中国水资源@数据新闻 | 气候变化影响下,水资源还够用吗?

水是生命之源 。 水不仅影响工农业发展 , 更是城市发展、人民生活的生命线 。 有研究表明 , 若全球升温1.5 ℃, 全球水资源短缺人口将增加4%;升温2℃ , 全球水资源短缺人口将增加8% 。
那么 , 受气候变化影响 , 与人类生产生活息息相关的水资源还够用吗?

地球上的水是如何循环的?
地球系统是由大气圈、水圈、陆圈和生物圈组成的有机整体 。 水可在不同温度条件下实现液态、气态和固态之间的转化 , 这就让它成了地球系统中的“活跃分子” , 在系统中以不同形式不断地运动 , 加上太阳辐射和地球引力的外在动力 , 形成了地球上生生不息的水循环 。
按照水存储的圈层不同 , 水可分为地面水、地下水、大气水和生物水等四个部分 。
自然界的水在太阳辐射和大气运动的共同驱动下 , 不断从江河湖海等地和植物的茎、叶面等 , 通过蒸发或蒸散 , 以水汽的形式进入大气圈 , 然后凝结成的水滴再以降水的形式降落到地球表面 。 到达地球表面的降水 , 一部分渗入地下 , 一部分则形成地面径流流入江河湖泊 , 再汇入大海;还有一部分通过蒸发或蒸散作用回到大气圈 , 或者以地下水形式流入江河湖泊 。 这就是地球水循环的简化模型 。
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地球水文循环示意图 。 图片来源:世界气象组织

我国极端日降水量事件频次增加
水可在液态、气态和固态之间任意转换的特殊性 , 决定了它是受气候变化影响最直接的因子之一 。 3月10日 , 世界气象组织发布的《2019年全球气候状况声明》(以下简称《声明》)显示 , 2019年是有仪器记录以来温度第二高的年份 。 自20世纪80年代以来 , 每个连续十年的气温都比1850年以来的前一个十年更热 。
中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区之一 , 自20世纪中叶以来 , 中国区域升温率明显高于同期全球平均水平 。
日益升高的气温必将引起水循环的变化 , 并对降水、蒸发、径流、土壤湿度等造成直接影响 , 引起水资源在时间和空间上的重新分配以及水资源总量的改变 。 研究表明 , 气温每升高1 ℃ , 空气中将能多容纳7%的水汽 。 虽然 , 空气中能容纳多少水汽是人们不易直观感受到的 , 但降水的变化却是容易觉察的 。
观测数据表明 , 气候变暖影响着降水量的空间和时间分布 。 在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减少的趋势 。 这就可能致使干的地方越干 , 湿的地方越湿 。
对中国而言 , 1961至2018年 , 中国平均年降水量呈微弱的增加趋势 , 但年降水日数呈显著减少趋势 , 年累计暴雨站日数和极端日降水量事件的频次均呈增加趋势 , 这意味着城市内涝、洪涝灾害等风险会增加 。
同时 , 数据显示 , 我国区域干旱事件频次亦呈微弱上升趋势 , 干旱风险增加 。
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中国海平面上升速率高于全球
海水比热容较大 , 90%以上的全球变暖热量都储存在了海洋中 , 气候变暖无疑会对整个海洋产生巨大影响 。 气温升高致使海洋热膨胀、冰川与冰盖融化、陆地水储量变化等 , 造成全球海平面的上升 。
《声明》表示 , 2019年海洋热含量已深入到深度2公里的海洋 , 打破2018年创下的纪录高点 , 全球海平面高度达到有记录以来最高值 。 1980年至2018年 , 中国沿海海平面上升速率为3.3毫米/年 , 高于同时段全球平均水平 。
值得一提的是 , 海平面上升不仅威胁生活在沿海低洼地带的人民 , 它与海洋酸化、海水含氧量减少、冰川退缩、南北极海冰与格陵兰冰盖缩小等 , 也严重破坏了海洋和冰冻圈生态 。
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此外 , 水资源的重要组成部分冰冻圈也是对全球变暖最为敏感的圈层 。
中国的冰冻圈主要分布在青藏高原、新疆北部以及黑龙江北部地区 。 以乌鲁木齐河上游最大的冰川“乌鲁木齐河源1号”冰川为例 , 自1959年以来 , “乌鲁木齐河源1号”冰川一直处于退缩状态 。 2001年冰川面积缩减至1.71平方公里 , 2008年缩减至1.59平方公里 , 2018年进一步缩小至1.51平方公里 , 2001年至今冰川面积减少11.7% 。 近年来呈加速消融趋势 , 与全球冰川总体变化一致 。
气候变化还对中国地表水资源、地下水、湖泊湿地面积、流域荒漠化等产生巨大影响 。

直面气候变化 , 如何更好利用水资源?
我国水资源总量约为2.8万亿立方米 , 由于人口众多 , 人均占有量仅为世界平均水平的1/4 , 是世界上人均水资源占有量贫乏的国家之一 。 而年际年内分配不均导致水资源供给可靠性大大降低 , 气候变化和极端气候现象频发导使水资源时空分布不均 , 更加剧了我国水安全形势的严峻程度 。
一般我国用水量分为农业用水、工业用水、生活用水和生态用水四类 。 因2003年我国才将生态用水纳入我国水资源统计范畴 , 因此通过统计2003年至2018年16年我国用水数据 , 可以看到 , 农业用水占总用水量的比重最大 , 约为62.8% , 其次为工业用水 , 约为22.7% , 生活、生态用水占比分别为12.6%和2.0% 。
近年来 , 随着社会经济的发展和产业结构的调整 , 我国用水结构也发生了深刻变化 。 在这16年间 , 农业和工业用水总量都呈现先增加后减少的趋势 , 但占比却呈减少趋势 , 分别从2003年的64.5%和22.1%下降到2018年的61.4%和21%;而生活用水则呈显著增加的态势 , 研究表明 , 年末人口的增加是我国近年来生活用水显著增加的主要原因 。
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研究表明 , 总体上我国用水效率与国际先进水平相比还有很大提升空间 。 工业用水效率与世界平均水平相差不大 , 但灌溉水利用率与国际先进水平相比还有较大差距 。 而我国农业用水占比超过六成 , 因此相比于工业用水和生活用水我国农业用水节水空间更大 。 未来可通过发展节水灌溉等措施进一步提高用水效率 。
直面气候变化对水资源的影响 , 一方面 , 全社会应当培养绿色低碳的生活方式 , 全力实现抑制升温的目标;同时 , 对于普通人来说 , 在日常生活中 , 也要从珍惜每一滴水做起 。
根据国家统计局最新数据 , 2019年末 , 我国总人口数约为14亿人;一滴水大约为0.05毫升 。 那么 , 每人每天节约一滴水 , 全国约省水70立方米 。 成年人维持生命活动每天至少需要2升水(0.002立方米) , 70立方米水可以维持35000个人一天的基本需水量 。 这个数字是不是还是很可观呢?
保护水资源 , 希望真正能做到 , 人人有责 。

中国气象报社 出品
作者:中国气象报全媒体采访人员 王美丽
制图:赵淼
编辑:张琳皓
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