專家顧問:
中央氣象臺高級工程師 蔡薌寧
中國工程院院士 張建云
水利部應對氣候變化研究中心教授級高級工程師 王國慶
中國科學院大氣物理研究所研究員 周天軍
在萊茵河中游的考布鎮(zhèn),有一個古老的水位測量站,任何進入萊茵河上游的船長都會參考這里記錄的水位。截至8月14日,其水位刻度值停留在了一個危險水平——34厘米左右。而在萊茵河上游的賓根地區(qū),水位下降后,一座通往小島的石橋已經(jīng)顯露出來,幾十年前沉沒的駁船和小船也重新浮出水面。
雖然目前的水位尚高于2018年10月記錄的最低值(25厘米),但根據(jù)德國聯(lián)邦水路和航運管理局的數(shù)據(jù),考布河段水位未來幾天將下降至30厘米。
這非同尋常。通常情況下,萊茵河地區(qū)7月和8月是非常潮濕的月份,雨水多,水位也高。一般到10月,這里的水位才會降低,但今年為何如此異常?
極端高溫之痛
入夏以來,尤其是7月,全球多地出現(xiàn)高溫天氣。百年一遇的熱浪肆虐歐洲,多地氣溫超過40℃。法國巴黎最高氣溫達40.5℃;葡萄牙、西班牙部分地區(qū)氣溫一度達到47℃;英國多地氣溫突破歷史極值,英格蘭林肯郡康寧斯比日最高氣溫達40.3℃,為全英有記錄以來最高值,英國宣布進入國家緊急狀態(tài)并發(fā)布有史以來第一次極端高溫紅色預警。世界衛(wèi)生組織表示,歐洲的熱浪單在葡萄牙和西班牙就已造成1700多人死亡。
此次極端高溫過程是在全球副熱帶高壓異常偏強的大氣環(huán)流背景下發(fā)生的。“近期北半球副熱帶高壓異常強大,幾乎繞地球一周,僅在印度附近地區(qū)發(fā)生明顯斷裂。南美洲北部和中非南部也處于南半球副熱帶高壓的控制下。”中央氣象臺高級工程師蔡薌寧說,在歐洲,副熱帶高壓與大陸高壓同位相疊加,在大氣晴空輻射、下沉增溫、暖平流輸送等因素的影響下,出現(xiàn)了大范圍持續(xù)性高溫天氣。
極端高溫導致法國、西班牙、葡萄牙等國發(fā)生“毀滅性的野火”,意大利、挪威等國則出現(xiàn)了前所未有的干旱,連數(shù)百年來以治洪為重的“水利王國”荷蘭,也宣布全國水位達到歷史低點。
事實上,不只是萊茵河,受持續(xù)干旱影響,意大利最長的河流——全長650多公里的波河,水位也降至70年來的最低水平;多瑙河、埃布羅河、隆河都出現(xiàn)不同程度的水位下降。有專家表示,從波河目前的狀況來看,歐洲部分地區(qū)今年遭受的干旱可能是近500年來最為嚴重的一次。
根據(jù)中央氣象臺預測,未來一段時間全球副熱帶高壓仍然維持強盛態(tài)勢,西歐正在形成新的熱浪,預計此輪熱浪還將加劇并蔓延。數(shù)值模式預測也顯示,目前干旱狀況可能在未來幾個月持續(xù),歐洲河流干涸或成為長期趨勢。
阿喀琉斯之踵
萊茵河發(fā)源于阿爾卑斯山,全長1230千米,流域面積達18.5萬平方公里,流經(jīng)瑞士、法國、德國和荷蘭等國。
作為世界上內(nèi)河航運最繁忙、最發(fā)達的航道之一,萊茵河干流分布著多個世界著名的工業(yè)基地,對沿岸各國經(jīng)濟發(fā)展起到舉足輕重的作用,被稱為歐洲的“生命線”。
歐盟統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示,歐洲河流每年為每位歐盟居民提供的貨運總重超過1噸,河道運輸為地區(qū)經(jīng)濟貢獻約800億美元。
隨著萊茵河等河流水位不斷下降,航運和工業(yè)生產(chǎn)受到嚴重影響,也加劇了能源危機。此外,干旱正在破壞農(nóng)業(yè)經(jīng)濟,并危及水生野生動物。
水路可謂歐洲的“阿喀琉斯之踵”。通常而言,只要水位降至40厘米以下,大多數(shù)運載煤炭等物資的大型船舶就難以通行。正常情況下,萊茵河的夏季水位大約為兩米,但當前萊茵河部分河段水深已不足一米,大部分貨船必須減少載重才能航行,導致運輸成本增加。
沿河大量工廠企業(yè)無法及時獲取足額的原材料,生產(chǎn)經(jīng)營大受影響。重要水運樞紐考布河段出現(xiàn)持續(xù)低水位,可能激化歐洲能源危機。
目前,意大利、法國、西班牙、葡萄牙等多國水力發(fā)電量出現(xiàn)下滑,其中,法國水力發(fā)電量處于近10年來的最低水平,西班牙處于近20年來第二低水平。英國已有數(shù)百萬人被禁止為草坪和花園澆水。標普全球商品洞察公司稱,歐盟玉米產(chǎn)量預計將比去年減少1250萬噸,葵花籽產(chǎn)量預計將減少160萬噸。
德意志銀行研究部數(shù)據(jù)顯示,2018年萊茵河考布河段10月水位降至歷史低位,導致德國國內(nèi)生產(chǎn)總值減少0.2%。而今年低水位更早出現(xiàn),如果高溫干旱情況持續(xù),經(jīng)濟損失將更加嚴重。
河流管理之策
近年來,全球氣候持續(xù)顯著變暖,對區(qū)域河川徑流與水資源產(chǎn)生一定影響。在氣候變化和人類活動的共同作用下,干旱地區(qū)的河川徑流銳減,濕潤地區(qū)的洪澇事件增多增強,河流水文的變化對區(qū)域生態(tài)平衡和流域水資源管理帶來嚴峻挑戰(zhàn)。
受環(huán)境變化影響,在全球前200條大的河流中,約有三分之一表現(xiàn)出顯著性變化趨勢。其中,徑流量呈上升趨勢的有19條,呈下降趨勢的有45條。國際相關研究表明,就萊茵河而言,氣候模式預估結果顯示,如果當前的溫室氣體排放態(tài)勢得不到有效緩解,預計到2100年萊茵河平均徑流量將減少5%至40%。
如何應對氣候變化對河流的影響?在長期的探索實踐過程中,歐盟在河流風險管理上積累了大量經(jīng)驗——
堅持水生態(tài)環(huán)境治理與洪水風險管理并重。洪水控制并非國際河流管理的本源重點,而是從水生態(tài)、水資源管理入手,進行流域河流綜合管理。在歐洲多個國家,防洪和水生態(tài)管理均屬于水管理系統(tǒng)的組成部分,且水資源與生態(tài)環(huán)境保護的內(nèi)容占比更大。
建立有效的流域綜合管理組織,比如“保護萊茵河國際委員會”,明確管理職責與合作機制,協(xié)調各地建立監(jiān)測系統(tǒng)和制定行動計劃。成員國之間即時分享天氣數(shù)據(jù)、水位水情數(shù)據(jù)等,是建立洪水預警系統(tǒng)及智慧防洪的基本要求。
不斷完善流域管理相關立法。通過國家或區(qū)域立法、簽署共同行動計劃及合作條約、明確各部門職責權限,是歐美國家普遍使用的水資源管理方法,比如“萊茵河流域洪水風險管理計劃”。
流域各國權責明確、各司其職。歐盟國家必須嚴格遵守歐盟洪水指令、水框架指令、流域管理條例及所在流域的洪水管理計劃。在流域管理過程中,各國根據(jù)所在區(qū)位條件明確工作目標和負責內(nèi)容。
我國幅員遼闊、水系豐富,許多重要河流跨越多個省份。長江、黃河、松花江、遼河、海河、淮河和珠江等流域星羅棋布,關系國計民生。在各流域,無論出現(xiàn)強降水還是高溫干旱,都會對人民生產(chǎn)生活構成嚴重威脅。因此,在全球變暖的背景下,這些河流的徑流量將發(fā)生哪些變化?如何科學進行河流風險管理?尋找這些問題的答案已顯得愈加緊迫。
數(shù)據(jù)顯示,1956年至2018年,除長江流域外,我國其余的6條主要江河實測徑流量均呈現(xiàn)出不同程度的下降趨勢。
水利部應對氣候變化研究中心教授級高級工程師王國慶說:“為增強河流風險管理能力,需要用科學技術知識去認識氣候變化的可能影響,然后在國家層面制定適應氣候變化戰(zhàn)略,在地方、社區(qū)提出應對氣候變化措施,進而實現(xiàn)社會和自然體系適應氣候變化能力的整體提升。其中的重要前提和關鍵在于如何科學認識氣候變化的潛在影響?!蓖鯂鴳c認為,具體而言,就要求氣象、水文等相關部門根據(jù)不同的氣候變化情景推算出未來干旱和洪水發(fā)生的頻次、強度等,為流域制定綜合性適應策略奠定基礎。
專家提議,一是有效適應氣候變化,需成立流域協(xié)同治理組織機構,完善流域管理體制,形成災前、災中、災后的全周期系統(tǒng)規(guī)劃、層級管理;二是以流域為單位,收集洪澇、干旱災害數(shù)據(jù)資料,分析研究災害發(fā)展態(tài)勢、上下游災情聯(lián)系,完成災害風險評估,繪制流域洪水干旱災害地圖和風險地圖,為建立完善的預警體系作準備;三是根據(jù)流域管理目標,明確優(yōu)先行動方案,起草和發(fā)布流域地區(qū)總體及地方應對氣候變化條例,明確具體應對措施類型,包括設定避免新風險的措施和減少已有風險的措施,增強流域空間彈性的措施,提升防洪抗旱和節(jié)水能力的措施,促成流域協(xié)同的措施等。此外,要考慮將水生態(tài)環(huán)境管理與洪旱風險管理進行整合,在防洪抗旱減災的同時,關注與之有關的水生態(tài)恢復、水污染治理、水資源管理等;工程措施與非工程措施也要并重,完善應急機制,包括災前預警系統(tǒng)、災中反應系統(tǒng)、災后恢復系統(tǒng)的建立。(作者:吳鵬)