气候变化事实及其研究进展

1.1气候变化事实及其研究进展

气候系统是由大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈五大圈层组成，气候变化不仅是大气本身状态的一种表现，而且是与大气有紧密相互作用的海洋、陆面、冰雪圈以及生物圈所组成的复杂系统的总体状态的表现。气候系统在自身动力和外部强迫作用（如火山喷发、太阳变化、人类活动等）的驱动下，不断地随时间而发生具有不同时空尺度的变化和变率。

《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）对“气候变化”的定义是：经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。UNFCCC据此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。因此引起气候变化的原因概括起来可分为自然的气候波动与人类活动影响两大类，其中，人类活动在近百年全球变暖过程中起了明显作用，尤其是后50年。人类活动直接影响气候变化的因素是温室气体排放，这也是导致全球气候变暖的主要原因。

近年来，大气中温室气体增加，地球表面热量平衡改变，引起全球气候变化，并进一步加剧某些地区的洪涝和干旱灾害，对水文循环和径流形成产生重要影响，不仅在全球的尺度，而且在深入到流域尺度开展研究，使人们认识到由于地球表面受热条件的不同及大气环流的改变，必然引起水文循环的变化和水资源在时空上的重新分配。此外，随着人口的增加、经济的发展、社会的进步和城市化水平的提高，对水资源的需求将进一步增加，对水资源合理开发利用的要求越来越高，以单纯追求高速增长为目标，过度消耗资源和牺牲环境为代价的传统发展模式，导致了人类的基本生存条件受到严重威胁，直接影响到经济社会长期发展的基础。气候变化和人类活动的双重作用必将对水循环及水循环要素产生重要影响。

气候变化通过大气环流变化、蒸发增加、冰雪条件变化等引起降雨、蒸发、入渗、土壤湿度、河川径流、地下水径流等一系列变化，并导致径流情势、洪水强度和频率、枯水强度及持续时间等变化；水循环的变化将进一步影响水资源管理系统及经济社会，如供水、灌溉、航运、城市给排水、水力发电、洪水调度、水土保持及水污染控制等。气候变暖造成的影响是多方面的，但核心是造成了水资源的重新分布。全球变暖带来全球或区域降水格局在不同时间和空间上的重新分配。水资源的重新分布，必将导致巨大的社会效应。因此，近来年国际社会对未来可能发生的气候变化及其对水文循环、水资源量和质的影响、对现有或拟建的水利工程的结构和安全、水管理方面的影响、适应性对策研究等都给予了很大的关注。气候变化对水文循环和水资源的影响也成为当今科学研究的热点。

全球气候变化对人类社会的影响将是全方位、多尺度和多层次的，它已经给人类的生存环境造成许多不利影响，将会导致干旱和半干旱地区干旱的加剧，海平面上升、厄尔尼诺现象发生频率和强度的增加，暴雨洪水、冰雹等灾害性和极端气候事件影响范围的扩大等，可能会对自然生态系统造成重大影响，进而威胁到人类的生存和社会的发展。有证据显示，地球气候曾经发生过突变，特别是在冰期以及气候的剧烈波动期。应该指出，未来发生快速突然而不可逆的气候系统变化的可能性是存在的，而其发生机理以及时间尺度方面仍有很大不确定因素。深入研究气候变化对水文水资源的影响，不仅是指导防灾减灾、科学编制流域水资源开发利用方案等方面的基础工作，同时对于保障流域社会经济可持续发展、维持河流健康生命等也具有重要的参考价值。