每日經濟新聞 2021-08-19 09:13:28
每經記者|張懷水 每經實習記者|李明明 每經編輯|陳旭
沙漠里也會抗洪搶險?在極端天氣的影響下,這樣的新聞讓網友直呼“活久見”!
7月29日,中國石化發布消息,位于塔克拉瑪干沙漠北部邊緣、天山南部的中國石化西北油田玉奇片區遭遇洪水侵襲,淹水面積高達300多平方公里。洪水導致油田片區道路多處沖堤潰壩,電線桿傾倒,近50輛勘探車輛、3萬套設備被洪水淹沒。
事實上,近一段時期以來,一些原本干旱的西北地區已多次發布暴雨預警信號,比如6月15日,和田地區的洛浦3小時雨量達52.9毫米,超過當地一年的平均降水量。據統計,1961以來,新疆年平均降水量呈顯著增加趨勢,平均每10年增加8.8毫米。
更讓人揪心的是頻繁占據各大媒體頭條的一些重大災害性事件——河南出現歷史罕見的極端強降雨致重大人員財產損失,西歐強降雨引發的洪災造成德國、比利時約200人死亡,歷史性高溫席卷北美,希臘、土耳其等地叢林大火燃起的黑煙遮天蔽日……
當前,越來越多的極端天氣正在全球各地更為頻繁地出現,這些現象背后的根本原因是什么?它會不會成為未來的常態?帶著這一系列問題,《每日經濟新聞》(以下簡稱NBD)記者對國家氣候中心氣候變化室高級工程師王長科、中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所總工楊蓮梅、中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所副研究員潘婕等多位專家進行了專訪。
現象:塔克拉瑪干沙漠中心降水量數倍于往年
NBD:近日,塔克拉瑪干沙漠洪水事件引發人們對氣候變化的關注。此次沙漠洪水形成的原因是什么?
楊蓮梅:首先要澄清一下,沙漠中的降雨和我國東部地區常見的暴雨并不能算是同一個概念。今年塔克拉瑪干沙漠中心的塔中盡管降雨量是往年的數倍,但仍然還達不到暴雨的標準,主要是由于往年基數低,所以降雨的同比增幅大。
楊蓮梅 圖片來源:受訪者
西北干旱地區的特點往往是一次下完一個季節,甚至一年的雨。趕上某一天,可能降雨較多,但總的降雨量與東部地區相比仍然是少的。
塔克拉瑪干沙漠發洪水,和所謂“沙漠暴雨”的關系并不大,主要原因還是徑流量。新疆的水資源很大一部分來自山區,比如天山、昆侖山以及阿爾泰山,這些山區降水較多,且海拔高,溫度低,容易形成冰川和雪山。當夏季溫度較高時,雪山融水形成徑流流到山下,這是導致洪水的一個主要原因。
另一方面的原因則是大氣環流的異常。與往年相比,今年大氣環流異常確實導致西北以及我國華北地區降雨量較大,新疆部分地區降雨量與往年相比有明顯提升。
王長科:8月9日,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在日內瓦發布的最新評估報告指出,除非立即采取行動,大規模減少溫室氣體排放,否則將升溫限制在1.5°C甚至是2°C都將無法實現。
數據來源:中國氣象局
理論上講,氣溫每增加1攝氏度,大氣的持水能力增加約7%。自工業化以來,全球氣溫的增加已經超過1度,這意味著全球范圍內的水汽不斷增加。水汽增加意味著強降水發生時可獲得的水汽會增加。在同樣的環流配置下,強降水的強度可能會加強。
需要指出的是,這次塔克拉瑪干沙漠發生洪水的主要原因應該是天山融雪性洪水,而暴雨天氣可能也起了作用。新疆輪臺今年7月份的降雨實況是,7月13日降雨6.6毫米,7月20日降雨0.3毫米,7月31日降雨0.6毫米。
NBD:西北地區的降雨量近年有所增多,未來沙漠降雨或者沙漠洪水是否會成為一種常態?
楊蓮梅:沙漠屬于干旱區,降雨肯定是小概率事件。
往年,沙漠中心地帶也會有短時的強降雨,這是正常現象,但由于過去觀測技術落后,可能并沒有引起足夠的重視。如今,觀測技術越來越發達,人們對沙漠降雨現象的關注度也就越來越高。
至于沙漠洪水是否會成為常態,目前還不好說。
塔克拉瑪干沙漠周邊,有天山、昆侖山、阿爾金山等山脈,這些山脈中如果出現較強降雨,以及形成規?;谋┤谒?,在地形和重力影響下,會有一部分向塔克拉瑪干沙漠流淌。
這些徑流大部分通過蒸發作用回到大氣環流中,還有一部分滲入沙漠下部的地下河流中,因此不會引發洪水。但是,當這些山脈中流入的水量特別大時,蒸發和下滲又不足以完全“消納”,再加上沙漠中沒有排水系統,多余的水就會以地勢最低處為中心,向外界迅速蔓延,從而形成洪水。
NBD:自從上世紀80年代以來,隨著全球氣候變暖,塔克拉瑪干沙漠曾發生了幾次較強降水。以后這種降水是偶發還是長期將如此?
潘婕:在我們對未來百年的氣候情景模擬試驗中,即使降水量增加程度最多的模擬,獲得的塔克拉瑪干沙漠里的較強降水次數也屈指可數。
但這種降水的發生發展情況復雜,目前人們的認知水平依然不能完全掌握其規律,還需要對其機理機制進行更多的研究。
NBD:如果較強降水頻發,會不會改變沙漠的氣候,甚至是沙漠可能會消失?
潘婕:所謂“頻發”只是相對于以往很少發生的情況,發生頻率有所增多,總雨量也看似增多,但這種降水對于沙漠的生態環境卻未見得是有利影響。
暴雨是降水的一種極端態,對于沙漠中的植被,經過長期的自然淘汰,生存下來的都是適應干旱的品種或種類,短時間強降水造成的澇漬對于它們有可能會是滅頂之災。
即使是適宜農耕的地區,短時強降水也是災害,植物更喜歡的是細水長流、潤物細無聲的均勻、合理的水分而不是波動劇烈的降水。
強降水發生頻率提高,更可能的是破壞了沙漠原有的生態環境,而雨水在沙漠淺層無法蓄存,加上沙漠巨大的蒸發量,使其氣候環境變得更為惡劣,植被也不會有良好的生存環境。
溯源:全球變暖是導致極端天氣頻發主因
NBD: 我國西北、華北等地區都屬于比較干旱的地區,但今年除了塔克拉瑪干沙漠遭遇洪水外,河南也出現了極端的暴雨天氣。您如何看待這種氣候變化?
楊蓮梅:出現這種現象,主要是今年大氣環流異常所導致的。
從今年6月份開始,北美大陸受“高溫穹頂”影響,美國和加拿大經歷了創紀錄的高溫。7月,受副熱帶高壓北移影響,我國東北區域出現連續高溫,同時河南發生歷史罕見的大暴雨。這些現象都表明,今年整個大氣環流,尤其是北半球,處于比較異常的狀態。當它剛好出現一個合適的“配置”時,就有可能導致極端天氣現象出現。
根據IPCC的評估報告,氣候變化的許多特征直接取決于全球升溫的水平。目前比較認可的一種說法是,全球氣候變暖極有可能是導致大氣環流異常的一個主要因素。
全球氣候變暖給氣候帶來的是一種非常復雜的組合性變化,包括干濕的變化,風、冰雪的變化,沿海地區變化和海洋的變化等。
NBD:當前,網絡上有一種有趣的觀點,認為中國氣候是否有可能回到盛唐或者西周時期,也就是北方“溫暖濕潤”模式,對此,您如何評價?
數據來源:中國氣象局
楊蓮梅:中國氣候是否有可能出現所謂的南北地區“干濕交替”現象,從目前來看,是缺乏科學論證的,我認為短期內也是不太可能的。
只要沙漠、海陸、山地結構沒有發生大的變化,地球高緯、中緯、低緯位置沒有出現改變,那么中國南北區域氣候出現大的逆轉就是不太可能的。在這方面并沒有科學的論證和界定。
從氣象學的角度來分析,一次暴雨可能持續幾天,我們稱為一個天氣尺度,一年則稱為年際,10年是一個年代際。從觀測資料來看,最多也就是達到年代際,也就是10年~20年等。從幾百年甚至上千年的時間跨度來辨識,目前還沒有足夠多記載下來的專門氣象觀測資料,所以,中國能否回到某個特定古代時期的氣候模式,并沒有辦法下定論。
從趨勢上來看,大氣環流異常導致氣候異常變化的頻率確實在增加。氣候變化將加劇水循環,這將為部分地區帶來更強的降雨和洪水,但有些地區則可能導致更嚴重的干旱。
王長科:總的來說,未來我國氣候總體會是變暖的趨勢。預計到本世紀末全國降水總體會略微增加一些,其中北方降水量可能增加5%~15%,而華南降水變化不顯著。
NBD:隨著北方地區逐漸變得“溫暖濕潤”, 塔克拉瑪干沙漠等西北地區的一些沙漠會變成綠洲嗎?
王長科:起碼到本世紀末,塔克拉瑪干沙漠是不可能變成綠洲的。即使隨著沙漠降雨增多,也只是變得相對濕潤,但塔克拉瑪干沙漠還是干旱地區,干旱的本質是沒有變的。在整個塔里木盆地廣達數十萬平方公里的土地上,要讓沙漠要變成綠洲,需要的水量是難以估量的。
王長科 圖片來源:每經實習記者 李明明攝
與毛烏素沙漠變綠洲不同,毛烏素沙漠本質上說是沙地,沙地的形成原因除了因為當地降雨量較少之外,還和人類活動相關。在千年以前,毛烏素沙漠還是水草豐美的牧區,但當時的人們為了追求經濟效益,長期過度放牧,再加上不合理開發,導致了這里土壤沙漠化,以至于形成沙地。
而塔克拉瑪干沙漠并不是人為因素形成,而是自然因素。塔克拉瑪干深居內陸,遠離海洋,這里的降雨量非常少。另一方面,當地的蒸發量特別高,久而久之就形成了沙漠。
根據統計,塔克拉瑪干沙漠地區平均年降水不超過100毫米,最低只有4~5毫米,而平均蒸發量卻高達2500~3400毫米。
而毛烏素沙漠靠近人類居住區,治理起來方便,降水量也比塔克拉瑪干沙漠高得多,蒸發量也沒后者大。所以沙漠變綠洲存在一定的可能性,但并不是所有沙漠都可以變成綠洲。
影響:對西北地區棉花等種植經濟將帶來一定利好
NBD:北方降雨量增加,將會給新疆等西北地區的經濟,尤其是種植經濟帶來哪些影響?假如西北地區有望緩解干旱少雨的局面,對中國糧食生產將會帶來影響?
王長科:總的來說,這些年來新疆等部分地區確實是變得濕潤了,降雨量比以前多了,氣溫也比以前高了,和以前的干旱程度相比是相對濕潤了,但總體干旱的趨勢沒有改變。
以新疆為例,根據最近發布的2020年新疆氣候變化監測公報,新疆年平均降水量為171毫米。1961以來,新疆年平均降水量呈顯著增加趨勢,平均每10年增加8.8毫米。
數據來源:國家氣候中心
平均而言,新疆降水是比以前多,但隨著溫度的升高,地表的蒸散發量也增大,干旱的整體形勢沒有變。
新疆的特色種植業主要是灌溉農業和綠洲農業。新疆的種植業主要分布在盆地邊緣的綠洲地帶,種植業用水主要靠高山融雪水。新疆降雨量增加比較緩慢,而且年際波動較大,對本來就干旱少雨的地區來說,這樣的降水增加對農業影響不會太大。
另一方面,氣候變暖以后,一些比較喜溫的作物種植面積擴大了,還有越冬的作物也朝北擴展。對這類作物來說,氣候變暖就很有好處。
比如棉花是喜光作物,適宜在較充足的光照條件下生長。新疆盛產長絨棉,由于氣候比較干燥降雨少,土地偏堿性,陽光充足,很適合棉花生長,收獲季節多晴朗天氣,也有利于棉花采摘。
楊蓮梅:新疆近年的降水確實有所增多,但這并不能改變其干旱的基本事實,沙漠短時的強降雨對于沙漠地理結構和生態系統也不會產生大的影響。
降水以及氣溫的變化有可能對區域經濟造成一定影響。比如今年二季度,新疆多地出現降溫,塔城、博州、昌吉地區出現寒潮、霜凍和降雪,這種氣候對于農業的影響就比較大。未完成播種的棉田被迫停播,已播棉花出苗及已出苗棉花生長也有可能受到影響。
再比如,新疆的灌溉農業比較發達,灌溉的水源主要來自雪山和冰川的融水,氣溫升高也會倒逼技術改良,現在很多地方都擁有了滴灌技術。農業經濟發展與水有密不可分的關系,水也是制約經濟、生態系統的關鍵因素。
潘婕:新疆氣候正在全球變暖背景下發生著變化,最顯著的特征是年平均氣溫升高、降水增多、降水變率加大。
潘婕 圖片來源:受訪者
在沙漠邊緣地帶和湖泊河流附近的綠洲,氣溫升高引起冰川融水增加,從而使徑流量加大,對綠洲農業的灌溉條件改善是有利的,同時降水增多也豐富了當地農業生產可用的水資源。
但氣溫升高也會帶來更多的高溫熱害、作物生育期縮短導致產量和質量降低,降水極端化(單次過程降水強度增大、每年雨日減少)也會使當地農業生產更易遭受澇災和旱災。
因此新疆的氣候變化對農業生產有利有弊,需要更多的農業投入、科技指導和正確決策去幫助當地農業生產應對氣候變化。
而對于沙漠內部來說,由于其基礎降水率低,近些年的降水增量并不能從根本上改變其干旱的現狀。我國沙漠總面積近80%都集中在西北,假如整個西北都脫離干旱少雨的局面,加上西北原有的良好光熱條件,將會增加很多適宜種植糧食、經濟作物的耕地,對我國糧食生產是個巨大的利好。
然而這在很大程度上還只是個偽命題。如前面所言,西北只有小部分地區相對自身過去而言變得暖濕化,整個西北并沒有真正脫離干旱的局面,而巨大的沙漠由于地理位置、地形地貌、大氣環流等影響,在幾十年甚至幾百年的時間尺度內都很難從根本上改變其氣候特征。
NBD:有資料表明,蔬菜、水果等經濟作物適種區正向北、向高海拔地區移動。這一現象和西北降雨量增多是否存在關系?
潘婕:蔬菜、水果等經濟作物適種區向北、向高海拔地區移動,并非單純取決于降水量的變化,更多的影響因素在于氣溫變化。
近年來全球氣溫升高,中國增溫更為明顯,其中又以原本氣溫較低的北方、高海拔地區增溫幅度最大。
對于這些地區,氣溫升高改善了熱量條件,使其適宜農作物播種和生長發育的時間變長,種植時間、地區的可選擇性加大,因此不僅部分經濟作物,一些糧食作物適種區也都存在北移現象。
如果在作物需水期恰好雨量增加并且雨量適宜,則可以減少灌溉,對于農業生產是有利條件;但如果是短時強降水,有可能在農田里形成積水、澇漬,造成農作物減質減產甚至絕產,這種情況則是不利影響,需要警惕災害侵襲。
記者手記丨“沙漠變綠洲”只是美好愿景 節能減排之路刻不容緩
滾滾黃沙、灼灼烈日、干旱炎熱……這原本是說起西北內陸沙漠地帶時人們最先聯想到的景象,然而就在近日,西北地區變濕變暖竟意外地成了個熱點話題:朋友圈里流傳的網絡文章甚至讓人浮想聯翩——“氣候臨界點是不是出現了”、“新疆的植被,以一年150公里的速度在狂奔”……
一時間,在很多人的想象中,似乎沙漠變成綠洲的美好畫面指日可待。
事實果真如此嗎?早在2002年,中科院的學者就針對西北氣候由“冷干”向“暖濕”轉型的現象開展過研究。
誠然,近年西北降雨量在某種程度上呈現出增多的趨勢,研究表明,預計到本世紀末北方降水量可能增加5%~15%,但是,和西北地區龐大的蒸發量相比,增加的這點降雨量顯然仍是杯水車薪。
就目前情況看,西北深處亞洲大陸內部、遠離海洋水汽源頭的地理位置,使其不可能脫離干旱環境。因此,要實現網友心目中所謂的“沙漠變綠洲”,至少在現階段基本上是個偽命題。
需要警惕的是,由于全球變暖,西北區域溫度的增幅遠超全球平均,由此導致的潛在蒸發量持續增大,在大部分區域遠超降水增幅,導致這些區域干旱化更為嚴重。
由此可見,珍惜當地水資源,著力保護并改善西北地區的生態,這仍將是一個長期而艱巨的過程,我們對此切不可松懈和盲目樂觀,而是需要冷靜理性的態度來看待。
在全球變暖持續發展的當下,地球溫室效應加劇,寒潮和熱浪等極端天氣現象日益增多,這也不斷提醒我們:節能減排、發展清潔能源之路刻不容緩。
記者:張懷水
實習記者:李明明
編輯:陳旭
視覺:帥靈茜
排版:陳旭 馬原
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