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21世纪气候变化预测及流域规划治理中应对影响研究初探
作者:高治定 雷鸣 王…  文章来源:黄河规划设计  点击数  更新时间:2009/8/13 10:44:21  文章录入:ahaoxie  责任编辑:ahaoxie

  [摘 要]预计到2100年,中国平均气温升高3℃左右,预估气温增加速率将是史无前例的;全球平均海平面将比1990年上升0.09~0.88m,2050年黄河三角洲海平面上升预估40~50cm;一些极端事件(如高温天气、强降水、热带气旋、强风等)发生频率会增加。全球气候变化会对人类社会的发展产生深远的影响,甚至有可能危及人类社会的生存。黄河流域处于气候变化影响比较敏感地带,气候变化将直接引起黄河流域水文情势的变化,甚至可能出现我们过去尚未遇见的一些新的情况。为此,我们在黄河流域规划治理中需要加以认真对待。本文在较全面了解中国科学家对中国未来气候变化预测情况下,初步探讨可能给流域水文情势变化造成影响及需要开展的相应对策研究问题。

  [关键词]气候变化预测 气候变化影响 水文情势 对策研究

  1前言

  气候预测是预测全球系统对人类排放的温室气体和硫化物气溶胶等的浓度情景(设想),或气候系统内部的变化或外部的强迫(如二氧化碳浓度或太阳辐射的变化等)的响应,通常利用气候模式模拟取得。

  目前全球有14个模式中心和23个全球气候系统模式参加了政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第四次评估(2007年),该评估报告中有关正因和预测的数值试验,给出了预测结果,提供了比IPCC第三次评估报告(2001年)关于人类活动影响气候的更强有力的证据。本文提供的中国21世纪气候变化预测成果主要取自文献[1]。这份报告于2007年2月公开发表,总结了中国科学家有关气候变化科学研究成果,为未来中国参与气候变化领域的国际行动提供科技支撑,为制定我国国民经济和社会发展提供科学决策依据。

  鉴于目前气候模式预测未来气候变化成果具有一定不确定性,因此在研究未来气候变化对黄河规划治理影响时,在采用某种模式的具体计算成果时,应持非常谨慎的态度。需要针对主要涉及的气候要素模拟的可靠性(如模拟未来气温变化可靠性要明显高于降水),以及对所研究的应对对象可能影响程度、影响后果,并结合当前社会经济、技术情况等综合考虑。

  2对中国未来气候变化预测

  中国科学家基于不同的温室气体和气溶胶排放情景,利用全球和区域气候模式,并参考其他国家的模式预估结果,对中国未来100年的气候、极端天气气候事件及海平面变化趋势进行了预估。

  IPCC先后发展了两套温室气体和气溶胶排放情景,即IS92和SRES排放情景。SRES排放情景于2000年提出,主要用于第三次评估报告(TAR)中气候模式预估。SRES排放情景主要由四个框架组成:A1、A2、B1和B2。中国科学家发展的全球气候模式,按以下4种排放情景进行了模拟,其中,GG情景表示温室气体增加,GS情景是既有温室气体增加又有硫酸盐气溶胶增加,A2为高排放,B2为中排放。

  对中国未来100年气候初步预估结果[1]主要有以下几个方面:

  (1)21世纪中国地表气温将继续升高,冬半年和北方地区变暖可能更为明显。21世纪末全国平均气温升高3℃左右。预估气温增加幅度和速率将是史无前例的。

  (2)21世纪中国年降水量将可能明显增加,增加幅度可能达到11%~17%。但不同地区降水量变化的差异较大,其中西北、东北和华南地区可能增加更多,而环渤海沿岸和长江口可能变干。对未来降水变化趋势的预估还存在很大的不确定性,未来自然因素引起的降水变化可能更重要。对自然气候变化趋势的预估,未来20年中国夏季降水存在着由南涝北旱型向南旱北涝型转变的可能性。

  (3)中国未来极端天气气候事件的发生频率仍将有所变化。21世纪中国冬季的寒潮将可能继续减少,而部分地区夏季炎热日数可能增多,暖冬与炎夏的次数可能增加;中国东南及西南地区(包括西北和东北部分地区)强降水日数可能增加;北方地区沙尘爆发频次可能保持在较低水平上,甚至进一步减少。

  在文献[2]中,提供了一些海平面上升预估成果:其中预估2100年全球海平面上升9~88cm(与1990年比较);预估2030年黄河三角洲海平面上升12~30cm,2050年上升40~50cm。

  为了更进一步了解未来100年黄河流域气候变化可能情况,综合了一些模式预测结果[1-2],以供应对研究时参考。

  利用全球气候模式和A2、B2排放方案模拟未来黄河流域各省气温变化结果表明,21世纪黄河流域年平均气温将持续增暖,具体见表1。两模式模拟结果看,到2020年沿黄各省气温可能变暖1.0~1.8℃,两类模式流域平均变暖1.4℃;2050年流域各省增暖2.2~3.4℃,两模式流域平均变暖2.7℃;2070年各省年平均气温变暖3.1~5.0℃,两模式流域平均变暖4.2℃;2100年各省变暖3.7~6.8℃,两模式流域平均变暖5.0℃。

  21世纪黄河流域各省区年平均气温增暖幅度不同,由表1可见,两类模式方案下,不同年代气温增暖的地理分布情况是相同的,以位于偏西、偏北诸省的内蒙古、宁夏、青海年气温增幅较大,而位于偏南偏东的四川、河南、山东诸省年气温增幅较小。如2020年的B2方案,前者诸省年气温增幅达1.5~1.8℃,而后者诸省为1.0~1.3℃。

  

  

  注:预测值取自文献[2]表10.10,具体数值代表某年代前后的平均情况

  利用全球气候模式模拟的2020年四个季节中黄河流域与全国一样,也都一致增暖,增暖的地区差异也有所不同。四季中,位置偏北、偏西增暖幅度稍大,偏南、偏东地区增幅较小。四季中以冬季增暖幅度比较大,2020年预估情况见表2。

  由表3可见,中国区域气候模式模拟2070年黄河流域气温变化值要低于全球气候模式的模拟结果。黄河流域大部分地区2070年气温增加2.5~2.8℃。黄河源区可能达2.8℃以上。

  21世纪末黄河流域年与4个季节降水的分区情况见表4、表5。其中,各区间秋、冬季降水量均为增加趋势,春、夏季降水变化趋势比较复杂。

  

  

  

  

  

  

  

  

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