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西北缘何呈现“暖湿化”趋势

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  干涸湖泊漾碧波,荒山秃岭披绿装
  西北缘何呈现“暖湿化”趋势(美丽中国·关注西北“暖湿化”(上))

  新疆塔合曼湿地(摄于今年6月)。

  新华社记者 胡虎虎摄

  核心阅读

  在不少地方,干涸多年的湖泊再漾碧波,荒山秃岭逐渐显现绿色,降水量出现增加趋势……近期,西北地区“变暖变湿”现象引发广泛关注。

  专家指出,西北地区西部目前的降水量增加趋势只是量的变化,西北部分地区水资源增加主要是冰川消融和冰冻圈衰退的结果。西北地区气候变化问题还有不少未解之谜,应该深入认识,科学、客观、理性看待,同时采取有效措施积极应对、趋利避害。

  近日多家媒体报道指出,在甘肃敦煌,已干涸约300年的湖泊哈拉齐再漾碧波。据介绍,当地近年来实施了生态水利工程,前两年哈拉齐偶现水面,今年随着水流持续补充和降雨增多,哈拉齐累计5个月出现水面,已经比较稳定。

  哈拉齐并非个例。同在敦煌,上世纪彻底干涸的湖泊哈拉诺尔,近几年也开始重现碧波荡漾的美景。在西北地区,一些原本较干旱的地方降水量增加,甚至出现洪涝灾害;曾经沟壑纵横的荒山秃岭,逐渐显现绿色。

  西北地区在“变暖变湿”吗?针对这一疑问,多名专家强调,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。

  20世纪80年代中期以来,西北地区西部降水量及河流径流量增加

  甘肃民勤县地处河西走廊、石羊河流域下游,干旱缺水,年均降雨量只有113毫米、蒸发量却达2644毫米。

  近些年,民勤全县唯一的地表水源石羊河来水大幅增加,石羊河的尾闾湖青土湖曾干涸半个多世纪,现在重现波光粼粼、水鸟飞翔的美景。甘肃省水文局地下水位观测站的观测数据显示,2018年,青土湖地下水位埋深比2007年上升近1米。民勤盆地地下水位停止下降,部分区域开始回升。

  近年来,西北不少地方都发生了这样的变化,降水量增加,河流出山口径流量增大,湖泊及地下水水位上升……

  新疆维吾尔自治区气候中心主任张太西介绍,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,新疆2011—2018年年均降水量,比上世纪60年代增多了43.5毫米,增幅为30%。2016年,新疆平均降水量为247.6毫米,偏多近五成,为1961年以来历史最多。

  “现在,西北地区西部降水增加趋势持续了30多年,这是一个相对较长的降水趋势增加期,也超过了计算基准气候态的30年气候期限,所以西北地区西部降水增加趋势基本可以肯定了。”甘肃省气象局总工程师张强说。

  其实,对西北地区“变暖变湿”的现象,科学家早已作出预判。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化。当然,这里的“暖”“湿”,都是相对而言。

  西北地区非常广袤,各地气候各异,变化特征也有明显差别。不过,大量科学监测数据、研究结果表明,施雅风院士等专家当年的判断具有一定先见性。中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所研究员毛炜峄表示,科研人员对1961—2015年西北各气候分区的降水变化开展研究,发现自20世纪80年代中期以来,除西北东部降水量呈减少趋势外,西北其他地区降水量均呈增加趋势,“根据施雅风院士当时使用的气候系统指标,其变化特征反映出西北地区尤其是新疆,在变暖的同时出现了降水量增加、河流出山口径流量增大、冰川消融加剧等现象”。

  “但是,对这一趋势也要科学看待。”张强指出,不应过分夸大西北地区降水量增加趋势对气候状态的改变程度。目前西北地区西部降水量平均每10年增加约10毫米,30多年累计增加不超过35毫米,当前降水量还没有超过上世纪初的水平。此外,不应把西北地区西部与东部混为一谈,西北地区东部降水只是最近10多年有一定的波动增加趋势,此前一直都是持续减少。

  中国科学院大气物理研究所季风中心副主任魏科表示,气候的干旱和湿润两个状态间有着“万里之遥”,从干旱向湿润的方向迈出几步,并不表明一定可以到达湿润状态。全球变暖的大背景,可能让干旱和湿润间的距离变得更遥远。

  西北地区西部总体仍将是温凉干旱的气候环境

  在全球变暖背景下,全球以及区域水循环受到显著影响。毛炜峄表示,从水资源量的角度考虑,降水量增加、河流地表径流量增大等,都意味着可利用的水资源量更丰富了,因此有所谓“变湿”的说法,“但是,从水循环角度分析,降水、径流仅是水循环的部分环节,变暖还会加剧地表植被蒸腾和土壤水分蒸发,这在一定程度上又利于气候‘变干’”。张太西介绍,新疆维吾尔自治区气候中心对干旱情况的分析表明,新疆干旱程度在1997年之前为“干旱缓解”期,之后为“干旱增强”期;与上世纪60年代相比,近10年干旱区面积增加16.3%,干旱频率增加、站次比上升,但极端干旱区面积减少17.1%。

  魏科指出,一个地方的干湿状况取决于多个因子,最主要的参数是降水量和蒸发量。因此衡量一个地区的干湿变化,并不是简单基于降水,而是要综合考虑降水和蒸发的共同作用,考察干湿指数的变化情况。

  有研究指出,近年来西北地区气温上升,带来了潜在蒸发量增加,蒸发量的增幅远超降水的增幅。“西北西部的大部分地区降水与潜在蒸发相差一个数量级,属于极端干旱区域,降水增加只是意味着极端干旱状况的些许缓解。”魏科说。

  “西北地区西部目前的降水量增加趋势只是量上的变化,还算不上是质的改变,还不足以改变西北地区的基本气候状态。西北地区西部总体上仍将是温凉干旱的气候环境,在可预期的时间内不可能变为温暖湿润的气候环境。”张强认为。

  西北地区“变暖变湿”现象,原因尚待深入研究

  造成西北地区西部雨水增加的原因,到底是什么?

  南京信息工程大学地理科学学院教授姜彤说,“出现由‘暖干’向‘暖湿’转变趋势的原因,科学界还在继续分析和探讨。目前的主流观点是,西北‘暖湿化’的主要原因是温度升高、陆面蒸散发加强,导致水循环加快及降水增多。”

  姜彤表示,西北降水增多的原因有几种说法。一种是印度洋季风通过不同路径把水汽输送到新疆,但这不是经常出现的情况,仅靠此来解释“暖湿化”现象有局限。一种说法认为可能是区域内水循环增强,也就是实际蒸散发对大气水汽的补给增加,也增加了降水转化率。西北地区山区降水增多、冰雪融水和河流径流增加,以及绿洲灌溉用水增加、平原水库水面范围扩大等,都会导致实际蒸散发增加,补给了大气水汽。

  张强认为,西北地区西部的水汽主要靠西风带环流系统从洋面输送而来,近30多年来西风带环流明显加强,这使得从洋面往西北地区的水汽输送能力增加。在源区水汽日益充沛和水汽输送能力不断加强的背景下,西北地区西部大气中的水汽增加,为降水增加提供了物质基础和有利条件。这种变化可能与自然变率和气候变暖都有一定关系。

  西北一些地区水资源增多、“变湿”,还有一个重要原因,那就是冰川融化。“西北部分地区水资源的增加,并不是来自于降水和环境的改善,而是冰川消融和冰冻圈衰退的结果。”魏科表示。今年9月,联合国政府间气候变化专门委员会发布《气候变化中的海洋和冰冻圈特别报告》指出,随着全球持续变暖,全球冰冻圈都在大幅度融化和萎缩。

  西北地区气候变化问题还有不少未解之谜:这一“暖湿化”趋势会是多长时间尺度,降水和径流转折点何时出现,到底会带来怎样的影响?对这些问题还缺乏科学系统的评估,目前的认识还十分有限。

  “这亟待国家层面立项开展专题科研攻关,进一步加强对西北地区气候环境变化的监测和研究。”张强说,“只有彻底破解这些科学谜团,才能充分利用好这一重大气候变化信号带来的重要机遇,科学应对可能面临的多重挑战。”

  ■链接

  我国西北地区远离海洋、南靠高原,大多处于非季风区,长年降雨较少,形成了干旱和半干旱气候特征。

  甘肃省气象局总工程师张强介绍,我国西北地区与全球其他地区一样,自工业革命以来的100多年间,气温一直在波动上升,且升温幅度明显比全球其他地区及我国东部地区更大,从上世纪80年代开始升温显著加速。有气象观测资料以来,西北地区1961—2018年平均气温增加率,为平均每10年增温0.333摄氏度。降水方面,自小冰期末期(约19世纪60—80年代)之后约100年间,西北地区降水量持续变少、变干,不过,从上世纪80年代中期开始,西北地区大致以黄河为界的西部区域,降水开始呈现逐渐波动增加趋势。

刘 毅

【编辑:于晓】
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