气候变化对水文水资源影响的研究进展论文_李海霞

气候变化对水文水资源影响的研究进展论文_李海霞

黄河水利委员会洛阳水文水资源勘测局 河南洛阳 471000

摘要:全球气候变化必然引起全球水分循环的变化,导致水资源在时间和空间上的重新分配和引起水资源数量的改变,从而进一步影响地球的生态环境和人类社会的经济发展。研究气候变化对水文水资源的影响,对于理解和解决可能引起的与工业、农业、城市发展等经济领域密切相关的水文水资源系统的规划管理、开发利用、运行管理、环境保护、生态平衡等问题具有重要的理论意义和现实意义,更紧密地为社会经济可持续发展提供科学依据。

关键词:气候变化;水文水资源;研究;影响;

研究气候变化对水文水资源的影响,对于理解和解决可能引起的与工业、农业、城市发展等经济领域密切相关的水文水资源系统的规划管理、开发利用、运行管理、环境保护、生态平衡等问题具有重要的理论意义和现实意义。

一、造成气候变化的主要原因

1.自然因素。首先,自然因素造成的气候变化,是指太阳活动高峰期黑子的余波会影响地球的气候,导致地球出现像厄尔尼诺这样的气候。有时太阳光强度有所变化,导致辐射增强,加速地面水分的蒸发。但太阳黑子的活动周期是11年,到达地球后也所剩无几。当然,太阳辐射和大气的压迫,也会使陆面发生热力、动量交换过程和水循环的改变,但仅此一点,就会对气候造成影响的说法有些牵强。所以,自然因素并非导致气候变化的直接原因。

2.人为因素。其次是目前最有争议的人为因素。气候对人类的影响,在当前全球气候的不断变化中更加显而易见。自工业革命以来,各国为加快自身国力的快速发展,完全没有顾虑大自然的承受能力。大量的砍伐植被,导致森林覆盖面不断减少,无法制造出足够的氧气,更无法吸收大量的二氧化碳,最终导致温室效应的出现,继而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破坏等气候问题。当前,地区水循环一般是分解为陆地支流和大气支流两大部分,水循环中的陆地分支是由降水量、出入本地区径流量、蒸发量和土壤的含水量组成的。所以,本地区水土的流失,植被储水量的下降,以及气候的变化,都严重影响着水循环的吸收环节。水在循环过程中缺乏足够的原动力,继而造成水资源的流动性降低,给水质带来了一定的破坏。而大气支流在一定程度上可以改变水资源的合理配置,将沿海地区的通过水循环系统带入内陆,缓解地区干旱。

二、气候变化对水文水资源系统影响的研究现状

1.国外相关研究回顾。自上世纪七十年代就开始引起水文界的注意,1977年,美国国家研究协会(USNA)就组织会议讨论了气候变化和供水之间的相互关系及影响;1985年,世界气象组织(WMO)发布了气候变化对水文水资源系统影响的研究报告,并提出了一些检验策略,之后发布了水文水资源对气候变化的敏感性分析报告。在这类国际组织的推动下,关于气候变化对水资源影响的研究逐渐增多,国际上专门成立了气候变化专业委员会,从事气候变化的科学评估。

2.国内相关研究展望。随着计算机、网络技术的发展,各项研究更加注重数据化、信息化,相关研究更加注重在信息共享基础上分析气候动态与水文系统的可持续发展,“十五”期间,研究小组通过计算、整合我国50年和100年间的气候历史数据,集中分析一些具有代表性的极端气候事件,得到了全新的研究结果,对于我国此后乃至当前的气候变化研究起到了奠基性的作用。

三、气候对水循环与水资源的主要影响

1.降水量的缺乏或超标。一直以来,水资源被人们作为延续人类生命的重要基础。我国幅员辽阔,所以气候的类型也具有多样化的特点。而不同特点的天气类型,自然会出现水资源分布的不均匀。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国南部地区属于亚热带季风气候,所以降水量比较少,有时甚至会出现超量降雨。但我国北方地区,属于温带季风性气候,所以降水量相比于南方就较多。因此我国一直以来就有南涝北旱的说法。近年来,随着气候的变化,尤其是温室相应带来的冰川消融。不仅南方出现了严重的洪涝灾害,同样北方因降水量过多,而导致大量的房屋坍塌。甚至出现因植被无法及时吸收大量的降水,而出现泥石流等自然灾害。

2.水质的严重破坏。化工产品中含有大量的热能,在融入空气后与水循环相融合。经过水循环的作用,在降水过程中进入地表,对地下水资源有着很大的破坏力。另外,气温的不断增加,必然也会导致水温的上升,从而造成大气中的水分蒸发总量的不断的增多,导致地面的水资源严重不足,径流量不断减少甚至出现断流的现象。造成水资源无法进行流动,内部的杂质无法分解沉淀,最后成为一潭死水,这也是对水质的严重破坏。

3.冰川的快速融化。冰川作为水资源的另一种储备方式,它一般都在极寒地区中,很少会受到外界的破坏。近年来温室效应的不断恶化,北极地区冰雪不断融化。很多生活在极地地区的动物,都因为无法适应温度的升高而死亡。动物的尸体长期漂浮在水中,造成了水资源质量的恶化。

四、气候变化对水文水资源影响的测量模型

对气候变化对区域水文水资源的影响进行研究和分析,主要包括四个步骤:第一,对气候变化的情景进行定义;第二,对需要研究的流域的水文模型进行建立和验证;第三,对气候变化情景进行分析,并且将该情景作为流域水文模型的输入部分,对区域水文循环过程以及水文的变量进行模拟和分析;第四,对气候变化对水文水资源的影响进行评价,并且根据水资源的变化规律提出相应的策略,对气候变化带来的影响进行积极的应对。在具体的研究过程中,最关键的步骤就是对水文模型进行建立,并且对未来的气候变化趋势进行建立,以此了解气候变化带来的影响。

1.气候变化情景生成技术,任意情景设置法则是基于未来各项气候要素可能出现的变化区间,任意给定气温、湿度、降水量等的变化值,或不同要素变化值的多种组合,最后得出多种气候变化模式,再结合下垫面环境等多重因素进行评估,分析该模式的实际效用和发生率。长系列水文气象资料的统计相关法指的是利用某一时期内的径流量、降水量和气温等实时的动态数据,根据长期的气候变化规律对气候变化与水资源系统波动的相互关系进行预测。基于GCMs输出的方法是利用GCMs的模拟结果对未来的气候变化情况进行生成的一种过程,美国和英国在对气候变化情况进行研究的过程中采用这种方式较多。

2.水文模型接口技术。水文模型接口技术的水文模型接技术主要包括:经验统计模型、集总式水文模型和分布式水文模型。经验统计模型是利用统计学的方法进行分析计算的,但缺点是缺乏物理法则的基础性支撑,因此在涉及到土地利用程度和植被覆盖率变化的水文水资源效应研究中较少应用。集总式水文模型则是将所研究的流域作为一个统一的整体,以降水量和蒸发量的均值作为输入数据,模拟整个流域内的径流情况和水循环过程,但对于不同土地利用类型和流域范围内所存在的区域差异以及流域参数的变化性缺少科学的处理。分布式水文模型主要是根据地形、土层、植被等下垫面情况建立的相关水文模型,能较好地反映出流域的地理空间上的差异性。

总之,我国当前人口众多,水资源极度紧缺。因此对气候的保护工作,我们责无旁贷。为此我国积极应对气候的变化,不断加大环境的保护。植树造林,绿化环境,为世界制造更多氧气,严格审查化工基地,减少二氧化碳的排放量。不断提高人们对气候稳定重要性的认识。同时完善与气候相关的法律法规,对严重破坏气候稳定的行为予以严厉惩治。气候变化对水循环与水资源的影响,不仅仅关乎大自然的和谐与稳定,更与我们人类的生存息息相关。

参考文件:

[1]王岩敏.气候变化对水文水资源影响研究综述.2017.

[2]刘海军.气候变化和人类活动的水文水资源效应研究进展.2018.

论文作者:李海霞

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/28

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