當(dāng)“生命之源”遇上氣候變化

連接天地的“生命之源”

地球是個(gè)名副其實(shí)的水球，71%被水覆蓋，總量約為13.8億立方千米，主要分為海洋水、陸地水和大氣水。其中，海洋水是主要部分，約占97%；陸地水一般分為河流、湖泊、土壤水、生物水和冰川等。因?yàn)樗诓煌瑮l件下能實(shí)現(xiàn)固、液、氣三態(tài)的轉(zhuǎn)化，所以可在各圈層間時(shí)刻保持運(yùn)動(dòng)，也就是我們常說的“水循環(huán)”。

具體來說，水循環(huán)就是地球上的各種水體，在太陽輻射的作用下大量蒸發(fā)形成水汽；水汽上升到空中，在一定條件下形成降水；落到地面的水，或被蒸發(fā)、蒸騰，或滲入土壤形成壤中流、與地表徑流匯入河道后又匯入海洋，或滲入地下補(bǔ)充地下水，部分形成地下徑流返回海洋的過程。

全球主要水體（單位：1000立方千米）（圖片來源/聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)，供圖/許紅梅）

水循環(huán)示意圖

水循環(huán)就像一條紐帶，承擔(dān)著能量傳輸?shù)闹匾饔茫膊粩嘌a(bǔ)充著地表水和地下水，維持著全球水量的動(dòng)態(tài)平衡，為人類提供寶貴的淡水資源，支撐農(nóng)業(yè)灌溉、能源生產(chǎn)和工業(yè)制造等活動(dòng)。

“紐帶”有了新變化

近百年來，受人與自然的共同影響，全球正經(jīng)歷著以變暖為顯著特征的氣候變化。氣溫日益升高，引發(fā)水循環(huán)加強(qiáng)，并對(duì)降水、蒸發(fā)和徑流等造成直接影響。這些影響不僅引起水資源總量的改變，更在時(shí)空上重新分配了水資源。

1901年－2021年中國地表年平均氣溫距平（相對(duì)1981年－2010年平均值）（圖片來源/《中國氣候變化藍(lán)皮書（2022）》）

以降水量為例，全球地面氣溫每升高1攝氏度，全球平均降水將增加2%～3%，海洋降水將增加3%～5%，降水極值增加4%～8%。在降水量分布區(qū)域上，最近40年，非洲熱帶地區(qū)、歐洲東部、北美東部、中亞和海洋大陸降水顯著增加，南美中部、北美西部、北非和中東地區(qū)顯著減少，氣候更加極端——干的地方越干，濕的地方越濕。

此外，土地利用和灌溉等人類干預(yù)也影響降水和徑流的變化。例如，大規(guī)模的森林砍伐可能造成區(qū)域蒸發(fā)和降水減少，而水土流失則會(huì)使徑流增加；大水漫灌會(huì)增加局部地區(qū)蒸發(fā)、蒸騰，導(dǎo)致徑流及地下水補(bǔ)給減少，加速水文干旱（主要指地表或地下水水量的短缺）。

不斷增加的水需求

自古以來，水的供需關(guān)系就備受人們關(guān)注。過去的100年中，全球用水量增加了6倍左右；而在中國，過去的70年中，用水總量從1000億立方米左右增加至5920億立方米左右。

1900年－2010年全球用水量（圖片來源/糧農(nóng)組織全球水與農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)，2010；供圖/許紅梅；繪圖/周游）

其中，農(nóng)業(yè)需水對(duì)氣候和氣候變化十分敏感。宏觀上，由于降水、氣溫等氣象因子直接影響作物的生長，氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體布局及其區(qū)域分布會(huì)產(chǎn)生一定的影響；微觀上，由于二氧化碳的施肥效應(yīng)（指二氧化碳濃度增加對(duì)植物生長的助長作用）、氣溫和降水的變化等，也將影響作物的灌溉需水量。在變暖的大背景下，氣溫升高將導(dǎo)致作物生長期延長、蒸散量增加，從而增加作物需水量，而降水量及時(shí)間分配，又直接影響作物可利用的有效降水。

氣候變化對(duì)工業(yè)用水也有重要影響。例如，氣溫升高會(huì)增大工業(yè)冷卻水需水量，以火電行業(yè)為例，初步研究表明氣溫每升高1攝氏度，冷卻水需水量將增加1%～2%，并且這種影響在缺水的北方地區(qū)更為顯著。

生活用水方面，氣溫升高也會(huì)導(dǎo)致用水量增長。在中國，生活用水定額與氣溫分布有較好的一致性，氣溫較高的南方地區(qū)生活用水定額明顯高于北方地區(qū)。氣候?qū)Φ湫统擎?zhèn)生活用水量影響調(diào)查表明，生活用水量呈現(xiàn)出冬季少、夏季多的現(xiàn)象，具有較強(qiáng)的季節(jié)性。有國內(nèi)外典型城市的初步研究成果表明，氣溫每升高1攝氏度，生活用水量增加1%左右。

趨利避害 奔赴未來

古往今來，人類對(duì)氣候與水的認(rèn)識(shí)不斷深化，并在此基礎(chǔ)上觀云測雨、因勢利導(dǎo)。趨利避害是適應(yīng)氣候變化的基本原則，中國在水資源適應(yīng)氣候變化領(lǐng)域遵循的也是此原則，即通過人類的干預(yù)，對(duì)預(yù)期發(fā)生的氣候和影響進(jìn)行調(diào)整，降低氣候變化帶來的影響和風(fēng)險(xiǎn)。

目前，通過大江大河綜合治理、山區(qū)水土保持、集雨節(jié)水、農(nóng)田基本建設(shè)（例如智能灌溉系統(tǒng)）、跨流域區(qū)域水資源調(diào)蓄和配置（例如南水北調(diào)工程）、綠地建設(shè)等措施，極大提高了中國城鄉(xiāng)應(yīng)對(duì)水資源短缺的能力。

此外，國際社會(huì)水資源適應(yīng)氣候變化的先進(jìn)技術(shù)和措施，例如，開發(fā)應(yīng)對(duì)氣候風(fēng)險(xiǎn)的配水機(jī)制和技術(shù)、開展氣候適應(yīng)型流域管理等，中國也在吸收與學(xué)習(xí)。

“一周無水，人則虛；一年無水，則國損；百年無水，將如何？”一滴水固然渺小，但成千上萬滴水凝聚成的力量卻可以穿石。對(duì)于青少年，我們最重要的就是從小事做起，節(jié)約用水。在日常學(xué)習(xí)中，大家可牢記“問渠那得清如許？為有源頭活水來”，積極學(xué)習(xí)科學(xué)，努力豐富自己，在未來將點(diǎn)滴知識(shí)匯聚成“大海”，為水資源的保護(hù)貢獻(xiàn)自己的力量。

水是生存之本、文明之源。千百年來，人們逐水而居，在大江大河流域建立起了燦爛文明。氣候變化大背景下，未來我們要遵循主動(dòng)、科學(xué)、系統(tǒng)和協(xié)同適應(yīng)的原則，提高水資源適應(yīng)氣候變化能力，保證氣候變化下水資源供需平衡，一起守護(hù)這顆珍貴的藍(lán)色星球！

（責(zé)任編輯/陳琛 美術(shù)編輯/周游）

智能灌溉系統(tǒng)根據(jù)作物需水要求來科學(xué)有效地控制灌溉，適時(shí)適量地灌水，對(duì)農(nóng)業(yè)用水進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)度