气候变化 2001:
影响、适应性和脆弱性
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4. 自然和人类系统

  自然和人类系统会受到各种气候变化的直接影响,如平均温度、降水量的变化、气温和降水变率的改变以及气候事件发生的频繁和严重程度等。自然和人类系统还受到气候变化的间接影响,如海平面上升、土壤湿度的变化、陆地和水体的变化、火灾和虫灾发生频率、带菌生物和寄主分布的变化等。系统对这些变化是否敏感取决于系统自身的一些特点,以及潜在的不利和有益的影响。适应能力可以缓解对系统的不利影响。人类管理系统的适应能力取决于可获得的资源、信息、技术、技能和知识,也取决于推动或限制人类系统如何响应气候变化的文化、经济、社会、政府各部门的稳定性和效率。

4.1 水资源


图TS-3:径流变化模式在很大程度上以来于降水变化的模拟结果,不同模式下结果不同。在图中,HadCM2模式和HadCM3模式下高纬度地区和东亚地区径流量增加[参见4.3.6.2],中亚地区,径流量减少,地中海沿岸地区、南部非洲和澳大利亚在变化趋势上,大部分模型都有一致结果。另外一些地区,降水和径流依气候情景而变化。

  一些地区,呈现径流量明显增加或减少的趋势。由于影响因素很多,如水文状况随时间的变率、器测记录时间短和其它非气候变化因素,因此,判定是气候变化导致了径流量变化趋势的可信度还很低。相反,观测到大范围的冰川加速退却、河流径流量峰值由于春季变为冬季,这些现象与气温升高有很大关系。这些现象的可信度很高,原因是这些现象主要是由于气温升高引起的,而不受影响河流径流量大小的那些因素影响。冰川将继续退却,许多小冰川会消失(高可信度)。退却的速度依赖于温度升高的速率。[4.3.6.1, 4.3.11]

  气候变化对径流量和地下水补给量的影响在不同地区和不同模式下是不同的,主要依赖降水变化情况而定。一些地区,不同的情景虽然预测的趋势是一样的,但变化幅度不同;在另一些地区,不同情景预测的径流量和地下水补给量的变化趋势不同。图TS-3为两种气候变化情景预测的可能径流变化情况。预测的河流径流量和地下水补给量的趋势与强度的可信度在很大程度上取决于对降水预测的可信度。径流量在高纬和南亚地区增加,在中亚、地中海和南部非洲地区降低,这与气候模型预测结果一致。对其他地区的模拟结果则取决于模型。[4.3.5, 4.3.6.2]

  在降雪作为水分平衡中重要组成部分的地区,河水流量的高峰期由春季转为冬季(高可信度)。气温升高,冬季降水量更多以降雨的形式出现,而不是像过去那样,在春季融化之前以雪的形态储存在地面上。在特别寒冷的地区,由于气温升高降水仍以降雪的形式出现,故地区径流量随时间的变化不大。径流量随时间变化最大的地区可能是在交错地带,包括中东欧、硌矶山脉南部,这些地方极小的增温都会大量减少降雪。[4.3.6.2]

  水温升高一般造成水质变坏(高可信度)。径流量可以改变温度对水质的影响,径流量可以加剧温度对水质恶化的影响,但也可减轻温度对水质的影响,这取决于径流量是增加还是减少。在其它条件不变的情况下,水温升高改变了水体中的生物化学过程(一些使水质退化,一些有净化作用),更重要的是升温降低了水中溶解氧的浓度。在河流中,径流量增加可以抵消不利影响,稀释了各种化学成分。径流量减小,则使水中化学成分浓度增加。在湖泊中,径流量有可能抵消温度对水质影响,也有可能加重温度对水质的影响。[4.3.10]

  大部分地区洪水强度和频率可能会增加,一些地区枯水期流量可能会减少。虽然对一些集水地区径流量变化的预测信度很低,但不同气候情景预测的极端流量和流量变率的变化趋势是一致的。虽然降水变化的影响还依赖于集水地区的其它一些特征,但预测的暴雨频率增加会引起地区洪水强度和频率的增加。枯水期径流量是降水量和蒸发量的函数。即使预测该地区的降水量增加或有很小变化,但如果预测蒸发量增加,枯水期的径流量也会进一步减少。[4.3.8, 4.3.9]

  当前全球大约1/3,即17亿的人口生活在贫水国家(定义为20%以上的用水来自循环水,作为贫水指标)。随着人口的增加,这个数目在2050年预计将增加到50亿左右,这与人口增长速率有关。预计气候变化会进一步减少许多贫水国家的河水径流量、地下水回灌量,例如,中亚、南部非洲、地中海近邻国家。

  一般来说,随着人口增加和经济发展,对水资源的需求量会增加,但有一些国家对水资源需求量也会减少。气候变化也许降低一些贫水国家的可获水量,而使其它一些地区可获水量增加。气候变化对城市和工业用水的需求量不会有很大影响,但对灌溉用水量影响很大。对城市和工业部门,非气候因素将继续对供水需求有很大影响。然而灌溉用水主要由气象因子决定,在特定地区灌溉用水量无论是增多还是减少均取决于降水量的变化;温度升高和蒸散加剧,对灌溉用水的需求就会增大。[4.4.2, 4.4.3, 4.5.2]

  气候变化对水资源的影响不仅取决于河流径流量和地下水补给总量、时间分配和质量的变化,而且还取决于系统的特征、对系统产生的压力方面的变化、系统采取什么样的管理和措施适应气候变化。非气候变化因素可能比气候变化对水资源的影响更大。水资源正面临着改变管理措施的挑战,许多方面的压力增加,将增加对气候变化的脆弱性,但许多管理措施的变化,可以减少水资源对气候变化的脆弱性。未得到管理的系统可能对气候变化是最脆弱的。可以肯定的是,目前没有管理措施来缓冲水文变率对这种系统的影响。[4.5.2]

  由于不确定性,使得目前的水资源管理面临气候变化问题引起的挑战。对水资源进行综合管理可以加强水资源适应变化的能力。过去在设计和建设基础设施时没有考虑气候变化因素,因为不可能假设未来的水文状况与过去一样,所以,现在的关键是要把不确定因素考虑到水资源的计划和管理中去。对水资源进行综合管理是日益受采用的方法,以协调水分的供需平衡与变化,它要比传统的水资源管理方式灵活。提高了对每周、每月河流径流量的预测能力,也可能改善水资源管理的提高应对水文变化的能力。[4.6]

  然而,世界各国对气候变化的适应能力(特别是对水资源进行综合管理的能力)差异很大。实际上,在市场规范和管理机制不健全的国家,对水资源进行综合管理是非常困难的,因此,解决问题的关键是要把水资源综合管理方法纳入到专门设置的机构。在这些地区,即使在没有气候变化情况下,对水资源进行综合管理对改善管理效率也是很有必要的。[4.6.4]



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