世界气象日——气候与水
发布时间:2020-05-03 20:47来源: 未知每年的3月23日是"世界气象日",今天是第60个世界气象日。今年的主题是"气候与水",意在号召大家一起关注"气候变化与水资源",一起保护水环境、珍惜水资源。
1、 气候与水的关系
气候是指一个地区在某段时间内所经历过的天气,是一段时间内天气的平均或统计状况,反映了一个地区的冷、暖、干、湿等基本特征。表征冷、暖主要用温度这个指标,而表征干、湿主要用降水这个指标,温度和降水两个要素构成了一个地方气候最基础的两个方面。
广义上,与气候相关的水不仅仅指降水,还包括以固态和气态等形式存在于空中的水汽、云以及以固态和液态存在于陆地和海洋中的水,如:冰冻圈内处于自然冻结状态的冰川、冻土、积雪,积极参与陆地水循环的径流性水资源。

气候是我们赖以生存的自然环境,水是人类社会生存发展的重要资源。两者关系极为密切,相互影响。一个地方水资源的重要来源就是降水,因而气候在很大程度上决定了一个地方水资源禀赋。水通过不同形态及转换,比如降雨(降雪)、蒸发、径流等,在地球气候系统的物质循环和能量循环中扮演了十分重要的角色,可以说是沟通气候系统不同圈层之间的重要桥梁和纽带。
气候和水与我们的生活息息相关,适宜的气候和适量的水资源是生产生活的必要条件,即常常所说的风调雨顺。如果天气气候的变化范围超过了正常波动的上限或者下限,就会出现极端天气气候事件(又称极端事件),极端事件的发生往往伴随着较大的社会影响。以降水为例,降水过多会带来暴雨洪涝,危及房屋、土地、农田甚至生命安全,而降水过少则会带来干旱,影响作物生长甚至人畜饮水等。

全球变暖是当前气候变化的主要特征。根据世界气象组织(WMO)发布的消息,2019年全球平均温度比1850-1900年的平均值高出1.1℃,是有记录以来仅次于2016年的第二热的一年。而近5年(2015-2019年)和近10年(2010-2019年)的平均气温都是有记录以来最高的。而且,自20世纪80年代以来,每10年的气温都比上一个10年高,可谓节节攀升。中国气候同样呈现出与全球一致的升温趋势,1951年以来,中国地表年平均气温每10年上升0.24℃。
2、 气候变化对水循环和水资源造成的影响
气候变化正改变着全球和中国的水资源。我们先看一看全球气候变化对水资源的影响。图1说明在气候变化的影响下,全球气候带正在发生着变化,主要特点就是热带地区上升运动在加强,副热带地区的下沉运动也在加强,也就是说,副热带的干旱区在膨胀,在向北膨胀,同时,中纬度的暴风雨带,也就是中纬度降水带同时也在增强,降水增加,所以整体来说,降水的变化,从半球来看,是产生了正—负—正的变化:中高纬度降水增加,副热带降水减少,热带降水增加。从气候上讲,热带地区本来降水多,中高纬度降水本来也多,而副热带地区本来降水少。由于中高纬降水增加,热带降水增加,那就是说,本来降水多的地方降水越多,而副热带干旱少雨地区降水减少,即气候变化之后,降水正在向干旱化趋势发展。综合上述的变化,这就叫做所谓干者越干,湿者越湿,这就是气候变化造成全球水资源改变的一个主要特点。

图1 全球气候带示意图(NWS,2016)
整个水循环实际上就是从海洋向大气输送水汽,从大气再输送到陆地地区,然后形成降水降落,以后水再变成地上和地下的径流,最后又流回到海洋上去(图2)。

图2 全球水文循环平均状况
全球气候已经发生变化,并且还将持续变化。气候变化及其变率的时空变化驱动了水循环,能量和水分作为气候系统中的两个主动因素,同时又受水循环的控制。直观上,在蒸发加速的情况下,降水将会增加,增暖的地球将会变得更加湿润,然而区域间的气候差异会导致温度和降水响应呈现地域差异。模拟结果表明,海面温度对气候变暖的敏感性会影响气候变暖与水循环强度之间的关系, 气候变暖与水循环强度的升高或降低也有关系,由于地表覆盖,尤其是植被的影响,水循环也呈现出纬度或季节性的差异。
总之,气候与水的关系是目前气象学家和水文学家密切关注的研究热点和焦点,随着目前观测技术,尤其是卫星技术以及计算机技术、数值模式的巨大进步,未来我们将会更深入、更精细地了解气候和水之间的关系,并在此基础上更好地为人类的生产劳动、防灾减灾和美好生活服务。同时也请大家一起保护水环境、珍惜水资源。