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河南2014年干旱是否和环境破坏或南水北调某种关系? 第1页

  

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最近正在做旱灾课题,看到这么多人关注和回答这个问题也是蛮惊讶,自己也来简单谈谈对这个问题的认识吧。PS:下面主要从学术界的观点来阐述,媒体、大众的认识往往带有主观性、甚至政治色彩,专业不对口或者研究方向不同,可能连基本概念都在瞎说,讲白点,搅屎棍。

给大家讲清楚这个问题还是要费点笔墨的,怕长勿点。

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先普及点基本概念。可能大家中学地理里学到过气候区的分类,比如湿润区(一般年降水大于800mm)、湿润半湿润(400~800mm)、干旱半干旱(200~400mm)和干旱区(小于200mm)。那么,这里的“干旱”和问题里的“干旱”,是一个意思吗?严格来讲,气候区的“干旱”应为“干燥”,英文里用dry或arid表述,气候、水文等学科按照年降水量或干燥度指数来进行定量区划。而“干旱”在英文中对应drought一词,它并非是一种气候特征,而是因气候或天气异常引起的某种缺水现象(这是本人的概括,目前尚无统一的干旱定义)。另一个基本概念,是关于干旱的发生。学界普遍认为气候区划与干旱的发生并无太大的联系,如前所述,气候区划是长期气候特征的反映;而干旱则是可以普遍、广泛发生的,从热带雨林到亚热带、温带甚至寒带苔原,从沿海到内陆甚至沙漠,均可能发生干旱。以一个例子总结:云南是典型的湿润区(年降水>1000mm)也是我国水量极其丰富的省份之一,但最近几年干旱频发,貌似很难接受,其实也很正常;河南等黄淮半湿润半干旱过渡带地区,根据地方年鉴等统计数据,最近60年干旱频发。还有一个重要的概念:干旱和旱灾,很多媒体和大众对这两个词也是文盲,英语里干旱就是drought,旱灾可以是disaster,如果用hazard,一般指旱灾致灾因子,还没成灾,潜在可能造成灾害,比如可以说drought is the most devastating natural hazard,言外之意干旱的可怕之处在于它成灾之后才表现出来。你可能会说这不是废话么?但就有人分不清致灾因子和灾害,一场干旱发生在沙漠无人区和城市经济发达区,能一样吗?连续三个月不下雨,可能形成了干旱,但未必导致灾害,因为人类社会有一定的抗灾能力。

切入正题前说说干旱类型。由于没有统一干旱定义,一般按需定义干旱,天上的水以各种形式降落到下垫面,再形成各种形式的水,人类对各种形式的水也有不同的需求和应用,所以不同形式的缺水就引起了不同的干旱类型。降水缺少引起的——气象干旱,河川径流减少引起水位低于取水口高程、无法满足河道内生态环境需水的——水文干旱,土壤失墒严重,导致农作物产量受损的——农业干旱,城市供水也会因为水源水量的缩减受影响,无法满足需求量——社会经济干旱。最近几年学界也有地下水干旱的提法——因人类引提水导致地下水位异常下降或含水层水量大量减少的现象。之所以再啰嗦这个分类,是因为需求不同,研究和应用的手段也不同。重复下上述的那个例子,降水缺少可能会出现气象干旱,但未必会导致农业干旱,因为土壤中存在着前期降水下渗残留的、或地下水上升形成的水,还不一定成旱,更不一定成灾。

切入正题。铺垫这么多了,貌似跟原问题联系不大,不过干旱这个问题有多复杂可见一斑了吧。楼主的问题是干旱的成因,一句话就说清了:不知道。是的,真不知道,不然我还做这个课题干嘛?哈。科学也有落后好奇心的时候,因为干旱牵扯的问题太多太复杂:全球大气环流、水汽的配置、下垫面的特性、人类活动的干扰,尤其现在是气候变化的大背景,院士恐怕也难讲清其中的机理。所以你问的问题是个前沿,尽管表述上不够严谨,但问得很好。不过,比较统一的认识是:降水亏缺是导致干旱的本质原因,毕竟水从天上来,这不难理解。而降水的亏缺进一步引起河道流量、土壤墒情等出现减小,进而诱发其他类型的干旱,甚至成灾。

你这个问题问得还是挺大的。不过“环境破坏”表述得不够严谨,最好是“变化环境”,环境的变迁应该主要还是气候变化和人类活动的影响,变化未必是破坏,所以最好改一改问题。(破坏都是人类相对于损害了自身利益的现象而言的,比如乱砍滥伐之类,但对自身有利的未必会称之为破坏,比如水工建筑物。“变化”涵盖更全面。)

另外你还提到南水北调,这个问题呢跟三峡一样,很难回答。这种大型水利工程在人类史上几乎是空前的,没有历史可以参考,至于未来,在学界备受争议。就我们目前掌握的知识,通常都认可这种改变自然水资源配置格局的大型工程,对生态环境是有影响的。至于这种改变对于流域或大区域、甚至整个国家尺度上,是好是坏,本人无法回答,有待研究提供证据。水循环中,最重要的就是蒸发、降水和径流环节,这些工程都在或多或少改变局地的气候水文过程,但到底是怎样的机理、或者怎么定量化表述,本人也无法回答,现在的很多研究也有待被证实。国内外很多学者在努力探索这个领域了,期待吧,科学的进步需要时间。

至于气候变化对干旱的影响呢,这也是一个研究的热点。有关于这方面的比较权威的说法,可参考政府间气候变化专门委员会(IPCC)的评估报告,这个组织是WMO下面的一个非营利性组织,为各国政府提供历史和未来气候变化的评估报告,最近十几年得到学术界很大的关注,有一定的权威性和参考价值。既可作为学术作品引用,也可以是对非气候、水文、环境、地理等专业学科的读者的一次扫盲机会。

河南这个地方,本人做的干旱评估和其他可参考的文献做的,虽然方法不同,但是结论大致吻合,存在着年代际的波动,90年代最重,80、60年代次之,70年代、50年代较轻。这也侧面反映了一个现象,就是干旱存在长时间尺度上的波动,可能某一时期普遍偏湿润,某一时期又会旱涝反转。这并不矛盾,像在华南、西南这些湿润区,甚至在一年内就会出现旱涝急转,这取决于大气环流。

现在做干旱的学者们,还喜欢搞一个“遥相关”的东西,也叫teleconnection,是一种远程配置类型,也就是跟大家常说的厄尔尼诺和拉尼娜扯上关系的东西。这方面的研究大多从统计分析上做文章,还是说明了一点问题的,比如每逢厄尔尼诺-南方涛动指数异常的年份,我们国家的旱涝格局就可能发生异常。2014年上半年吧(具体记不太清了),WMO就发表了关于2014年下半年的气候预测和评估结果,印象中是说有很大概率会发生厄尔尼诺,而且2014年是个强厄尔尼诺年。一般厄尔尼诺会导致我国夏季出现南捞北旱,暖冬出现概率增加,次年又可能伴随大洪水。1997就是个强厄尔尼诺年,1998年出现了大洪水。单这么说厄尔尼诺可能让外行觉得玄乎其玄,其实就是影响了大气环流,我们国家的雨带受西太平洋副热带高压影响较大,厄尔尼诺年副高的北南移动出现异常,进而引起了洪涝空间格局异常。

总的来说,干旱是一个很难研究的课题,目前还不容易探清其发生发展的物理机制,很难利用质量和能量守恒定律解决这么复杂的问题。现在国内外已经有很多这方面的研究。

科学的发展和进步需要时间的孕育。

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就写这么多了先,干旱的研究讲三天也讲不完,而且可能很多读者也非本研究方向,没有一定的预备知识可能会很难理解有的理论,就当是看闲话吧。

欢迎批评指正和交流。

2015-2-21




  

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