四川省氣候變化風險及適應對策研究

向 柳，張玉虎，郭曉雁

(1.四川省節能低碳和應對氣候變化中心(四川省經濟信息中心)，四川 成都 610021；2.首都師范大學 資源環境與旅游學院，北京 100048)

1 引言

氣候是人類和生態系統賴以生存和維持的基本自然條件。隨著“氣候容量”(Climatic Capacity)概念的提出[1]，氣候與人類社會和生態系統之間抽象的多維度依存關系得到越來越多的關注[2]。聯合國政府間專門委員會(IPCC)第五次報告(AR5)指出，自20世紀中葉以來觀測到的氣候變化可能在過去幾十年到千年時間尺度上都是前所未有的[3]；2015、2016年，全球平均氣溫達到有氣象觀測記錄以來的最高水平，北極地區升溫速度甚至達到全球平均水平的2倍，氣候變化指標上升至新的水平[4]；未來幾十年，受氣候過程、現有技術及溫室氣體的生命周期影響，即便采取最大程度減排，溫室氣體排放仍將導致全球氣候進一步變暖，即使停止溫室氣體排放，氣候變化仍將維持數百年[3]。預估未來中國區域溫度將繼續升高，相對1986～2005年，預估2081～2100年中國區域可能增溫1.3～5.0 ℃，增溫幅度高于全球水平，降水增加2%～5%[5]。未來氣候變化將對自然和人類系統產生廣泛的影響，加劇氣候變化風險[6]。

區域是公眾感知氣候變化最直接的空間尺度，區域氣候變化與當地自然環境演化、經濟社會活動密切相關，評估未來地方氣候變化及其風險是區域采取適應氣候變化行動的前提。但目前關于地方氣候變化風險及適應的研究分散、破碎、不均衡，對未來氣候變化風險及其適應的整體、系統認知匱乏。自然環境多樣區易受氣候變化影響，四川省地勢起伏大，氣候垂直差異大，自然條件多樣，生態環境脆弱，加之人口眾多，人均資源稟賦較差，是典型的氣候變化敏感區，亟需加強對氣候變化進行系統、全面地認知，以為提高氣候變化適應能力提供科學依據。

2 未來氣候變化風險

20世紀，四川經歷了明顯的冷暖變化[7]。1961～2012年，四川氣溫不斷升高，增溫幅度低于全國但高于西南地區平均水平，降水量減少，氣候暖干化趨勢明顯[8]。雖然未來四川氣候變化具有不確定性，但《排放情景特別報告(SRES)》A2、A1B和B1情景下，21世紀四川氣候將呈顯著變暖、變濕趨勢[9]。西部高原高海拔地區增溫幅度較大，東部低海拔地區增溫幅度相對較??；冬季增溫幅度最大，夏季增溫幅度最小，但夏季降水增加幅度最大[9](圖1)。

2.1 對自然系統可能造成的風險

2.1.1 加大自然災害風險

氣候的不穩定性是低溫凍害、高溫干旱、暴雨洪澇、大風雷電等極端事件頻發的重要驅動力，并可能誘發山洪、泥石流、崩塌、滑坡、森林火災及病蟲害等。SRES B2情景下，隨著溫度升高，21世紀四川潛在蒸散量呈現逐漸增加趨勢，地表濕潤指數呈減小，干旱風險明顯增大，且近期(2011～2040年)最為嚴重[10]。SRES A2、A1B和B1情景下，21世紀四川氣候將呈顯著變濕趨勢，極端降水趨于頻繁且強度增強[9]，為崩塌、泥石流、滑坡、洪澇等次生災害發生提供了更為有利的氣象條件，可能進一步增加川西南、環四川盆地山區的山地災害風險。

2.1.2 干擾陸地生態系統穩定性

森立、草原、濕地等生態系統對氣候變化十分敏感，氣候的微小擾動都可能對系統中生物群落的結構、功能和過程產生較大影響。典型濃度路徑(RCPs)情景下，未來氣候變化極有可能造成四川省內常綠闊葉林適宜生境向青藏高原腹地擴展，適宜生境總面積增加[11]。溫升情景下，四川盆地內森林地帶總分布面積將增加，高山草甸或凍原地帶分布面積將減少，亞熱帶荒漠地帶將出現，整個生命地帶的分布將會沿東南至西北方向發生類型和地界的推移。SRES A2、B2和A1B情景下，21世紀四川省境內主要植被分布面積總體增加，病蟲害、鼠害、火災等風險加大，森林火險指數增量逐漸增加，高火險及其以上火險等級天數明顯增加；主要森林蟲害沿攀枝花、西昌、峨眉山走向北、向西移動，分布面積略有增加[12]。RCPs情景下，氣候變化極有可能造成山鷓鴣適宜生境面積減少、適宜程度下降、景觀破碎化程度加劇，自然保護區網絡對山鷓鴣適宜生境和可利用適宜生境的保護能力可能下降[11]。溫度升高、雪線上升有益竹子生長、更新，促使竹子分布范圍向更高海拔擴展，將使大熊貓棲息地向更高海拔發展的趨勢，拓寬大熊貓活動范圍[13]。氣候持續變暖可能加劇外來物種入侵風險，紫莖澤蘭向更北更高地區泛濫[14]；氣候變化將對氣候敏感性極高的沙化治理、水土保持、巖溶區石漠化修復等生態工程產生負面作用[15]。

圖1 四川省氣候變化風險關系

2.1.3 增加水資源系統風險

四川省水資源豐富，素有“千河之省”之稱，擁有大小河流1419條，且湖泊、冰川眾多，大型水電水資源基礎設施分布集中。氣候變化會影響水文循環各要素及循環方式，SRES A2、B2情景下，21世紀末降水增多，將深刻影響四川河湖健康和水資源安全[16]。未來氣候趨濕及季節分配的改變[9]，可能對水資源穩定供給和調配形成更大挑戰，季節性、區域性干旱將對山區特別是溶巖地區、川西南高山區農業灌溉和人畜飲水構成威脅；而降水特別是極端降水增多會加劇水土流失，特大暴雨和大洪峰頻發將增大梯級大壩群、病險水庫及沿江城市、內河港口洪澇風險[17]，持續升溫加劇川西冰川凍土融化。氣候變化對水量的影響還將直接影響水環境中污染物的來源和遷移轉化行為，影響水環境質量[18]，影響沿沱江、岷江、嘉陵江城市水資源供給和水環境安全。

2.2 對人類系統可能造成的風險

2.2.1 干擾城市及關鍵基礎設施運行

四川盆地濕度大，體感溫度高，川西南、川南河谷地區“火爐效應”明顯，隨著氣溫進一步變暖，未來遭受高溫熱浪襲擊風險將不斷增大[19]；更炎熱的天氣，造成通信電纜靜電干擾、下垂和設備壽命減損及冷卻需求增加，能源設施電壓不穩、頻繁停電、能耗增加，道路設施變形、膨脹和熱敏感的設備膨脹，廢物轉運氣味加重。更多更強的降水導致排水系統超載、磨損增加，地下電纜浸水，地下設施可用性減少，細菌和寄生蟲問題，應急設備使用率增加[20]。年降水日數、年平均風速和穩定類天氣天數變化也將影響霧霾的形成和治理[21]。

氣候變化及其導致和誘發災害事件影響公路、鐵路、大型水庫、跨流域調水設施、能源管線等工程設施及其重要輔助設施設備和所依托環境，影響工程的安全性、穩定性、可靠性和耐久性，并對工程的運行效率和經濟效益產生一定影響[22]。氣候變化下造成極端低溫、持續高溫干旱、徑流減少、極端降雨和大洪峰等使基礎設施服役環境惡化[23]；一些河流的水文特征發生改變，原有的水庫調度模式不能及時調整，且部分水庫由于設計年代久、原有防洪標準偏低，大壩漫頂甚至潰壩的風險增加，梯級高壩、病險水庫等巨型構筑物在氣候變化條件可能成為災害事故源[24]。暴雨等極端天氣出現的頻率和強度增加，也直接威脅各類建筑工程的施工進度和安全水平，對建筑物的安全性、適用性和耐久性提出新的要求[15]。極端天氣事件還可能導致網絡、電力、交通中斷風險。在極端氣候條件下，一些河流水文系列可能發生變化，增大了河川徑流過程的不確定性，水庫原有的防洪標準可能變得偏低，對汛期水庫調度產生重要影響。近期發生的美國奧羅維爾水庫險情的原因之一，就是水庫調度對氣候變化導致的水文系列變化未做出及時調整。尤其對于我國中小河流上的水庫，由于設計年代已久，缺乏水文資料，原設計存在安全上的不確定性，在極端降雨情況下，大壩漫頂甚至潰壩的風險增加。

2.2.2 增加農業生產的不穩定性

氣候資源變化對農業生產結構、種植制度、作物品種、栽培管理措施和農作物產量有重要的影響[25]。四川作為西部最大糧食主產區，全球氣候變化背景下農業氣候資源將發生改變，而農業種植熱量、光照、水分等各方面的變化，可能給農業生產過程帶來潛在或顯著的影響，導致農業生產的不穩定性增加。研究表明[16, 26, 27]，SRES A2和B2情景下：①21世紀末四川氣溫和溫度生長期內≥10 ℃積溫將呈升高趨勢，熱量資源的增加有利于農作物中晚熟品種種植界限北移，增大復種指數，從而擴大農作物的種植面積及適種面積，在保證作物產量的同時提高品質[28]；但氣溫升高有可能縮短作物生育期，導致產量下降[29]，且氣候變暖可能使病蟲害發生期提前、繁殖代數增加、害蟲死亡率下降，增大病蟲害風險。②川西高原年日照時數呈減少趨勢，其他地區以增加為主，溫度生長期內日照時數呈增加趨勢，光照資源的增加可以促進農作物的光合作用，有利于農作物中有機物的積累。③溫度生長期內降水量在四川大部地區呈增加趨勢，有利于農作物產量與品質的提高；但如果降水過多，可能造成農田受淹、肥料流失、農業種植成本增加，收獲的季節里，過多降水會使果實發芽霉爛。④年參考作物蒸散量和溫度生長期內參考作物蒸散量以增加為主，年濕潤指數和溫度生長期內濕潤指數在大部地區以減小為主，溫度升高，蒸散量增加，濕潤指數減小，農業干旱風險可能加大，增加糧食產量波動。

2.2.3 損害人體健康

氣候變化引起的高溫熱浪等氣候事件可能導致死亡、營養不良和意外傷害的增加，直接危害當地居民的健康和生命安全，由氣候變化引起的生態環境變化可能產生更為廣泛的適合媒介生物及病原體孳生的環境，造成本地和外來傳染病發病率增加、傳染病分布范圍擴大、人群對疾病易感性增強，引起疾病分布范圍擴大和流行強度增強，對居民健康造成威脅[15, 30]。氣候變化還造成人體暴露特別是一些職業性暴露于高溫、低溫等環境。

2.2.4 破壞旅游資源環境

氣候變化會引發自然景觀與生物物種多樣性的調整，毀壞當地的自然特色和人文旅游資源，影響旅游業可持續發展。氣候變化將對九寨溝、黃龍、稻城亞丁、峨眉山、西嶺雪山等對氣候敏感的自然旅游資源或景觀構成直接和間接風險。如氣溫升高導致海螺溝冰川面積減少、積雪量減少、雪線上升，造成既有景觀的退化和消失[31]。同時，極端天氣及其誘發的洪水、泥石流、滑坡、崩塌等災害會致使旅游交通停滯甚至癱瘓，氣溫和濕度等在短期發生驟變會影響旅游人數和逗留時間，從而影響區域旅游業的收益，甚至引起旅游發展格局的變化[15]。

3 面向未來氣候變化風險的適應對策

近年來，一些研究人員雖然圍繞四川未來氣候變化及其風險開展了相關研究，但相較于氣候變化的不確定性和影響的廣泛性、復雜性和長期性，對氣候變化及其對自然和經濟社會系統影響的科學認知還十分有限，盲區仍較多，機制機理不清，時間跨度短。而根據人口、城市化、工業化發展規律及其預測分析[32]，21世紀上半葉四川龐大的人口基數不會發生顯著改變，城市化仍將快速推進，城鎮、人口、產業布局更加聚集。一方面，適應氣候變化能力增強；另一方面，人類活動可能加劇氣候變化的不利影響。

3.1 區域氣候變化適應框架

加強氣候變化的科學研究、技術研發和推廣示范。加大對區域氣候變化、影響、脆弱性研究，重視氣候變化對大熊貓等旗艦物種棲息地、重要產業部門、關鍵基礎設施的影響評估，開展適應氣候變化能力評估，研發農業、林草濕地生態系統、水資源、城市和關鍵基礎設施適應氣候變化關鍵支撐技術，加強成本效益評估，推廣示范適應技術，為適應氣候變化決策和行動提供科學依據和技術支撐。

將氣候變化因素納入經濟社會發展全局。將適應氣候變化目標將納入區域發展規劃和土地利用管理、城鎮體系規劃、生態環境保護規劃及資源開發規劃各環節，完善配套行動方案和政策措施。將氣候變化因素納入空間開發適宜性評價，優化區域空間開發布局，明確重要生態功能保護區域，嚴格控制生態環境脆弱、地質結構復雜區域進行的開發建設活動。有機結合氣候變化適應與可持續發展，協同推進氣候變化適應與扶貧開發、防災減災、環境治理、生態保護。充分利用市場機制適應氣候變化，多方籌集適應氣候資金。

制定重點區域、領域和敏感人群適應氣候變化方案。加強水資源、生物多樣性、農業等領域處理氣候變化影響與減少脆弱性的能力建設，增強低收入人群和脆弱群體的適應能力，對脆弱、珍惜的動植物，設立專門適應計劃[33]，將提高大小涼山等貧困地區適應氣候變化能力列為優先議程。

提高公眾意識，推進多方參與。鼓勵政府機構、私營部門、民間團體、公眾共同參與適應氣候變化，加強對個體尤其是農牧民和老人、兒童適應氣候變化的指導。

3.2 部門適應氣候變化措施

3.2.1 增強防災減災能力

增強極端天氣氣候事件及其誘發災害的綜合防御能力。加強區域氣象氣候災害發生規律的研究，建設極端氣象氣候事件及洪澇、干旱、山地災害、林草火災等監測、預測、預警和預防體系，加強自然災害綜合管理和防御，重新論證地質災害易發區，篩查不安全建設用地，降低氣候變化的風險。

3.2.2 加強自然生態保育

對野生動植物分布和種群變化進行長期、系統的追蹤監測，評價氣候變化對生物多樣性的影響，構建氣候變化對野生動植物及其生境影響的科學數據庫。對動植物物種進行敏感度分析，篩選對氣候變化最敏感或最早有反應的物種作為優先保護的物種，識別氣候變暖條件下潛在的受威脅物種。根據生境喪失對物種威脅的程度，劃定植物多樣性敏感區、關鍵區，將高寒地區、具有異質生境的特殊山區、林區、湖泊濕地作為保護植物多樣性最大化的地區，重視生態脆弱區生態系統保護，加快大熊貓國家公園建設，保護和修復大熊貓棲息地生態系統。考慮自然保護區所在位置、面積、區域劃分、功能設計等問題上的氣候變化影響，根據保護物種和生態系統變化情況，調整保護區范圍。對敏感物種，通過人工進行繁殖體傳播和授粉，建立和保護長距離遷移物種的通道，消除物種遷移的障礙。重視遷地保護在野生植物保護中的重要作用，保護瀕危物種，防止有害物種入侵加強火災、蟲害、動物疫情的早期預警、監測[34～38]。川西地區是長江上游的生態屏障，應是生態保護的優先區域。圍繞氣候變化下川西高原草原生態系統的生態過程與環境效應，草原自然災害發生及預警，生態系統生產力、多樣性、穩定性維持與變化，草原病蟲鼠害的發生預測等領域開展研究?；跉夂蜃兓瘜Σ菰匀簧鷳B系統的影響，評估氣候條件下川西北草原合理載畜量，確定適度放牧強度閾值?？茖W合理安排禁牧期、休牧時間、輪牧、自由放牧。針對草原保護工程，加強生態監測并進行后評估，開展適應性調整和科學利用規劃，促進生態恢復，規避因氣候變化而帶來的諸多風險[39,40]。

3.2.3 強化水資源調度保護

發展節水集水技術，建設海綿城市、海綿流域，增強地表涵養水資源能力。科學規劃水資源工程布局、規模，加強綠色水資源工程建設，有步驟地實施跨流域調水工程，建設應急備用水源，實施多水源聯合調度。開發非常規水資源利用，充分利用云中水、污水、洪水資源，提高水資源循環率。保護沼澤濕地、湖泊水庫等地表水體，加強小城鎮和農村地區污水治理。

3.2.4 建設氣候智慧型城市

建設韌性城市，通過政策、體制機制設計、調整和人財物等資源配置，更加靈活地適應氣候變化、管理氣候風險，最大限度地減小城市面臨的潛在氣候風險[41]。在成都等重點城市，構建地方特色的綜合氣候監測指標體系[20]，識別城市的氣候變化關鍵風險、脆弱人群和區域。將氣候風險管理納入城市規劃體系，城市土地利用、城市形態、基礎設施布局要充分考慮氣候變化因素。城市相關規劃中充分考慮氣候承載力，提高和更新城市規劃設計參數和標準規范。加強論證氣候變化對用地適宜性的影響，識別極端氣象條件下存在安全隱患的用地范圍[24]，適度擴大禁建區和限建區的范圍[42]；增加并合理布局綠化區，平衡城市生態系統，保護綠地和生態脆弱區[43]，發展屋頂綠化、綠墻，減輕城市熱島效應的影響[44]，構建生態綠色通風廊。新建和改造城市基礎設施應考慮氣候變化的中長期影響，將適應氣候變化相關指標納入建設標準，推廣普及綠色建筑，增強建筑隔釋熱功能。推進城市低影響開發模式，提高綠地和土壤運送地表徑流的比率，提高雨洪資源利用水平，構建城市良性水循環系統[45]。提升城市應急保障服務能力，加強城市公眾預警防護系統建設，提高城市系統的恢復力。

3.2.5 提高基礎設施恢復力

建設有恢復力的基礎設施系統。加強氣候變化及其誘發災害對梯級高壩的潛在風險研究、模擬，對部分老舊基礎設施進行修補、升級和調整，避免其引發一系列安全隱患和災害事故。對于受技術和經濟條件制約，難以采取修補、升級措施的，需對其可能引發的災害事故提前預見并充分評估，提出針對性的規劃措施[42]。加強川西高原凍土消融及其對主要高原電網、道路、機場的影響監測評估，采取多種舉措消除不利影響。面對氣候變化給水庫大壩安全帶來的不確定性，一方面，要研發漫頂不潰壩的筑壩技術和材料，開發水庫大壩除險快速加固技術，保障水庫大壩安全運行；另一方面，要充分運用以大數據、物聯網等新一代信息技術，提高水庫大壩安全建設運行智能監控技術，提高水庫調度的智能化水平，以保障水庫大壩安全，最大限度發揮水庫的經濟效益和防洪抗旱效益。

3.2.6 發展氣候適應型農業

(1)調整農業結構，優化農業布局。加強氣候變化對農業的影響評估、模擬和預測。根據農業氣候資源變化特征和形勢，及時調整種植結構，優化種植模式，挖掘氣候資源潛力。充分利用積溫增加、生長期延長及適宜種植面積擴大趨勢，適時、合理開辟新的農業種植，推近二熟、三熟區邊界北移，適當推進水稻種植區北移，向高海拔和高緯度地區增加農作物種植面積。

(2)選育優良農作物品種。針對氣候變化對農作物產量和品質的影響，開發農作物高光效育種、抗高溫育種技術，選育抗逆性強、適應性廣的新品種，提高作物的光合效能及對逆境的抵抗能力，減輕氣候變化對糧食生產不利影響。

(3)發展節水灌溉農業，加強農業基礎設施建設。大力發展節水農業，在缺水地區和干旱季節推廣膜下滴水等節水灌溉技術、地膜和秸稈覆蓋技術，提高地溫、減少土壤水分蒸發、增加土壤有機質。加強農業基礎設施建設，提高渠道水傳輸效率，改善灌溉條件，增加有效灌溉面積，提高農作物抗旱、抗澇能力。

(4)強化農業氣候災害防控，防控農業病蟲害。建立農林重大病蟲害和氣象災害監測預警技術體系，加強氣象災害、重大病蟲草害研究，建立農業災害預測、監測網絡與預警系統，建立農業干旱、洪澇、低溫災害、重大植物病蟲害等減災體系，并建立完善農業災害保險機制；研發生物農藥有效靶標技術、物理與生態調控技術以及化學防治技術等，有效規避農業氣候災害風險[17, 46,47]。

3.2.7 提高醫療保健服務水平

加強區域氣候變化致病機理、氣候變化與傳染病間關系、氣候變化與健康預警等方面研究。完善醫療保健領域的適應氣候變化政策措施，改善公共衛生服務，增強衛生公共服務能力和醫療保障水平。加強疾病潛在流行區監測，加強媒介傳播性疾病、水傳播性疾病(如血吸蟲病)等擴散路徑，在擴散路徑上設置阻礙設施，預防疾病流行范圍的擴散，以阻止疾病的擴散。加強熱浪、洪水、熱帶風暴等極端天氣氣候健康監測與預警，提高公眾衛生動員能力，及時采取預防措施規避傷害[48,49]。

3.2.8 調整優化旅游業布局

旅游規劃、建設和管理應考慮氣候變化的可能影響。充分利用不同區域對氣候變化響應的差異，重構現有旅游格局、挖掘新的旅游資源、拓展新的特色旅游空間，降低氣候變化風險[31]。暖冬將改變冬季景觀的特色和游客出行的舒適感覺，應大力發展冬季旅游，積極開發川西高寒地區冬季旅游資源。高山滑雪場應考慮未來氣溫上升可能對積雪可靠性的影響，適應氣候變化，改變滑雪地點或放棄滑雪，將向積雪更可靠、滑雪季節更長的高海拔地區發展滑雪，人工造雪延長滑雪季節，改變滑雪時間[50]。

4 討論與展望

盡管全球變暖已是不爭的事實，但變暖的幅度和原因卻存在爭議。IPCC提供大量事實和研究證據證明氣候變化，但受限“熱島效應”考慮不夠、站點分布不均、歸因論據不足等，氣候變化幅度、歸因具有不確定性[51]。且人類尚無法預測未來百年氣候變化，基于假設情景的氣候預估及其影響評價具有非常大的不確定性。此外，目前的溫室氣體排放形勢下，“自下而上”的全球氣候治理模式下實現《巴黎協定》確定的2 ℃溫控目標具有較大難度和不確定性，美國宣布退出《巴黎協定》更是增大了對抗氣候變化的難度。

氣候變化問題歸根結底是可持續發展問題，應將氣候變化適應有機融入區域經濟社會發展規劃和各項活動中，建設氣候智慧型經濟和氣候友好型社會，發揮適應氣候變化對經濟轉型、防災減災、生態環境保護、資源節約、提高公共服務能力等的協同作用，將扶貧開發與適應氣候變化有機結合，協同推進氣候變化應對與經濟社會發展。

氣候變化時間尺度長，需要更長更大的時空視野。如果不能有效控制溫升，氣候變化的影響和風險將進一步加大。因此，要有效應對氣候變化及其不利影響，應本著“無悔”原則提高地方適應氣候變化能力，協同推進當地發展與環境治理。