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全球变暖导致黄河上游枯水危机? 
本报驻京记者  徐彬
  2005年03月18日15:56 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭

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甘肃省的科研人员正在测量黄河的水文数据
甘肃省的科研人员正在测量黄河的水文数据
  全球变暖通常会伴随着降水量的增加,但对于黄河上游地区来说,似乎并没有如此幸运。

  在未来数十年间,如果出现气温增加3℃且降水同时减少20%的天气状况,黄河上游的水量将比目前还要减少50%以上。来自兰州的水文与气象专家在最新一期的《冰川冻土》杂志上撰文警告说。

  上游枯水,对下游来说则意味着大面积、长时间的生态恶化。“尽管出现这种最糟糕情景的可能性很小,但不是没有。”文章的第一作者、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所蓝永超研究员说。

  一个极端的事件已经在2003年12月发生,当时黄河源头地区的鄂陵湖出水口出现历史上的首次断流,新华社发布的消息称,黄河源头地区的生态全面告急。

  唐乃亥的见证

  唐乃亥位于青藏高原东北部,是青海省境内一个普通的乡政府所在地。在它以上的黄河流域,虽然地势高寒,人烟稀少,却汇集了整条黄河40%以上的水量,集水面积占黄河总流域面积的16.2%。唐乃亥又是黄河源头地区的总出口,所有的来水都通过这里流向下一站——龙羊峡水库。

  “人类活动的影响相对较少,而来水量却很大”,蓝永超把研究的范围圈定在唐乃亥以上地区。他在论文中所说的黄河上游,确切地是指唐乃亥以上的黄河流域,跨越四川、青海和甘肃三省。

  在这些地区,从1950年开始便陆续建立了一些水文观测站和气象观测站,例如唐乃亥、吉迈、玛曲、达日、同德、玛多、泽库、红原……它们保存了黄河源头地区最原始的水文和气象数据。

  这些数据如今就杂乱地堆放在蓝永超的办公桌上,包括4个水文站的径流资料、十多个水文站的降水资料和9个气象站的地面气温资料,一些最直接的结论其实就隐埋在这些枯燥沉闷的数据中。

  首先统计的是气象。从1960年开始,这些气象站观测到的气温都有不同幅度地上升。最高的是泽库站,它上升了1.06℃,升幅最小的久治站上升了0.09℃,整个黄河上游平均增温0.63℃。

  如果以每10年为一个时间跨度,黄河上游的气温在以0.14℃的速度逐渐上升。

  与气温增高形成鲜明比照的是降水量在下降,不过,降水的变化比温度的变化更为复杂。在黄河上游的东南部,久治站记录了减幅最大的降水值:1990年代比1960年代减少了212.6毫米,这一带的降水量以每10年53.2毫米的速度在减少。而黄河上游的西北部则变化甚微,1990年代的降水量仅比1960年代减少13.9毫米。

  蓝永超解释说,这是因为地形和地势的差别而导致季风降水异常。

  降水的减少使得黄河上游的来水量大大减少,唐乃亥水文站忠实地记录了这一过程。它的年平均流量曲线在1991年左右,便开始一路下滑。黄河上中游水量调度委员会公布的数据显示,从1991年到2001年,经过这个水文站的水量比以前减少1/4,10年的来水量只相当于正常年份7年的来水量。

  甘肃省水文水资源勘测局副总工程师胡兴林在一个研讨会上专门分析了这一从“丰腴”逐渐“枯瘦”的过程。他发现,从1956年到2003年,经过唐乃亥水文站的水量在前35年的平均值为每秒669立方米,而在后13年,这个数字为527,减少了21.23%。

  “这中间明显有一个跳跃,而且跳跃量如此之大,说明流域的水循环要素发生了根本性的变化。”他说。

  最糟糕的情景

  黄河上游气温逐渐升高和降水量的减少并非一个孤立事件。蓝永超推测,这是对全球变暖这个大背景的响应。

  根据政府间气候变化委员会(IPCC)发布的第三次评估报告,在过去的100年中全球平均地表气温增加了0.4℃-0.8℃,自1970年代中期以来气候变暖尤为显著,最近10年更是全球自有气象观测记录以来140余年中平均温度最高的10年。

  与之相对应的是,一方面全球变暖使得高海拔的青藏高原地区的气温也有显著的增加,另一方面全球变暖使黄河上游夏季风减弱,并存在变干的趋势,导致黄河上游降雨减少。最近的10年,不仅是黄河上游自有气象观测记录以来平均气温最高的10年,也是黄河上游自有水文观测记录以来径流最枯的10年。

  而IPCC预测,本世纪全球气候将继续变暖,平均地表气温还将上升1.5℃-4.5℃。那么,黄河能否还能“奔流到海不复回”?

  尽管依据IPCC数据发布中心提供的大气环流模型估算,本世纪全球的平均降水量将因为气温升高而增加3%-15%,但在黄河上游,降水量却有进一步减小的可能。一些水文与气象学家预报的黄河上游在未来数十年间可能的气候状况虽然不尽相同,但总体趋势仍然一致:气温增加,而降水量在一定的幅度内增减。

  为了预测在这些气候状况下黄河上游来水量的变化,蓝永超的课题组分气温从不变到上升3℃,而降水量从增加20%到减少20%,排出了63种有可能出现的气候组合。其中,最有利的气候组合是温度保持现有水平,降水量增加20%;最不利的组合是气温增加3℃,同时降水量减少20%。

  63个可能的结果看上去极其简单,算上冰川和冻土的融化补给,如果是最好的冷湿气候组合,唐乃亥水文站的来水量将增加23%;而如果出现最糟糕的暖干气候组合,只有不到目前一半的水量能经过唐乃亥。

  “这两种都是极端情景,出现的可能性都不大,更多的可能是在这两者之间摆动。”蓝永超说。

  一个事实是,黄河上游的天然来水正在持续减少,过度放牧等不合理的人类活动与鼠害等因素又在加剧黄河上游生态的退化,“不仅使以水力发电为主的西北电网蒙受重大损失,而且给沿黄河地区农业灌溉带来影响”。

  生态退化的影响

  在危害黄河上游来水量的各种原因中,蓝永超的课题组并没有细分气温升高与降水量减少和不合理的人类活动与鼠害等因素的“贡献”,他们给出的是一个综合考虑各方面影响后的结果。

  “黄河上游流域的植被退化、水分的蒸发增加和冻土消融导致的地表水下渗增加也是导致来水量持续减少的重要原因,”蓝永超说,“它们相互关联,相互作用。”例如植被退化,既受冻土退化的影响,反过来又加速冻土退化。

  在2003年8月,他参加了甘肃省电力公司组织的“黄河上游生态环境状况实地考察”,亲眼目睹了青海一些地区“有史以来最严重的生态退化”。

  20年前他已经多次来过这些地区,当时“在很远的地方就能看到雪山,到处是绿油油的小草地”,而这一次,“曾经覆盖山头的白雪不见了踪影,寸草不生的沙包越来越多”。也就是在这些地方,他们常常能看到,牧民居住点附近的河边上,堆放了不少散发着刺鼻气味的垃圾,污物随着黄沙在河水中翻滚而下。为了增加草原的载畜量,牧民们甚至挖了不少沟渠把沼泽地中的水直接引到了河里。

  不光是不合理的人类活动在破坏草原生态,鼠害也是削弱黄河上游来水量的重要原因。在玛多县,草原就成了高原鼢鼠和喜马拉雅旱獭的乐园。考察组的人描述说,它们在草甸上打洞,啃食草根,翻起数不清的土丘,原野上千疮百孔。大面积草地退化,导致这个地区地面水源涵养功能急剧下降,湿地大面积消失,近一半的湖泊干涸。

  甘肃省水文水资源勘测局副总工程师胡兴林算了一笔账,在这些鼠害成灾的地区,天上降的全部雨水还不足以填满这些鼠洞,自然不能形成地表径流往河里汇集。而气候变暖所导致的冰川逐渐消融,地面蒸发量又在增加,冻土融化后引起的下渗增加,这些被统称为“下垫面条件”的各种因素都在为减少河道中的水量作贡献。

  “1991年以后唐乃亥水文站的来水量突然发生了跳跃,一个重要的原因就是下垫面条件变化的结果。”他说。

  他计算了唐乃亥水文站在这一“跳跃”过程中下垫面条件变化所贡献的比重,结果非常惊人:气温升高和降水量减少的影响为61.3%,剩下的38.7%是下垫面条件变化所致。

  胡兴林说,由于气候变化和人类活动都会对下垫面条件的变化产生影响,因此38.7%这个数值有一定的误差,“它只是给出了一个大致的范围,但通过唐乃亥水文站得到的这个数字大得惊人,表明在黄河上游的生态破坏已经很严重,需要采取切实措施去应对。”

唐乃亥以上流域1960s至1990s年代际平均降水量变化
唐乃亥以上流域1960s至1990s年代际平均降水量变化
来源:南方周末 (责任编辑:马丽)
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