氣候變化對降水與極端天氣氣候的影響略述

李　晶

(新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番水文水資源勘測局，新疆 吐魯番 838000)

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氣候變化對降水與極端天氣氣候的影響略述

李晶

(新疆維吾爾自治區(qū)吐魯番水文水資源勘測局，新疆 吐魯番 838000)

[摘要]分析氣候變化對降水的影響，研究氣候變化對極端天氣氣候的影響，極端天氣氣候事件主要包括特大干旱、強(qiáng)寒潮、持續(xù)性強(qiáng)降水、區(qū)域性高溫?zé)崂?、超?qiáng)臺(tái)風(fēng)等氣候?yàn)?zāi)害事件，對經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人類活動(dòng)帶來嚴(yán)重影響，甚至?xí)斐扇藛T傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失；提出增強(qiáng)防御能力，構(gòu)建完善的指標(biāo)體系，采取有效的技術(shù)措施，解決氣候變化對環(huán)境的影響。

[關(guān)鍵詞]氣候變化；降水；極端天氣

1氣候變化對降水的影響

氣候變化最為突出的特點(diǎn)是全球性和長期性，自世界氣候大會(huì)召開之后，正式擬定了世界氣候規(guī)劃，世界各國的專家、學(xué)者們也紛紛投身于該領(lǐng)域的研究當(dāng)中，并取得了一定的成果。全球性的氣候變暖是由溫室氣體誘導(dǎo)所致，其現(xiàn)已成為世界各國都非常關(guān)注的環(huán)境問題，氣候變化會(huì)對區(qū)域降水造成一定的影響。相關(guān)研究結(jié)果表明，全球性的氣候變化使水分的蒸發(fā)量發(fā)生了明顯了變化，如果任由這種情況持續(xù)發(fā)展下去，勢必會(huì)導(dǎo)致各種災(zāi)害頻繁發(fā)生。近年來，在全球氣候變暖的影響下，我國的氣候也隨之不斷變暖，受此影響，一些地區(qū)的河流蒸發(fā)量顯著增加，河川徑流量逐漸減少，河流的污染程度劇增。此外地表徑流的穩(wěn)定有所降低，從而造成了河流內(nèi)污染物的大量沉積與分解，致使河水水質(zhì)大幅度下降。

以國內(nèi)某省為例，受氣候變化的影響，該省自上個(gè)世紀(jì)60年代以來，降水呈現(xiàn)出明顯減少的趨勢，由相關(guān)測站獲得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上看，該省內(nèi)A、B、C、D、E、F等市90年代的降水平均值均較60年代的降水平均值有所減少，詳情如表1所示。

表1　某省主要城市60年代與90年代降水比較　mm

由表1中的數(shù)據(jù)可以清楚的看出，從60年代到90年代該省中一些主要城市的降水量受氣候變化的影響明顯減少，由此導(dǎo)致各市出現(xiàn)了不同程度的干旱問題，可見，降水的減少使旱災(zāi)的發(fā)生頻率增加。

2氣候變化對極端天氣氣候的影響

所謂的極端天氣氣候具體是指某中天氣氣候超出了正常值的范疇，比較常見的有寒潮、沙塵暴、干旱等等。導(dǎo)致極端天氣氣候出現(xiàn)的因素較多，其中最為主要的一個(gè)因素是氣候變化。

2.1沙塵暴

在我國的干旱地區(qū)中，沙塵天氣比較常見，這種天氣出現(xiàn)后，空中會(huì)彌漫大量的沙塵，由此會(huì)導(dǎo)致能見度下降，不但對交通正常運(yùn)輸?shù)挠绊戄^大，而且還對人體健康有一定程度的影響。若是在沙塵天氣出現(xiàn)時(shí)，伴隨持續(xù)大風(fēng)，則會(huì)形成沙塵暴天氣，強(qiáng)沙塵暴的風(fēng)力最高可達(dá)12級以上，它的破壞力要比普通的風(fēng)災(zāi)更為嚴(yán)重。對沙塵暴等級的劃定主要是以能見度和風(fēng)速為依據(jù)，國家氣象局依據(jù)能見度將沙塵暴劃分為三個(gè)強(qiáng)度等級，即普通沙塵暴，其能見度為500～1 000 m；強(qiáng)沙塵暴，其能見度為50～500 m；特強(qiáng)沙塵暴，其能見度<50 m。業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者在氣象局給出的標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行深入了研究，按照沙塵暴形成災(zāi)害的嚴(yán)重程度將其細(xì)分為4個(gè)等級，即弱沙塵暴、次強(qiáng)沙塵暴、強(qiáng)沙塵暴和超強(qiáng)沙塵暴，并通過上述指標(biāo)對某地區(qū)內(nèi)沙塵暴的分布特征進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，在某一年內(nèi)，該地區(qū)的沙塵暴、強(qiáng)沙塵暴和超強(qiáng)沙塵暴集中出現(xiàn)在3-5月，以4月出現(xiàn)的頻率最高，同時(shí)專家還指出，沙塵暴的形成與地面感熱有著極為密切的關(guān)系，而氣候變暖會(huì)導(dǎo)致地面感熱增強(qiáng)，由此會(huì)加劇沙塵暴的發(fā)生。

2.2寒潮

寒潮是一種大規(guī)模的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)，其特點(diǎn)為降溫明顯，并時(shí)常伴有雨雪、雨凇、霜凍等天氣狀況，會(huì)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸以及人類活動(dòng)的正常進(jìn)行帶來負(fù)面影響。冷空氣活動(dòng)強(qiáng)度以過程降溫與溫度負(fù)距平相結(jié)合的方式進(jìn)行劃定，中央氣象臺(tái)確認(rèn)寒潮事件的具體標(biāo)準(zhǔn)為：降溫超過10℃，溫度負(fù)距平的絕對值超過5℃。此外，也有一些研究學(xué)者將寒潮的確定標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)大到以下三個(gè)方面：降溫超過5℃，南海北部盛行北風(fēng)風(fēng)速超過5 m/s，內(nèi)陸與沿海的地面壓力差超過5 hPa。我國絕大部分的冷空氣來源于西伯利亞中部，該地區(qū)是寒潮的關(guān)鍵區(qū)。我國北方是寒潮事件的多發(fā)區(qū)域，10月份一般是東北寒潮發(fā)生的起始時(shí)間，而4月份則是江南和河套頻繁發(fā)生寒潮事件的時(shí)間段。近幾年來，我國發(fā)生寒潮事件的頻次呈逐年下降趨勢，從年代際變化的角度進(jìn)行調(diào)研，線性變化趨勢系數(shù)為-0.3次/10a。造成這一現(xiàn)象的原因在于，受全球氣候變暖的影響，我國冬春季發(fā)生寒潮災(zāi)害的頻次也隨之減少，這與AO位相增強(qiáng)有著密不可分的聯(lián)系。

2.3干旱

長期降水量不足是導(dǎo)致干旱的主要原因之一，干旱也是人類生存中所需面臨一大自然災(zāi)害，尤其是在全球性氣候變暖的背景下，區(qū)域干旱化趨勢更加明顯。通過綜合氣象干旱指數(shù)對近半個(gè)世紀(jì)以來全國不同地區(qū)的干旱變化情況進(jìn)行分析后得出如下結(jié)果：東北及華北地區(qū)的干旱化趨勢比較顯著，而隨著氣候變化，近年來西南地區(qū)的重大干旱事件呈現(xiàn)出增加的態(tài)勢。與干旱發(fā)生機(jī)理相關(guān)的指標(biāo)較多，應(yīng)用較多的為PDSI指標(biāo)，該指標(biāo)是一個(gè)綜合考慮水、蒸散可能性、土壤濕度及徑流的指標(biāo)，它在全球很多國家都獲得了應(yīng)用與認(rèn)可。我國是在上個(gè)世紀(jì)70年代時(shí)引入的該指標(biāo)，并結(jié)合我國的實(shí)際情況對指標(biāo)進(jìn)行了修改，由此得出了許多具有重要價(jià)值的研究成果。一些專家用該指標(biāo)對我國某一段時(shí)期內(nèi)的干旱變化特征進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，我國較大范圍的干旱事件主要發(fā)生在上個(gè)世紀(jì)60年代-80年代初期，這一時(shí)期正是國內(nèi)氣候變化較為明顯的一個(gè)階段。由此可見，氣候變化是導(dǎo)致干旱的主要原因之一。

3結(jié)語

受全球氣候變暖的影響，我國各類極端天氣氣候事件呈現(xiàn)出不同的時(shí)空演變特征。極端天氣氣候事件主要包括特大干旱、強(qiáng)寒潮、持續(xù)性強(qiáng)降水、區(qū)域性高溫?zé)崂?、超?qiáng)臺(tái)風(fēng)等氣象災(zāi)害事件，此類事件會(huì)對經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人類活動(dòng)帶來嚴(yán)重影響，甚至?xí)斐扇藛T傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失。在氣候變暖的大背景下，我國發(fā)生極端天氣氣候事件的頻率和強(qiáng)度也有所增強(qiáng)，對社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了嚴(yán)重威脅。自上世紀(jì)中期以來，我國長江流域降水強(qiáng)度明顯增加，東北和華北地區(qū)的干旱范圍有所擴(kuò)大，西南地區(qū)的干旱災(zāi)害頻繁發(fā)生。極端天氣氣候事件導(dǎo)致災(zāi)害的嚴(yán)重程度不僅受事件本身的性質(zhì)和強(qiáng)度因素影響，而且還與受災(zāi)地區(qū)的防災(zāi)能力、承載能力有著直接關(guān)系。為此，隨著重大氣象災(zāi)害的危害程度不斷加大，必須加強(qiáng)對極端天氣氣候事件的研究力度，及時(shí)采取有效的防御措施，將損失降至最低。

3.1增強(qiáng)防御能力

重視極端事件防御能力建設(shè)。根據(jù)調(diào)查資料顯示，發(fā)達(dá)國家發(fā)生極端事件后，會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，而發(fā)展中國家發(fā)生極端事件后，則會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷亡。造成這一現(xiàn)象的原因在于，發(fā)展中國家抵御極端事件的能力薄弱，沒有構(gòu)建起完善的極端事件預(yù)警系統(tǒng)。為了提升國家的防災(zāi)、抗災(zāi)能力，有效將氣象災(zāi)害的危害程度將至最小化，我國應(yīng)當(dāng)改善應(yīng)對極端事件時(shí)所暴露出來的脆弱性，采取有效措施，加強(qiáng)極端事件防御能力建設(shè)。如針對連續(xù)性強(qiáng)降水災(zāi)害，可采取加強(qiáng)防洪工程建設(shè)、改善城市排水系統(tǒng)、提高建筑物質(zhì)量等措施，減少突發(fā)洪水對經(jīng)濟(jì)和人身安全帶來的危害性；針對高溫?zé)崂颂鞖鉃?zāi)害，可通過建設(shè)公共場所制冷設(shè)施、構(gòu)建災(zāi)害天氣預(yù)警系統(tǒng)來加以應(yīng)對。

3.2構(gòu)建完善的指標(biāo)體系

為了有效應(yīng)對氣候變化對降水和極端天氣的影響，建議有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)構(gòu)建起一套完善的指標(biāo)體系，借此來加強(qiáng)對極端天氣事件發(fā)生和發(fā)展過程的監(jiān)測與預(yù)警。為此，業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者應(yīng)在未來的工作中，逐步加強(qiáng)對極端事件形成機(jī)理及相關(guān)預(yù)測技術(shù)的研究力度，這樣有助于我國災(zāi)害天氣預(yù)警水平的提升。

3.3采取有效的技術(shù)措施

氣候變化導(dǎo)致降水減少，氣候變暖造成干旱地區(qū)的徑流量大幅度減少，由此造成了水資源供需問題的加劇，干旱災(zāi)害的發(fā)生頻率也隨之增加。所以，增加降水量是解決干旱、供水平衡等問題較為有效的措施之一，鑒于此，可對雨水資源進(jìn)行大幅度的開發(fā)、利用，并進(jìn)一步提高對空中水資源的利用效率，以此來達(dá)到增強(qiáng)降水頻率和數(shù)量的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]張明軍,王圣杰,李忠勤.近 50年氣候變化背景下中國冰川面積狀況分析[J].地理學(xué)報(bào).2012(10):66-69.

[2]夏軍,劉春蓁,任國玉.氣候變化對我國水資源影響研究面臨的基于與挑戰(zhàn)[J].地球科學(xué)進(jìn)展.2013(12)88-90.

[3]施雅風(fēng),沈永平,胡汝驥.西北氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)型的信號、影響和前景初步研究[J].冰川凍土.2012(3):219-226.

[4]何清,楊青,李紅軍.新疆40 a來氣溫、降水和沙塵天氣變化[J].干旱區(qū)地理.2012(11):98-100.

[5]葛朝霞,曹麗青,薛梅.近 50a 來南疆氣候變化對可利用降水量的影響[J].河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2011(1):73-75.

[6]蔡敏,丁裕國,江志紅.我國東部極端降水時(shí)空分布及其概率特征[J].高原氣象.2014(5)57-59.

[中圖分類號]TV125

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)02-0131-02

[作者簡介]李晶(1987-)，女，新疆昌吉人，助理工程師，主要從事水文水資源方面的研究。

[收稿日期]2015-11-16