氣候趨于“暖濕化”對(duì)克拉瑪依市生態(tài)環(huán)境的影響

劉嫻，張紅麗

（克拉瑪依市環(huán)境科研監(jiān)測(cè)中心站，新疆克拉瑪依834000）

引言

近年來(lái)，西北地區(qū)“變暖變濕”現(xiàn)象引發(fā)社會(huì)各界廣泛關(guān)注。其實(shí)早在2002年，中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所的施雅風(fēng)院士就提出了“暖濕化”概念，他指出在全球大幅度變暖背景下，19世紀(jì)末期至20世紀(jì)70年代的西北地區(qū)一直處于變暖變干趨勢(shì)，而從1987年起，西北地區(qū)特別是新疆出現(xiàn)了氣候轉(zhuǎn)向暖濕的強(qiáng)勁信號(hào)〔1〕。隨后通過(guò)大量科學(xué)檢測(cè)數(shù)據(jù)和研究結(jié)果表明，施雅風(fēng)院士等專家當(dāng)年的判斷有一定先見(jiàn)性。

中國(guó)氣象局沙漠研究所和新疆自治區(qū)氣象局的科研人員對(duì)1961?2019年新疆的氣候變化展開研究，在《新疆氣候“暖濕化”事實(shí)及影響分析報(bào)告》（文中再次出現(xiàn)簡(jiǎn)稱為《新疆報(bào)告》）中指出，近60年來(lái)新疆區(qū)域年平均氣溫和年降水量每10年分別增加0.3℃、10mm，成為我國(guó)氣候變化增速最顯著和敏感區(qū)域。當(dāng)降水增加趨勢(shì)持續(xù)一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的降水趨勢(shì)增加期，超過(guò)基準(zhǔn)氣候態(tài)的30年氣候期限，就可以判斷降水增加趨勢(shì)基本確定，新疆氣候正在由暖干轉(zhuǎn)為暖濕。

克拉瑪依市位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地西北緣荒漠地帶，屬于溫帶干旱荒漠氣候區(qū)，干旱多風(fēng)少雨，水資源匱乏，生態(tài)環(huán)境脆弱。根據(jù)1961?2019年克拉瑪依市氣象歷史資料分析，近58年來(lái)克拉瑪依市的年平均氣溫和降水量呈上升趨勢(shì)，總體呈“暖濕化”趨勢(shì)。

1 克拉瑪依市氣候趨于“暖濕化”事實(shí)

“暖”和“濕”是最重要的兩種氣候?qū)傩?，變暖意味著氣溫升高，變濕則意味著降水增加。

1.1 氣溫

克拉瑪依年平均氣溫年代標(biāo)以升溫為主，近30年升溫明顯。近58年克拉瑪依平均氣溫每10年上升0.19℃，高于全球（0.13℃/10年）變化水平，1997年以來(lái)克拉瑪依氣溫持續(xù)處于偏暖階段。最高氣溫、最低氣溫每10年分別上升0.11℃和0.38℃。

1.2 降水

克拉瑪依降水量呈年代際遞增，近30年偏多明顯。近58年克拉瑪依區(qū)域降水量每10年增加8.0mm，1986年以來(lái)顯著增多。年降水量呈明顯的震蕩變化，年降水量時(shí)空分布不均，仍然存在階段性干旱，極端降水過(guò)程增多。

2 氣候趨于“暖濕化”對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響

2.1 可改善區(qū)域氣候條件

隨著克拉瑪依市降水不斷增加和氣溫持續(xù)上升，區(qū)域氣候條件會(huì)有所改善，可促進(jìn)適宜荒漠草本植物的生長(zhǎng)，增加植被的覆蓋面積，直接或間接提升了人體舒適度，使得克拉瑪依市的生態(tài)環(huán)境、人居氣候環(huán)境等宜居指數(shù)都明顯改善，不斷向人類宜居的方向持續(xù)發(fā)展。

2.2 可在短期內(nèi)增加水資源總量緩解水資源匱乏狀態(tài)

克拉瑪依市水資源短缺且時(shí)空分布不均勻成為生態(tài)建設(shè)的主要制約因素〔2〕。在氣候變暖的背景下，氣溫升高不僅影響著湖面蒸發(fā)，還通過(guò)冰雪、冰川消融來(lái)調(diào)節(jié)徑流，在一定時(shí)期內(nèi)會(huì)抬升湖泊水位和擴(kuò)大湖泊面積，另外降水增多也使得水資源總量有所增加，水循環(huán)機(jī)制有所改善〔3〕，進(jìn)而可緩解克拉瑪依市干旱、水資源匱乏狀態(tài)。但是，氣溫升高使冰川加速消融，洪水危害風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增大。長(zhǎng)期來(lái)看，變暖造成冰川加速消融并引起河流徑流量增加，這具有不可持續(xù)性，冰川完全消融后，干旱地區(qū)的水資源會(huì)面臨新的巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，克拉瑪依市水資源利用及可持續(xù)性面臨新的挑戰(zhàn)。

2.3 可抑制沙塵暴的發(fā)生

氣溫和降水的變化影響著沙塵暴的發(fā)生發(fā)展,沙塵源區(qū)溫度與頻次呈正相關(guān)變化。降水的增加可以引起土壤濕度及地表植被覆蓋的正效應(yīng)變化,進(jìn)而抑制沙塵暴的發(fā)生〔4〕。因此,氣候趨于“暖濕化”對(duì)沙塵暴的產(chǎn)生有一定的弱化作用。

2.4 可影響大氣污染物濃度

一方面氣候趨于“暖濕化”可帶來(lái)強(qiáng)降水，而強(qiáng)降水天氣的濕清除作用對(duì)大氣污染物濃度的影響最為直接，可以有效降低大氣污染物的濃度〔5〕。大氣中的一些氣溶膠顆粒污染物可以作為降雨粒子的凝結(jié)核隨降雨粒子下落至地面，降雨粒子在下落過(guò)程中對(duì)氣溶膠粒子污染物的碰并、沖刷作用也會(huì)降低大氣中顆粒污染物的濃度〔6〕。

另一方面潮濕的空氣對(duì)大氣中各種氣體經(jīng)化學(xué)反應(yīng)，二次生成有機(jī)物細(xì)粒子提供了條件，同時(shí)也給懸浮的污染物“穿上”一層“水衣”，更易造成污染物累積。同時(shí)，局地氣候變暖變濕的背景下使得陰?kù)F天氣增多，此時(shí)逆溫層強(qiáng)不利于局地水汽和城市大氣環(huán)境污染物的擴(kuò)散，進(jìn)而導(dǎo)致大氣污染程度增加。結(jié)合克拉瑪依市近年大氣污染物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看，污染天氣多發(fā)生在每年1月、2月及12月，污染物以PM2.5為主。查看污染天氣發(fā)生時(shí)的氣象背景多為多云、陰?kù)F天氣，此時(shí)逆溫較強(qiáng)，大氣層結(jié)穩(wěn)定，地面風(fēng)速較小，冷空氣活動(dòng)較弱，不利于污染物擴(kuò)散，造成污染物在區(qū)域內(nèi)持續(xù)累積，最終形成污染。

2.5 災(zāi)害性天氣發(fā)生的可能性增多

氣候趨于“暖濕化”不僅意味著氣溫和降水的變化，大氣環(huán)流和局地大氣層結(jié)的變化，也意味著可能對(duì)各類災(zāi)害性天氣的發(fā)生頻率和強(qiáng)度產(chǎn)生影響。影響克拉瑪依市的主要?dú)庀鬄?zāi)害有：高溫、極端低溫、大風(fēng)、短時(shí)強(qiáng)降水、大霧、凍雨等。

2.5.1 高溫日數(shù)減少、極端低溫日數(shù)減少

統(tǒng)計(jì)克拉瑪依市近58年歷史資料發(fā)現(xiàn)，克拉瑪依市中心城區(qū)高溫日數(shù)（最高氣溫≥35℃）和低溫日數(shù)（最低氣溫≤?20℃）每10年分別下降1.23天和3.13天。值得注意的是，高溫日數(shù)減少并不代表極端高溫事件的減少，夏季仍需要防范極端高溫災(zāi)害。

2.5.2 短時(shí)強(qiáng)降水事件增多增強(qiáng)、冰雹災(zāi)害增加

由于局地大氣層結(jié)增溫增濕對(duì)夏季出現(xiàn)強(qiáng)對(duì)流天氣的重要背景條件，氣候趨于“暖濕化”將使得強(qiáng)對(duì)流天氣出現(xiàn)的頻率增加，更易出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水和冰雹等災(zāi)害。

近58年，克拉瑪依市極端降水事件呈顯著增加趨勢(shì)，且根據(jù)資料顯示，這些降水基本上集中在2個(gè)小時(shí)內(nèi)。

克拉瑪依市冰雹多發(fā)生在白堿灘區(qū)、小拐及無(wú)人觀測(cè)區(qū)域，通過(guò)近幾年農(nóng)戶及車輛報(bào)損人員反映，受災(zāi)呈上升趨勢(shì)，出現(xiàn)頻次明顯增加，給人們的生活帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)損失。

2.5.3 平均風(fēng)速整體以減弱為主，但極端大風(fēng)強(qiáng)度可能增強(qiáng)

氣候趨于“暖濕化”同樣反應(yīng)了大氣環(huán)流的變化，冷空氣活動(dòng)的頻率將可能減少。通過(guò)近58年氣象資料分析，克拉瑪依市年平均風(fēng)速呈明顯下降趨勢(shì)，每10年下降0.323m/s。整體平均風(fēng)速的減弱并不代表單次極端大風(fēng)過(guò)程的強(qiáng)度會(huì)減弱，例如：2018年11月25日、12月1日連續(xù)兩場(chǎng)大風(fēng)，均打破克拉瑪依區(qū)資料有以來(lái)的極值，極大風(fēng)速分別達(dá)到45.4m/s（出現(xiàn)在百口泉）、46.2m/s（出現(xiàn)在艾里克湖）。

2.5.4 城市霧、霾天氣可能增多

陰?kù)F是依賴穩(wěn)定大氣層結(jié)的視程障礙類天氣，在局地氣候變暖變濕的背景下，陰?kù)F天氣更容易發(fā)生，而整體平均風(fēng)速減小不利于局地水汽和城市大氣污染物的擴(kuò)散，霧、霾天氣可能增多。

2.5.5 凍雨頻率可能增加

凍雨的氣象術(shù)語(yǔ)為雨凇，出現(xiàn)的氣溫范圍通常在?1～?5℃，是由過(guò)冷卻雨滴降落在溫度低于0攝氏度的近地面物體上迅速凍結(jié)而形成，易出現(xiàn)在初冬和冬末。氣候變暖將使得冬季氣溫維持在適宜溫度區(qū)間的時(shí)段增長(zhǎng)，使凍雨發(fā)生的可能性增加。例如：2009年11月25日和2016年12月5日出現(xiàn)的凍雨天氣，致使克拉瑪依市交通大面積癱瘓，整個(gè)克拉瑪依市路面被玻璃般亮閃閃的冰面覆蓋。

上述這些災(zāi)害性天氣的發(fā)生給克拉瑪依市的防災(zāi)減災(zāi)工作帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)。

3 克拉瑪依市應(yīng)對(duì)氣候趨于“暖濕化”的相關(guān)建議

3.1 抓住氣候機(jī)遇，加快生態(tài)環(huán)境建設(shè)

加強(qiáng)氣候資源調(diào)查、評(píng)估，在降水趨勢(shì)增加期促進(jìn)形成區(qū)域生態(tài)與氣候良性耦合的自然環(huán)境系統(tǒng)。開展精細(xì)化農(nóng)、林業(yè)氣候區(qū)劃，因地制宜發(fā)展特色農(nóng)業(yè)、林果業(yè)、畜牧業(yè)，促進(jìn)克拉瑪依市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

3.2 重視水資源管理，推動(dòng)水資源良性可持續(xù)發(fā)展

加大水資源管理力度，協(xié)調(diào)水資源供需關(guān)系，以加快污水資源再利用、加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)、完善水利工程設(shè)施和籌劃新增水源項(xiàng)目等措施，多種途徑實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用，以保障克拉瑪依市經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展。

3.3 持續(xù)實(shí)施大氣污染防治，降低大氣污染物排放

克拉瑪依市大氣污染季節(jié)性、復(fù)雜性問(wèn)題依然突出，每年冬春季節(jié)受霧、霾天氣等氣象因素影響，污染天數(shù)較多，首要污染物為PM2.5為主。因此，要繼續(xù)以減低細(xì)顆粒物濃度為重點(diǎn)，減少重污染天數(shù)為主攻方向，大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和用地結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化區(qū)域同防同治。只有有效降低大氣中污染物濃度，才能減小陰?kù)F天氣下污染天氣形成的可能性。

3.4 完善氣象防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)，提升氣象災(zāi)害評(píng)估應(yīng)用能力

充分發(fā)揮氣象災(zāi)害防御指揮部的職能，加強(qiáng)氣象災(zāi)害防御組織體系建設(shè)。加快《克拉瑪依市大風(fēng)災(zāi)害防御條例》的落實(shí)工作，進(jìn)一步加強(qiáng)氣象信息傳輸和發(fā)送手段的建設(shè)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)氣象信息全覆蓋。

積極開展氣象變化影響評(píng)估研究應(yīng)對(duì)措施，針對(duì)極端氣象事件對(duì)社會(huì)生產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的不利影響進(jìn)行評(píng)估；提升科技成果在氣象防范機(jī)制中的具體應(yīng)用，進(jìn)一步提升本地區(qū)氣象災(zāi)害防御能力，確?？死斠朗芯用衲軌蛘Ｉa(chǎn)、生活。

4 結(jié)語(yǔ)

氣候變化問(wèn)題是一個(gè)非常復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題給克拉瑪依市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水利建設(shè)、自然災(zāi)害預(yù)防，特別是生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大影響?？死斠朗袣夂蜈呌凇芭瘽窕笔前选半p刃劍”，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響有好有壞。在面對(duì)氣候趨于“暖濕化”帶來(lái)的各類影響時(shí)要認(rèn)清利弊做好兩手準(zhǔn)備，一方面抓住“暖濕化”帶來(lái)的機(jī)遇，做好生態(tài)環(huán)境建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展；一方面面對(duì)防災(zāi)減災(zāi)的挑戰(zhàn)，做好各項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施保障生態(tài)環(huán)境安全，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。