四川省氣候變化及其影響研究

向 柳，張玉虎

(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關注[2]。近百年，全球氣候正經歷以變暖為主要特征的顯著變化，氣候風險加大[3,4]。聯合國政府間專門委員會(IPCC)第五次報告指出，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，近30年是自1850年以來連續最暖的3個10年[5]；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二倍，氣候變化指標上升至新的水平[6]。中國氣候變化明顯，1909～2011年平均增溫0.9～1.5 ℃，增幅高于全球平均水平[7]；近50～60年，氣溫升高0.21～0.25 ℃/10年；近15年氣溫上升趨緩，但仍處于近百年來氣溫的最高階段[7]。大量觀測和研究表明，氣候變化已對自然和人類系統產生廣泛影響[4]，氣候變化已成為全球可持續發展的重大挑戰。

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和經濟社會活動密切相關。但相校于全球、洲際、國家尺度，區域尺度氣候變化研究分散、破碎、不均衡，氣候變化及其影響的系統性梳理文獻較少，不利于區域應對氣候變化行動的開展。四川是長江上游重要生態屏障和水源涵養地，地勢起伏大，生態環境脆弱，加之人口眾多、國土開發強度較大，易受氣候變化不利影響，亟需開展系統、全面的氣候變化研究，以為應對氣候變化和可持續發展提供科學依據。

2 四川省氣候變化形勢

1961～2012年，四川氣溫總體呈波動升高(0.17 ℃/10年)，升溫幅度低于全國但高于西南地區平均水平，降水量以9.03 mm/10年的速率減少，氣候趨于暖干化。但區域差異明顯，川西高原氣溫升高，降水量增加但增勢較弱，趨于暖濕；四川盆地氣溫升高，降水減少，暖干化趨勢明顯[8]。中國氣候變化區劃(1961～2010年)將四川盆地劃為干暖氣候帶，將川西高原、川西南山地歸為濕暖趨勢帶[9]。川西南、川西高原等高海拔地區升溫較快，四川盆地升溫緩慢，川東北甚至存在降溫中心[10,11]；四川溫升躍變滯后于全國，1995年起顯著升溫；最低氣溫升幅高于平均氣溫和最高氣溫[12]，秋、冬季升溫高于春、夏季，夜間升溫大于白天[13]。近50～60年，四川盆地由西向東由變干趨勢逐漸轉為變濕趨勢，盆地西部1960年后呈現變干趨勢，降水減少最為強烈(-30 mm/10年以上)，盆地東部及北部邊緣山地則較顯著變濕[10,14,15]；除冬季外其余各季降水均呈減少趨勢，秋季減少最明顯；7～10月降水減少是四川盆地年降水量減少的主要原因[12,13]。

3 四川氣候變化的影響

氣候變化對人類和自然系統的影響有利有弊，影響的利弊在不同時期、地區、領域和部門有不同的表現，且與人類的認知水平和適應能力有關。氣候變化已對四川區域經濟社會發展、居民生活和生態系統健康產生廣泛影響(圖1)。

圖1 四川省氣候變化影響關系網

3.1 改變降水時空格局，導致旱澇及山地災害頻率、強度分異

氣候變化與高溫、干旱、暴雨等極端天氣氣候事件，以及不利氣象條件誘發的山洪、泥石流、崩塌、滑坡、森林火災、病蟲害等自然災害密切相關。近50年，由于溫度升高、降水減少，四川土壤濕度和植被蓋度降低，干旱范圍擴大，干旱強度增大，干旱頻次增加[16]，以1960年～1970年干旱最為頻繁[15]。川西高原、川西南山地冬季干旱增強、春旱減弱，川西南極端干旱增加[17]；四川北部冬季干旱減弱，盆地中北部夏季干旱強度增強，四川盆地和川北秋季干旱、川東盆地春季干旱增強[18,19]；環盆地山區夏季風期極端干旱頻率增加[10]。1961～2009年，四川區域性暴雨次數、暴雨日數和極端降水日數略微減少，但極端降水頻數有所增加，極端降水強度、極端降水量占年降水量的比例呈極不顯著微弱增加[20]；極端降水事件從西向東呈“增—減—增”分布特征，川西南山地極端降水顯著增多增強，盆地東北部、川西高原南部不顯著增多增強，盆地西北部、南部和川西高原北部減少減弱趨勢，盆地中部則頻數增多、強度減弱[21,22]。作為山地災害易發區域，川西南等地極端降水顯著增多增強，為崩塌、滑坡、泥石流頻發多發提供有利氣象條件，增大了山地災害風險。

3.2 增大水文水資源波動，加大水資源供給和水環境治理難度

四川水資源豐富，素有“千河之省”之稱，擁有大小河流1419條，湖泊、冰川眾多，水利設施集中。氣候變化改變了降水時空分布格局，影響了水資源的穩定供給，季節性、區域性干旱對山區特別是溶巖地區農業灌溉和人畜飲水構成威脅；山區降水特別是極端降水增多利于水土流失；氣溫升高加劇川西高原冰川退縮和凍土融化[23]。地表水體水量變化直接影響水環境中污染物的遷移轉化，降水減少不利于城市地表水更新和黑臭水體治理[24]，威脅沿岷江、嘉陵江、沱江沿岸城市水資源安全供給和水環境改善。

3.3 提高生態系統生產力，促進植被帶遷移，影響生物多樣性

四川森林、濕地、草原生態系統對氣候變化十分敏感。當溫度升高4 ℃、降水量增加10%時，四川植被凈第一性生產力增加18.29%[25]。1981～2000年，四川總植被凈初級生產力略有上升[26]。1982～2006年橫斷山附近NDVI顯著增加[27]；1999～2012年四川植被NDVI波動增加，春季增加尤為明顯，地表植被覆蓋改善，但橫斷山地北部、四川盆地東部植被退化嚴重[28]。溫度升高造成高山地區水分利用效率顯著降低[29]，凈生態系統生產力顯著下降[30]。氣溫升高還促進川西高原植物生長期提前，植物生長旺盛，但抗旱能力減弱[31]；此外，1999～2012年四川盆地植被生長季也提前[32]。溫度升高、雪線上升促進植物與之休戚相關的生命形式向高緯度地區、高海拔山地遷移，如竹子生長范圍向更高海拔擴展，珍惜物種大熊貓棲息地在垂直方向上向更高海拔拓展，為大熊貓拓寬活動范圍提供有利條件[33]。氣候變暖加劇外來物種侵入風險，紫莖澤蘭向更北更高地區泛濫[34]。風速、日照時數、降水量對火災重災區林火具有顯著影響，1979～2008年四川森林火災呈下降趨勢[35]。氣候變化還對氣候敏感性極高的草原治理、水土保持等生態工程帶來影響[36]，氣候轉暖偏干、蒸發增強是造成川西北黃河流域土地沙化的主要外動力影響因素[37]。

3.4 干擾城市運行效率，不利于關鍵基礎設施建設和安全運營

城市人口、財富聚集，即使微小的氣候變化也會影響到大量的人群，并且對更大范圍的城市系統造成嚴重后果[38]。高溫熱浪、極端降水、洪水滑坡等影響城市安全運行[39]，給城市能源和水資源供應、排水及交通和電信等基礎設施系統，以及衛生保健和急救、生態環境帶來廣泛影響[40]，導致潛在不適宜開發建設用地增加[41]，對老人、兒童、低收入者及居住質量差及暴露地區人群的產生影響[40]。四川盆地夏季氣溫高，空氣濕度大，體感溫度高，高溫熱浪頻繁，氣候變暖背景下，城市遭受高溫熱浪襲擊風險加大[42]，城市“熱島效應”加劇。作為西部地區霧霾較嚴重地區，四川年降水日數減少、年平均風速減小和穩定類天氣數增加為霧霾加劇提供有利氣候本底條件[43]，而2001～2009年四川盆地風速增大有益于城市大氣污染物擴散[44]。此外，氣候變化及其導致或誘發的災害會影響公路、鐵路、航道、大型水庫和跨流域調水設施、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[45]。川西降水增多，易誘發崩塌、滑坡等災害，增大川藏公路、高原電網等高原生命線設施中斷的可能性；氣候波動帶來的高溫干旱、徑流減少、大洪峰惡化梯級高壩群服役環境[46]，增大基礎設施發生事故的風險[47]。極端天氣出現頻率和強度增加還直接威脅建筑工程的施工進度和安全水平，并對建筑物的安全性、適用性和耐久性提出了新的挑戰[36]。

3.5 改變農業氣候資源，增加生產的不穩定性，威脅糧食安全

四川是西部主要糧食主產區，任何程度的氣候變化都會給農業生產帶來潛在或顯著的影響。氣候變暖會導致積溫增加，作物的生長期延長，低溫冷害減輕，晚熟農作物品種面積增加。但氣候變化也會對農作物生長發育帶來負面影響，導致作物產量下降，影響農作物的品質，如溫度升高會縮短作物生育期，減少干物質積累時間以致減產，夜間溫度增加會增強呼吸作用，不利于同化物累積；極端天氣氣候事件會影響糧食生產穩定，導致病蟲害頻發，甚至影響農產品貿易和糧食安全[23,48,49]。四川盆地日照時數和降水量減少導致氣候生產潛力降低，而升溫則具有增加作用；盆地南部氣候生產潛力減少幅度最大，盆地西北部減幅較小[50]。農業氣候變化影響水稻、玉米、冬小麥、油菜等主要作物的產量[51]。暖濕氣候促進糧食增產，而冷干氣候則會導致減產；降水量減幅超過10%會減少氣候生產力，增加農業發展不穩定性[52]。近50年，四川溫度升高促進水稻光溫生產潛力增加，但日照時數減少導致水稻光合生產潛力從1980年起持續偏低，降水量減少使水稻氣候生產潛力從1990年開始明顯下降；雖然四川存在水稻增產潛力，但增產潛力呈下降趨勢[53]。玉米全生育期有效降水量減少，播種到拔節水分虧缺嚴重，盆地北部玉米水分虧缺程度嚴重，而盆地西部較輕[54]。冬小麥生長季輻射降低、溫度升高、降水減少導致冬小麥潛在、雨養產量顯著下降，氣溫日較差降低也會影響冬小麥產量[55]。氣候變化還造成四川盆地、川西南玉米、小麥、油菜全生育期和關鍵生育期水分虧缺，但關鍵期虧缺量在減??；日照和風速的減小引起作物需水量減少，使水分虧缺程度有所降低[56]。

3.6 損害人體健康，促進傳染病傳播，增大敏感人群暴露風險

氣候變化引起的高溫熱浪、暴雨洪澇等極端天氣氣候事件，導致中暑、呼吸道疾病、溺水等意外傷害增加，直接危害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，加重疾病控制和醫療資源負擔[36,57]。

3.7 破壞自然旅游資源環境，改變旅游業格局及其發展可持續

旅游系統特別是旅游資源對氣候變化較敏感[58]。氣候變化引發環境景觀與生物多樣性的調整，毀壞當地自然特色和人文旅游資源，從而影響旅游業的發展。氣溫升高、降水減少威脅四川以水、以氣為景的旅游地發展。溫度升高、降水量下降將制約九寨溝旅游的發展；暖冬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；氣溫升高和降水量減少對峨眉山的云、霧、光、風、雨景造成直接和間接影響，對蜀南竹海的蔥翠也有影響[59]。同時，極端天氣及其誘發次生災害致使旅游交通停滯甚至癱瘓，氣溫和濕度短期驟變也會影響旅游人數和逗留時間，影響旅游業收益，甚至引起旅游發展格局的變化[36]。

4 四川適應氣候變化建議

減緩和適應是應對氣候變化的基本途徑，相對于減緩的長期性和艱巨性，適應更為現實和緊迫[23]。適應氣候變化是人類社會面臨氣候變化不利影響和關鍵風險的主動行為[39]，是一種減輕氣候變化負面影響的政策選項[60]。為了減輕氣候變化的不利影響，四川亟需主動適應氣候變化，增強可持續發展能力[39]。

(1)加強氣候變化科學研究、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，重點研發農林牧業、自然生態系統、水資源、城市和大型水庫、高原公路和電網等關鍵基礎設施適應氣候變化的關鍵支撐技術體系，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。

(2)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地方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；加快大熊貓國家公園試點建設，保護和修復大熊貓棲息地生態系統。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。

(3)制定重點區域、領域適應氣候變化方案。加強水資源、生物多樣性、農業等領域適應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、珍稀的動植物，設立專門適應計劃[61]，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。建立健全對極端天氣氣候事件及其誘發災害的監測、預測、預警和預防體系，增強自然災害綜合防御能力，采取廣泛措施降低氣候變化風險。

(4)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。