(guān)注夏季高山冰湖潰決型和積雪、冰川融水型兩類融雪(冰)型洪水。

 

2013年6月16~17日,南疆柯坪、溫宿暴雨 | 受訪者供圖




“西北暖濕化” 是怎么回事?


《知識分子》:近來網(wǎng)絡熱議 “西北暖濕化” 及其影響,就南疆、新疆全境以及西北區(qū)而言,氣象條件的整體趨勢如何?


周天軍:這并不是一個全新的論述。早在2002年,我國現(xiàn)代冰川學研究的開拓者施雅風先生就聯(lián)合中國科學院和中國氣象局組織了西北氣候由 “暖干向暖濕” 轉(zhuǎn)型問題評估 [4]


當時,我國學者通過大量的調(diào)查和研究,發(fā)現(xiàn)從1987年開始,西北氣候區(qū)出現(xiàn)了強烈的氣候變化信號——從1950年代到1980年代后期,中國西部的氣溫呈波動變化,上升趨勢不明顯;但是從1987年之后,持續(xù)出現(xiàn)暖化傾向;20世紀后半葉,上升約1.0℃,上升速率達到0.2℃/10年。其中,新疆北部是升溫最明顯的地區(qū)之一。


另一方面,氣候濕潤度增加。例如,在經(jīng)歷了30多年水位下降之后,天山中部的博斯騰湖1987~2000年間水位上升3.5m。2002年8月,水位達到海拔1049.26m,超過了有器測記錄以來的最高水位(1958年)1m,湖泊面積也擴大到1000km2以上。


新疆氣候中心的最新監(jiān)測數(shù)據(jù)表明,1961-2019年,新疆四季平均氣溫均呈顯著上升趨勢,年平均氣溫每10年升高0.30℃。冬季升溫趨勢最為明顯,平均每10年升高0.38℃;春、秋次之,平均每10年分別升高0.32℃和0.30℃;夏季升溫速率最小,平均每10年升高0.23℃ [6]。


就降水來說,整體呈增加趨勢,其中以夏季最為顯著,中心值每10年增加2.5~3.5% [3]。但進入21世紀以來,變化平穩(wěn)、增加趨勢不如前期顯著。強降水事件明顯增多,暴雨日數(shù)每10年增加12%,暴雨量每10年增加13%左右 [6]。


也就是說,西北變暖變濕的趨勢,的確是不爭的事實,盡管就降水總量來說依然十分有限。


圖2:標準化的區(qū)域平均降水時間序列(黑線:格點化的觀測資料,黑點線:臺站資料,紅線:再分析資料),西北地區(qū)99站夏季氣候平均降水為0.713毫米/每天,1961-2010年期間夏季降水的增加趨勢為0.025毫米/每天/每10年。
圖a:西北(35-50N°, 74-96E°)區(qū)域平均結(jié)果;圖b:西北地區(qū)西部 (WNW: 35-50N°, 74-96E°)區(qū)域平均結(jié)果 | 圖源:文獻[1]


《知識分子》:既然 “西北暖濕化” 得到了氣象觀測數(shù)據(jù)的支持,那么,會改變該區(qū)域整體的氣候格局嗎?


周天軍:包括新疆在內(nèi)的西北地區(qū)暖濕化有一個更大的背景,它不是一個局地現(xiàn)象,觀測數(shù)據(jù)顯示,降水增加的區(qū)域向西可以延伸到中亞地區(qū)的東部,與此同時,中亞北部的哈薩克斯坦則有顯著的干旱化趨勢。需要強調(diào)的是,盡管包括新疆在內(nèi)的西北地區(qū)近幾十年降水有增多的趨勢,但由于該地區(qū)氣候態(tài)降水量本身很低,年均只有50-70毫米,新疆干旱氣候的格局依然不會改變。



1958-2014年期間中亞地區(qū)夏季降水的長期變化趨勢(單位:毫米/每月/每10年)| 圖源:文獻[3]


何清:新疆干濕變化特征還存在次區(qū)域差異。新疆西北部的塔城、阿勒泰地區(qū)、南疆西部和帕米爾高原以持續(xù)增濕為主。1997年之后,由于溫度躍升,導致潛在蒸散發(fā)量加劇,使得70%以上的站點反而出現(xiàn)變干趨勢。


張強:首先,不應該過分夸大西北地區(qū)當前的氣候變濕趨勢對該區(qū)域氣候的改變程度,目前,包括新疆在內(nèi)的西北地區(qū)西部降水量平均每10年只增加約10毫米, 三十多年累計不超過35毫米,當前降水量其實還沒有超過上世紀初的水平。


其次,由于西北地區(qū)西部氣候變暖十分顯著,而且變暖程度還在不斷加速,這會引起該地區(qū)無效蒸發(fā)明顯增加,降水增加的相當部分變濕效應,會被無效蒸發(fā)增加所抵消,所以實際變濕程度會比我們想象的要小得多。


同時,溫度升高會造成高山冰川和積雪消融加快,會使部分固態(tài)水資源轉(zhuǎn)化為液態(tài)水資源,從而導致該區(qū)域內(nèi)蒸散發(fā)有所增強,這會對降水增加趨勢有一定貢獻,但這不僅不會使本區(qū)域水資源有實質(zhì)性增加,反而可能會有所減少。


第三,西北地區(qū)降水變化趨勢的空間差異很大,西北地區(qū)東部降水上世紀之前一直都是持續(xù)減少的,只有最近十幾年才有波動增加,目前也只比谷底期(上世紀90年代)多一些,基本與上世紀70至80年代相當,它與西部區(qū)域近30年降水增加趨勢屬于不同時間尺度和不同形成機制。從年代際或更長時間尺度來看,西部地區(qū)西部與東部降水變化基本呈現(xiàn)相反的變化趨勢,具有一定的 “蹺蹺板” 效應。前者暖濕化,后者可能就會暖干化 [11]。


另外,西北地區(qū)降水變化具有明顯的波動性和不確定性,即使在變暖變濕的趨勢中也會有少雨干旱的年份或低溫寒冷的年份,并且目前這種變濕趨勢能夠持續(xù)多久,維持在什么樣的范圍,也還很難下定論。

 

甘肅省氣象局總工程師、中國氣象局干旱氣候變化與減災重點開放實驗室主任張強 | 受訪者供圖


《知識分子》:從對當?shù)刂脖挥绊懙慕嵌?,變暖變濕的趨勢是否意味著荒漠變綠洲,西北干旱區(qū)將變成 “塞上好江南”?


陳亞寧:西北干旱區(qū)降水量的微弱增加,難以改變西北地區(qū)的荒漠景觀格局和干旱、缺水狀態(tài)。這是因為降水量的微弱增加難以抵消升溫、蒸發(fā)加大的負效應。


自1998年以來,西北干旱區(qū)出現(xiàn)了 “躍動式” 升溫,較其之前的35年,溫度平均升高了0.93-1.11oC,并且,一直處于高位震蕩 [13]。溫度升高加大了蒸發(fā)能力,降水增量不足以補償溫度升高、蒸發(fā)增加所致失水。


再是,西北地區(qū)降水量雖然增加了,但降水日數(shù)并未顯著增加,降水量的增多在很大程度上是因為單場降水強度增大或暴雨所致。而這種極端降水概率的增大,反而會加劇氣候災害,加大西北地區(qū)干旱和局地暴雨洪水災害的風險。


我們最新的研究分析結(jié)果顯示,以新疆為主體的西北干旱區(qū)自2000年左右在向干旱化方向發(fā)展,荒漠區(qū)天然植被表現(xiàn)出明顯退化趨勢[12]。


伴隨溫度升高、蒸發(fā)能力加大,土壤水分耗散加大,一些淺根系、耐旱性差的植物死亡。物種數(shù)減少,植被覆蓋度降低,植被指數(shù)在1998年出現(xiàn)逆轉(zhuǎn),由增加轉(zhuǎn)為減少,草場出現(xiàn)灌叢化,生態(tài)隱憂已經(jīng)凸顯。


中亞地區(qū)表現(xiàn)出相同的干濕變化規(guī)律。2000年以來,帕米爾干旱指數(shù)呈現(xiàn)明顯下降趨勢,約65%的區(qū)域表現(xiàn)為干旱化程度加劇,其中,中亞哈薩克斯坦北部地區(qū)尤為突出 [15]


值得一提的是,西北及中亞干旱區(qū)普遍出現(xiàn)春季物候提前現(xiàn)象。春季物候提前可能打破不同季節(jié)間陸—氣水熱交換過程的動態(tài)平衡,引起植被蒸騰增加,加速陸表土壤水分流失。同時,春季物候提前可能對氣候的跨季起到反饋作用,導致夏季土壤干旱加劇,通過改變地表能量收支,促進近地表升溫,導致夏季高溫熱浪事件的頻率和強度增加。

 

中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所研究員、荒漠與綠洲生態(tài)國家重點實驗室主任陳亞寧 | 受訪者供圖



荒漠區(qū)河道 “復活” 的原因是什么?


《知識分子》:荒漠區(qū)的天然植被表現(xiàn)出明顯退化的趨勢,那么,一些湖泊 “復活”、生態(tài)系統(tǒng)改善的觀察又是什么原因造成的呢?


陳亞寧:最近,一些斷流河道下游過水、湖泊 “復活”,主要是近20年人工生態(tài)輸水所致,并不是像許多自媒體文章所夸大的那樣是由于 “當?shù)貧夂蚋淖儭⒔邓黾?、沙漠變?nèi)辖稀薄?/strong>


如塔里木河下游,截至2020年,塔里木河流域管理局已向塔里木河下游實施生態(tài)輸水21次,累計輸水量達84.45億立方米。尾閭湖泊—臺特瑪湖“死而復活”,地表水體面積達到455.27平方公里 [14];塔里木河姊妹河-孔雀河中下游通過生態(tài)輸水,水系連通性極大改善,干涸河道過水逾600公里,沿河自然植被面積增加181平方公里;塔里木河中游的三個重點胡楊林保護區(qū)(沙雅、輪臺、巴楚),通過生態(tài)補水,胡楊林生態(tài)系統(tǒng)得到一定程度改善。

 

《知識分子》:全球變暖帶來了全球范圍內(nèi)天氣的極端化,比如暴雨的增加,為什么西北地區(qū)的響應格外敏感?


張俊蘭:氣候敏感區(qū)和生態(tài)脆弱區(qū)對于極端天氣事件格外敏感。新疆是氣候干旱區(qū),南疆更為干旱,平原區(qū)年平均降水量50-70毫米,生態(tài)環(huán)境脆弱。過去幾十年來,隨著全球氣候變暖,干旱區(qū)的增暖幅度高于濕潤區(qū),大氣可降水量相應增加,西北地區(qū)水汽含量的快速增加為暴雨提供了有利條件。


近年來強降水極端事件的概率明顯增大,暴雨頻發(fā)。南疆對暴雨等極端天氣格外敏感的原因是,南疆長期干旱少雨,生態(tài)環(huán)境脆弱,上世紀50年代建站以來,主要防范大風沙塵危害,但近年來氣象數(shù)據(jù)顯示,氣候變暖變濕,暴雨事件明顯增多,山區(qū)局地暴雨易引發(fā)山洪、泥石流、滑坡等地質(zhì)災害,使南疆在相當一段時期內(nèi),必須面臨更加復雜的天氣氣候情況。


周天軍:根據(jù)8月9號最新公布的聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第一工作組第六次評估報告(AR6)的結(jié)果,從全球范圍來看,1950年代以來大部分有觀測資料的陸地地區(qū),都經(jīng)歷了極端降水頻率和強度的增加(結(jié)果高信度),而人類活動引起的氣候變化有可能是主要的驅(qū)動因子 [7]。


就全球范圍來說,觀測資料顯示,濕潤區(qū)極端降水的增加,在總量上,依然要遠大于干旱區(qū)。中國區(qū)域也是如此,基于現(xiàn)有臺站資料的分析表明,就極端降水絕對值的增加來說,東部的濕潤區(qū)要遠大于干旱區(qū),只是由于干旱區(qū)降水的氣候態(tài)低,使得相對百分比增加量很大 [8]


需要注意的是,當前研究工作是基于現(xiàn)有氣象站網(wǎng)進行的,而現(xiàn)有地面氣象觀測站網(wǎng)多分布在低山帶周邊和低海拔平原區(qū),高山峽谷地帶站點非常稀少,觀測站點近乎空白,我們無法監(jiān)測到山地降水的變化并進而探究其原因。現(xiàn)在我們注意到的極端降水變化,有些可能本身早就存在了,只是因為觀測網(wǎng)的完善近些年才被監(jiān)測到。


與此同時,也有許多極端降水事件或許已經(jīng)和正在發(fā)生,但是尚難以被目前的觀測網(wǎng)監(jiān)測到。資料問題,在這里尤為重要。


位于帕米爾高原的陸氣相互作用觀測站 | 圖源:何清
 


氣候變化對西北地區(qū)影響有哪些?


《知識分子》:就針對西北地區(qū)而言,氣候變化帶來了哪些收益或損失?


何清:隨著全球氣候變暖,熱量增加明顯,對新疆區(qū)域的林果生育進程、產(chǎn)量品質(zhì)、種植制度、品種布局和氣候資源利用率等產(chǎn)生顯著影響;但同時,極端天氣氣候事件頻發(fā),也增加了特色林果生產(chǎn)的不穩(wěn)定性。


以香梨為例,香梨種植的氣候條件趨好,最適宜種植區(qū)南移西擴明顯,但風災及越冬凍害的威脅較高;而紅棗適宜種植區(qū)也明顯擴大,氣候產(chǎn)量遞增,但越冬凍害頻次減少。


張強:從西北地區(qū)整體的長遠發(fā)展來說肯定是有利的,因為它既有利于生態(tài)植被的改善,也可為社會經(jīng)濟各方面補充水資源。


不過,從短時或者局地而言,氣候暖濕化會增加暴雨災害發(fā)生頻率和強度。一般而言,比較平穩(wěn)的非極端化降水是不會致災的,只有極端氣候才容易形成災害。何謂氣候極端化?就是在干旱增加的同時,暴雨也會增加,也就是說,非降水期更長,但每次降水強度卻更大。


周天軍:非常贊同張強研究員的觀點。降水的波動性,是氣候變化應對工作必須考慮的重要環(huán)節(jié)。這里有一個專業(yè)術(shù)語——降水變率,是指降水事件可能的波動或振蕩范圍,變率越大,異常降水發(fā)生越頻繁、降水的不均勻性越強,極端事件也越強,對民生和社會經(jīng)濟發(fā)展的影響也越大。最近中國科學院大氣物理研究所LASG國家重點實驗室的一項研究表明,伴隨全球增暖,未來全球約有三分之二的陸地將面臨 “更濕潤且波動更大” 的水文狀況,這要引起我們的重視[9]。


中國科學院大氣物理研究所研究員周天軍 | 受訪者供圖


張俊蘭:氣候變化對荒漠綠洲生態(tài)環(huán)境的影響是多方面的。


首先,極端天氣和災害性天天氣增多,暴雨、高溫、大風、沙塵暴、寒潮、低溫和冰雹等災害性天氣時有發(fā)生,尤其是極端暴雨明顯增多;


第二,持續(xù)高溫造成山區(qū)積雪(冰)融化形成洪災;


第三,大風、沙塵暴、寒潮大尺度天氣和冰雹、雷暴等強對流中小尺度天氣,對農(nóng)牧業(yè)、設施農(nóng)業(yè)、林果業(yè)、交通運輸、旅游和公眾生活等均造成嚴重影響。具體而言,春季暴雨、大風、沙塵暴等災害性天氣會使春播作物遲播、重播,影響林果花期授粉等,夏季暴雨導致山洪、泥石流、山體滑坡和城鎮(zhèn)內(nèi)澇等氣象災害和衍生災害頻發(fā),淹沒農(nóng)田,損毀村舍、溫室大棚等;對城市運行和公眾生活影響也較大,尤其影響交通安全出行、旅游運營等。


陳亞寧:近些年降水增加出現(xiàn)的 “暖濕化”,不能從根本上改變以新疆為主體的西北地區(qū)干旱、缺水狀態(tài)和荒漠景觀的基本格局。并且,隨著全球變暖,極端氣候水文事件會進一步增強,極端暴雨洪水、泥石流災害的威脅也會進一步加大。經(jīng)濟社會發(fā)展過程中的水資源和生態(tài)壓力將持續(xù)存在,干旱風險也會進一步加劇,對此我們要特別警惕,積極應對,萬不可盲目樂觀。

 

《知識分子》:針對目前的氣候形勢,西北干旱區(qū)整體應該做何調(diào)整?


陳亞寧:水資源不足依然是制約新疆經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵因素。干旱區(qū)要堅持有多少水,辦多少事。在沙漠邊緣(荒漠-綠洲過渡帶)植樹造林的做法不可取。


水從哪兒來?大量抽取地下水,會導致地下水位下降,天然植被死亡。分布在沙漠邊緣,即荒漠-綠洲過渡帶的天然植被抗旱、抗嚴寒、抗沙埋能力非常強,不需要人工特別管護。在沙漠邊緣開展人工造林活動需要澆灌撫育,因為平原區(qū)的降水稀少,多在50毫米左右,沒有生態(tài)意義,這樣做反而費水、費電,不僅加大了區(qū)域水分耗散,同時,加劇了區(qū)域水資源供需矛盾,加大了生態(tài)建設負擔。


新疆是干旱區(qū),這個氣候格局不會改變,從科學發(fā)展觀的角度,要堅持宜農(nóng)則農(nóng)、宜林則林、宜牧則牧、宜草則草、宜沙則沙。為此我鄭重建議:要以水定地、以水定城市、以水定綠、以水定發(fā)展


張強:針對這種氣候形勢,對于大重大工程設施,必須考慮氣候極端變化的影響,積極做好旱澇災害防御。同時,當前暴雨對于城市的基礎設施也是嚴峻考驗,在城市防洪排澇規(guī)劃中應充分進行氣象災害風險科學論證。


張俊蘭:未來,氣象災害防御形勢將更加復雜,氣象災害防御任務面臨新挑戰(zhàn),政府和公眾需密切關(guān)注,及早應對。災害防御布局需要從重點防御干旱、風沙危害,拓展到暴雨洪澇災害防御等,做好暴雨洪水、山區(qū)積雪消融等引發(fā)的中小河流洪水,及其衍生的山洪地質(zhì)災害防御的各項準備工作。


周天軍:在全球變暖的背景下,預估研究表明極端降水事件對我國的影響區(qū)域范圍將大大拓展,但是對于復雜地形區(qū)尚存在認知上的空白 [10]。南疆地域廣袤、地形復雜、海拔落差大,地面氣象站、高空探測站和雷達監(jiān)測站均較為稀疏,且空間分布極不均勻。建議加強各類氣象災害監(jiān)測能力建設,科學布局南疆氣象監(jiān)測網(wǎng),完善山區(qū)自動氣象站布局,填補監(jiān)測空白點,提升南疆區(qū)域氣象災害監(jiān)測水平。同時,加強南疆暴雨天氣研究和技術(shù)支撐,提高南疆復雜氣象災害形成機理和致災機制的認識。


何清:沙漠地區(qū)發(fā)生洪水的可能性,主要來自上游山區(qū)的極端降水和冰雪融水。極端暴雨及洪澇對當?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、能源生產(chǎn)和城市運行等造成較大影響。建議組織專家科技攻關(guān),提高南疆暴雨定點、定時、定量預報的精細化水平,做到預報準確、預警及時、服務到位,充分發(fā)揮氣象防災減災救災作用。


同時,加強多部門氣象災害防御聯(lián)動工作。各級交通、水利和政府部門要高度重視氣象災害防御工作,形成部門聯(lián)動機制,修訂和完善氣象災害應急響應聯(lián)動機制。氣象和水利等相關(guān)部門應依托國家突發(fā)預警信息發(fā)布系統(tǒng)和一鍵式發(fā)布平臺,及時發(fā)布相關(guān)氣象預警和風險預警產(chǎn)品。要注意加強基層防災減災軟實力建設。繼續(xù)擴大和推進氣象預警信息的覆蓋率,建立以預警信息為先導的快速高效應對響應機制,實現(xiàn)氣象預警信息精準送達 “最后一公里”。


 參考資料(上下滑動可瀏覽)

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2. Peng D, Zhou T, Zhang L, et al. Human contributionto the increasing summer precipitation in Central Asia from 1961 to 2013[J]. Journalof Climate, 2018, 31(19): 8005-8021.

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5. 施雅風主編,中國西北氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型問題評估,氣象出版社,北京:氣象出版社,2003, 1-124pp, ISBN 7-5029-3538-X

6. 張?zhí)鳎?021:新疆氣候暖濕化特征及影響。中國科學院“絲路環(huán)境”戰(zhàn)略性先導技專項《中亞大湖區(qū)極端天氣候變化歷史與情景預估》課題學術(shù)研討會特邀報告,2021年8月5日,北京.

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8. Zhang, W., Zhou, T. 2019. Significant increases inextreme precipitation and the associations with global warming over the globalland monsoon regions. Journal of Climate, 32, 8465-8488,https://doi.org/10.1175/JCLI-D-18-0662.1

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14. 陳亞寧, 吾買爾江?吾布力, 艾克熱木?阿布拉, 等. 塔里木河下游近20 a輸水的生態(tài)效益監(jiān)測分析[J]. 干旱區(qū)地理, 2021, 44(03): 605-611.

15. Li Zhi, Chen Yaning*, Fang Gonghuan, et al.Multivariate assessment and attribution of droughts in Central Asia. ScientificReports, 2017,7:1316.



制版編輯 盧卡斯



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