全球变暖：水何以堪

风调雨顺靠气候

气候是我们赖以生存的自然环境，水是人类社会生存发展的重要资源。两者关系极为密切，相互影响。一个地方水资源的重要来源就是降水，因而气候在很大程度上决定了一个地方水资源禀赋。水通过不同形态及转换，比如降雨（降雪）、蒸发、径流等，在地球气候系统的物质循环和能量循环中扮演了十分重要的角色，可以说是沟通气候系统不同圈层之间的重要桥梁和纽带。

气候和水与我们的生活息息相关，适宜的气候和适量的水资源是生产生活的必要条件，即常常所说的风调雨顺。如果天气气候的变化范围超过了正常波动的上限（或者下限），就会出现极端天气气候事件（又称极端事件），极端事件的发生往往伴随着较大的社会影响。以降水为例，降水过多会带来暴雨洪涝，危及房屋、土地、农田甚至生命安全，而降水过少则会带来干旱，影响作物生长甚至人畜饮水等。

全球变暖人之过

全球变暖是当前气候变化的主要特征。根据世界气象组织（WMO）发布的消息，2019年全球平均温度比1850-1900年的平均值高出1.1摄氏度，是有记录以来仅次于2016年的第二热的一年。而近5年（2015-2019年）和近10年（2010-2019年）的平均气温都是有记录以来最高的。而且，自20世纪80年代以来，每10年的气温都比上一个10年高，可谓节节攀升。中国气候同样呈现出与全球一致的升温趋势，1951年以来，中国地表年平均气温每10年上升0.24摄氏度。

这种快速升温的趋势，与人类活动密切相关。人类活动主要通过影响大气中温室气体浓度、气溶胶含量以及土地利用等方式，导致气候发生变化。其中，化石燃料（煤炭、石油、天然气等）的燃烧向大气中排放大量的二氧化碳，是最重要的影响因素。自工业革命以来人类活动导致的全球气候变暖，其影响程度已经超过了自然因素。由于大气中温室气体浓度还在不断增加，预计这种增温的趋势还将持续下去。

你的温度改变了我

全球气候变暖最为直接的影响就是与气候关系极为密切的空中水汽含量的变化。气温的上升使得空气中能够容纳更多的水汽，温度每升高1摄氏度，空气中将能多容纳7%的水汽。

对于降水而言，气候变暖会影响降水量。大量观测数据表明，中高纬度地区和热带地区一般呈现出降水增加的趋势，而副热带地区一般呈现出降水量下降的趋势，这样就出现了干的地方愈干、湿的地方愈湿的局面；另一方面，气候变暖还会导致降水结构出现变化。

以中国为例，近50年来，中国年平均雨日总体呈下降趋势，主要是小雨日数减少比较明显（小雨日数减少13%），而暴雨日数不但没有减少，反而呈现增加趋势（增加了10%）。雨日特别是小雨日数减少，这意味着干旱风险的增加，而暴雨日数的增加，就意味着短历时强降水事件的频率在增加，城市内涝等风险会增加。每年夏季，许多城市因为强降水而导致“看海模式”，就是全球变暖背景下，与降水相关的极端事件增加的表现。

敏感的冰冻圈在缩小

而对升温最为敏感的是水资源的重要组成部分——冰冻圈。受全球变暖的影响，全球许多区域的冰川持续退缩，高纬度地区和高海拔山区的多年冻土层变暖并不断融化。近20年来，格陵兰冰盖和南极冰盖的冰储量一直在减少；北极海冰范围明显缩小，1979年以来，平均每10年缩小3.5%～4.1%。1971年以来全球山地冰川普遍退缩，平均每年减少的冰量接近2300亿吨。20世纪50年代以来，中国西部冰川总体呈萎缩态势，年均面积缩小243.7平方千米，特别是进入20世纪80年代以来，中国西部大多数冰川处于快速退缩趋势。

变幻了的水时空

全球变暖导致的降水和冰冻圈的变化，都使得水循环过程持续发生显著的变化。其最直接的效应就是改变地表水资源状况，包括水资源的数量、质量和时空分布。

以冰川退缩为例，短期来看，冰川退缩将使河流水量增加，但其洪峰流量的增加以及洪峰提前，亦会加大以冰川融水补给为主的河流或河段的不稳定性。如：三江源地区（位于青海省南部，长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地，被誉为“中华水塔”）主要水文站观测的融雪径流时间都有提前的趋势，对于20世纪50年代，分别提前了4～10天，内陆河塔里木河流域的和田河、叶尔羌河、阿克苏河都呈现径流增加的趋势。这种增加并不可持续，随着冰川的持续退缩，冰川融水将锐减，以冰川融水补给为主的河流，特别是中小支流将面临逐渐干涸的威胁，进而影响下游的径流和水资源。

值得指出的是，人类活动（取用水的变化、植被的改变等）也会对河川径流产生明显的影响，这种影响往往与气候变化的影响交织在一起，使河川径流发生趋势性变化或突变。

不堪承受的暖让我变质

气候变暖还会影响水质。随着气温的升高，河流、湖泊和水库的水温也会升高，这会导致水中溶解氧水平降低，因此对依赖氧气生活的鱼类、昆虫、甲壳类动物和其他水生动物产生不利影响。此外，随着降水的增加，导致某些地区的径流增加，特别是强降水的增加，会使得更多的污染物，比如农药残留、化肥等，被冲进溪流，溪流和河流会将污染输送到下游或者湖泊、河口等地，从而使有害藻类和细菌得以生长繁殖，影响水质水环境。

你升我也长

气候变暖还有一个显著的影响就是带来全球海平面的上升。这主要有两方面原因：一是海洋变暖使得自身扩张，另一方面是冰川融化加剧导致海水增加。近25年来，海平面上升速率达到3.15毫米/年。其中，2018年全球平均海平面比2017年上升了3.7毫米，是有观测记录以来的最高值。海平面上升会给沿海地区经济社会、基础设施和生态系统等方面带来巨大挑战；同时，海平面上升将海洋咸水推向淡水含水层，造成海岸侵蚀加剧、咸潮出现几率增加，影响沿海地区的水安全。海平面上升还会加重沿海地区台风、风暴潮灾害。2017年，强台风“天鸽”登陆珠海，登陆时又恰逢天文大潮。强风、暴雨叠加风暴潮，给珠海、香港、澳门等地区带来重大破坏，经济社会影响大、灾害损失重。

（肖潺，国家气候中心气候服务室正高级工程师； 许红梅， 国家气候中心气候变化室正高级工程师；刘绿柳，国家气候中心灾害风险管理室正高级工程师）

（注：本文图片均来自中国气象局）