全球气候变化对中国淡水资源及其脆弱性影响研究综述

水资源与水工程学报Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ衣Ｗａｔｅｒ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｌ．　１６　Ｎｏ．　２

Ｊｕｎ．，２００５

全球气候变化对中国淡水资源 及其脆弱性影响研究综述

王国庆’，２，张建云“，章四龙“（１．河海大学，南京２１００９８；　２．黄河水利科学研究院，河南郑州４５０００３；　３．水利部水文局，北京１０００４１）

摘要：由温室效应引发的全球气候变化问题已成为世界各国政府和专家、学者关心的焦点问题。在分析近几十年来我国淡水资源变化特点及气候条件波动或变化对径流现实影响的基础上，较系统地总结了近１０年我国在气候变化影响的某些方面的研究成果，主要集中在我国淡水资源对气候变化的敏感性和水资源在气候变化情景下的脆弱性两个方面的问题。关键词：气候变化；淡水资源；水资源；敏感性；脆弱性中图分类号：ＴＶ２１３．　４；Ｐ４６７文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－６４３Ｘ（２００５）０２－０００７－０４

Ｉｍｐａｃｔｓ　ｏｆ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｏｎ　ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ Ｗａｎｇ　Ｇｕｏ－ｇｉｎｇ＂＇，Ｚｈａｎｇ　Ｊｉａｎ－ｙｕｎ＇，Ｚｈａｎｇ　Ｓｉ－ｌｏｎｇ＇ （１．　Ｈｏｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｎａ可ｉｎｇ　２１００９８，　Ｃｈｉｎａ；　２．　Ｙｅｌｌｏｗ　Ｒｉｖｅｒ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，　Ｈｅｎａｎ　４５０００３，Ｃｈｉｎａ；３．　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　ＭＷＲ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００４１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｓｓｕｅｓ　ｏｆ　ｇｌｏｂａｌ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｂｅｃｏｍｉｎｇ　ｔｈｅｗｏｒｌｄｗｉｄｅ　ｆｏｃｕｓ　ｆｏｒ　ｓｃｈｏｌａｒｓ　ａｎｄ　ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ　ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓ． Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｆｏｒ　ｖａｒｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｆｒｅｓｈｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｒｕｎｏｆｆ　ａｎｄ　ｃｌｉｍａｔｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ　ｏｒ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ，ｓｏｍｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｂｏｕｔ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ａｎｄ　ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｒｕｎｏｆｆ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ｔｏｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ　ａｒｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ；ｆｒｅｓｈｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ；ｗａｔｅｒ　ｒｅｓｏｒｃｅｓ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ

１引言 自从工业革命以来，大气中的二氧化碳的浓度从２８０　ｐｐｍ增加到１９８９年的３５５　ｐｐｍ，估计到本世纪中期可能达到７００　ｐｐｍ左右。由于大气中的二氧化碳及其它温室气体的增加，改变了气候系统中的能量平衡，进而影响到全球环境的变化［Ｃｉ７。观测资料表明：全球平均气温在２０世纪约升高０．　６　｀Ｃ，预计到２１世纪末气温将进一步升高１．　４＾－５．　８　＇Ｃ１２１，气候变化将改变全球水文循环的现状，引起水资源在时空上的重新分配，并对降水、蒸发、径流、土壤湿度等造成直接影响。 全球气候变化问题已成为各国政府和专家关心的热点问题０　１９９２年６月在巴西里约热内卢召开的联合国环境和发展大会上，各国政府首脑阐述了各自对全球变化问题所持的立场和观点，并在该次大会上通过了《气候变化框架公约》，（（２１世纪议程》等条约，用于指导对全球气候变化的控制行动。而关于气候变化影响方面的研究则起步于２０世纪７０年代后期，由世界气象组织（ＷＭＯ　）、联合国环境署（ＵＮＥＰ）、国际水文科学协会（（ＩＡＨＳ）等国际组织促进，先后开展并实施了世界气候影响研究计划（ＷＣＩＰ）、全球能量水循环试验（ＧＥＷＥＸ）等项目的研究；美国国家研究协会于１９７７年较早地组织讨论气候、气候变化和供水之间相互关系和影响［［３１。世界气象组织（ＷＭＯ）１９８５年出版了气候变化对水文水

收稿日期：２００４－０８－２２；修稿日期：２００４－０９－１０基金项目：国家“十五”科技攻关项目（项目编号：２００１－ＢＡ６１１Ｂ－０２－０４）和国家９７３重点基础研究发展规划项目（编号： （３１９９９０４３４０６）联合资助作者简介：王国庆（１９７１－），男（汉族），博士研究生，主要从事流域水文模拟、环境变化影响等方面的研究，在各类学术期刊 及国际会议上发表论文３０余篇。水资源与水工程学报２００５年

资源影响的综述报告，并推荐一些检验和评价方法；随后又给出水文水资源系统对气候变化的敏感度分析报告［４］，国际水文科协（ＩＡＨＳ）　１９８７年在第十九届国际ＩＵＧＧ大会中举办了“气候变化和气候波动对水文水资源影响”的专题学术讨论会。在１９８５年的Ｖｉｌｌａｃｈ会议后，我国加速了气候变化方面的研究，１９８８年在中国科学院及中国自然科学基金支持下，开展了“中国气候与海面变化及其趋势和影响研究”［５１。国家科委、水利部共同组织了国家“八五”科技攻关项目（８５－９１３－０３－０３专题）“气候变化对水文水资源的影响及适应对策研究’ｒ［６］。继该项目之后，“九五”、“十五”国家重大科技攻关项目中也先后设立了与气候变化及其影响相关的课题；其中“九五”期间的重中之重科技攻关项目，“气候异常对我国水资源及水分循环的影响评估模型研究”（编号：９６－９０８－０３－０２）是一个与区域气候模型相嵌套且用于业务预报的描写水文循环陆面分支的模型研究［［７７。而“十五”科技攻关项目“气候异常对我国淡水资源的影响闭值及综合评价”（编号：２００１－ＢＡ６１１Ｂ－０２－０４）则是基于对未来水资源的模拟及水资源的需求预测进行气候变化闹值研究［［８Ｊ。近几年开展的国家９７３重点基础研究发展规划项目“我国生存环境演变和北方干旱化趋势预测研究”（项目编号：Ｇ１９９９０４３４）则针对全球性暖化问题重点研究我国北方干早地区未来的气候情势、人类活动和干旱化相互作用关系以及适应对策。 尽管全球气候、气象、水文学等各个领域的专家、学者已经对未来气候变化情势做了大量研究，并开发了为数不少的全球气候变化模型（ＧｌｏｂａｌＣｌｉｍａｔｅ　Ｍｏｄｅｌｓ，　ＧＣＭｓ　），但对未来气候变化目前依然不能达到预报（Ｆｏｒｅｃａｓｔ）或预测（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ）的水平，只能用气候情景（Ｓｃｅｎａｒｉｏ）或趋势（Ｔｅｎｄｅｎｃｙ）来对未来气候的可能变化进行描述［ｚ７限于未来气候预测的不确定性，因此采用假定气候方案，研究水资源对气候变化的敏感性和脆弱性具有很现实的意义。本文在分析近几十年我国淡水资源的变化特点及气候波动对河川径流水资源的现实影响的基础上，较系统地总结了近１０年我国在气候变化影响的某些方面的研究成果，主要集中在我国淡水资源对气候变化的敏感性和水资源在气候变化情景下的脆弱性两个方面。

人类经济社会所利用的淡水，其补给来源主要为大气降水，赋存在河流、冰川及土壤中，可通过水循环逐年得到更新。因此降水的时空变化在一定程度上决定了水资源的变化。 中国河流众多，流域面积在１　０００　ｋｍ＇以上的河流有１　５００多条，受地形和气候的影响，中国河流绝大多数分布在东部气候湿润多雨的季风区。中国水资源分布的总体特点是：年内分布集中，年际变化较大；地域分布不均匀。表１中给出了中国主要江河流域片面积、年降水量及年径流量特征值；可以看出：七大江河中黄、淮、海、辽四流域水量较小，长江、珠江、松花江流域水量较大；西北内陆干旱区水量稀缺，西南山区水量丰沛。 表１中国主要江河流域片面积、 年降水且及年径流且特征值

流域松辽河黄、淮河和海滦河长江珠江等东南西南

沿海诸河诸河流域面积／万ｋｍ＇ １２４．８　１４４ １８０ ６８ ８５年降水量／ｍｍ ５１０　５７５　１　０７０ １　６００ １　０９８年径流量／亿ｍ３ １　６５３ １　６９１　９　５１３　５　８９５　５　８５３

２中国淡水资源基本特点及变化 淡水资源是指流域水循环中能够为生态环境和

松辽河流域片人多、地多，人均水资源量相对偏少。黄河、淮河和海滦河是华北地区的三条大河，流域面积占全国面积的１５％，但水资源缺乏，其中海滦河流域人均水资源３４３　ｍ３，是七大江河中最低的，是中国缺水最严重的地区。长江是中国第一大河，流域面积、河长和水量均居全国首位，人均水资源量２　２８９　ｍ３，接近全国人均水平。珠江等东南沿海诸河流域片处于亚热带湿润季风气候区，湿润多雨、径流充沛，属于中国的丰水地区。西南诸河均属于外流国际河流，水资源丰富，占全．国水资源总量的２０线，人均水资源量为全国各流域片之首。 根据１９５０－１９９７年接近５０年的降水和气温资料分析，近２０多年来北方干旱缺水与南方洪涝灾害同时出现，形成了北旱南涝的局面。８０年代华北地区持续偏旱，京津地区、海滦河流域、山东半岛近十年平均降水量偏少１０％－１５％。西北内陆地区，降水量略有减少（（２－５％）。进入２０世纪９０年代，干旱区向西南方向转移，西北内陆地区降水略有增加（８．　９％）。黄河中上游地区、汉江流域、淮河上游、四川盆地近８年平均降水量偏少约５　００＾＇１０％，受气温、降水变化影响，黄河、海滦河和淮河的年径流量也都明显偏少［９１ 表２中给出了黄河流域各年代降水量与天然径