温室效应会对水循环有影响吗？为什么

温室效应径流水土流失

中图分类号：P461+.5文献标识码：A文章编号：1006-797306-0231-02
一、前言

大气层中CO2、CH4和氮氧化合物等气体，可以让太阳辐射透过，但对地球向宇宙释放的红外线起阻碍作用，并吸收转化为热量，使地球表面的温度升高，这种现象称为温室效应。近半个多世纪以来，由于全球人口数量的增加，人类经济活动的增强和现代工业的发展，矿物燃料的大量使用和森林面积的不断减少，导致大气中的CO2、CH4和氮氧化合物等气体的浓度在明显升高，导致全球变暖、海平面上升、海洋风暴增多等全球性气候变化。

温室效应导致的气候变暖，必然从多方面影响河流，其中包括径流量、水土流失、河流生态系统等等。本文将尝试概括介绍温室效应导致的全球变暖对我国河流的影响。

二、温室效应导致全球变暖对我国河流径流量的影响

气候变暖从以下几个方面影响河流径流量：

降水。降水是一切水资源的总来源。气温升高将使水文循环更加强烈，导致更多的蒸发和降水，引起某些地区严重的干旱和暴雨。

蒸发。一般认为，若假设其它条件没有太大的变化，气温升高将导致区域潜在蒸发增加，而实际蒸发还受其它因素的影响。气温升幅越大，蒸发增幅越大。

土壤含水量。土壤水分含量将受到气候变化影响而改变现有的时空分布规律。

当温度升高时，无论夏季或冬季，也无论降水量增加或减少，土壤含水量都表现出减少的趋势，其最大减少值出现在夏季。

冰川。未来全球变暖将导致我国西北高寒山区冰川萎缩，以冰川补给为主的河川径流也将随之逐渐减少。

气候变化对地表径流的影响的定性猜测及定量评价，有许多不同的方法。为进行大范围甚至全球尺度上的研究，宏观的水文模型与GCMs输出结果的连接是一种比较好的方法。游松财等，利用间分辨率为月；空间分辨率是0.5×0.5经纬度网格。采用IPCC的数据中心的7个GCMs的输出结果和CCSR/NIES，依据流域单元边界，累加流域内各网格点的地表径流获取各流域内的地表径流平均值。得出黄河和长江流域未来不同气候情景下地表径流变化：①黄河流域的地表径流将增加。②长江上游四川段的夏季径流增加，春季径流减少，但全年总趋势是增加；全年大部分时间，长江中游的上段的径流是增加的；长江下游的夏季及秋季径流将减少，然而春季的径流将显著增加。

另外，游松财等还认为，中国的地表径流是增加的。在东北、华北、西北、西南、华中及华南地区径流是增加的。各个不同的GCMs输出的结果所显示的未来中国地表径流的变化的趋势也不尽相同。

西南诸河流域、西北内陆河流域、黑龙江流域、鸭绿江流域、图门江流域、辽河及辽东半岛诸河流域、黄河流域、海河流域、滦河流域、淮河流域等的地表径流将增加。福建、浙江及台湾的夏季径流稍微减少，但春季径流大幅度增加。珠江、广东及广西的沿海河流及海南岛的径流总体趋势是增加，但是基于有些气候情景模拟的结果显示这些地区的夏季径流将减少。

三、温室效应带来的全球变暖对水土流失的影响

根据降雨——径流、侵蚀的相关性分析，水土流失和径流量、降雨、植被密切相关。径流量增大将引起地表和细沟中水流的剪应力增大，从而增强水流对土壤分散力和对泥沙的输移力。增大径流量和径流率，其它条件不变，土壤流失量将增大。随着降雨的增加，溅蚀和沟间侵蚀量也增大。引起径流和土壤流失灵敏度不同的主要原因之一是植被量的不同。

全球变暖会导致未来的水循环更加剧烈，暴雨和干旱天气增加。暴雨的频率增加，将直接导致水土流失和土壤侵蚀的加剧。水文模式模拟的结果表明，对于我国的半干旱地区，若降雨量增加10％，蒸发量增加4％，则地面径流量增加18％。对于干旱地区，在给定的上述降雨量和蒸发量条件下，地面径流量将增加30～50％，从而加剧水土流失和土壤侵蚀。根据未来50年我国气候变化的猜测，华北、西北地区夏季明显增温，土壤含水量将减少，而黄河径流将增加，因此对水土流失严重的黄河流域的水土保持极为不利，有可能加速河道淤积。而长江上游夏季径流增加也可能加剧水土流失程度。另外，假如未来10～20年间全球平均温度若上升2℃，将导致10～15％的永久冻土融化，从而增加滑坡、泥石流等地质灾难的发生频率和强度，进一步加剧水土流失程度。

四、全球气候变化对河流淡水生态系统的影响

全球气温升高无疑会改变生物的生存环境，进而影响生存在其中的生物。淡水水体的平均温度由于全球气温升高而升高，使冬季的冰冻期缩短，夏季的最高水温上升，直接影响整个淡水生态系统。一般淡水动物都是变温动物，它们的生长繁殖、种群结构和地理分布，非凡是个体的早期发育，都受到温度的制约。另外，一些冷水鱼类，在其正常的性发育过程中需要较低的温度。冬季温度的升高无疑会降低其繁殖率。

绝大多数的水生生物需要氧进行呼吸，缺氧可引起鱼类和其他水生生物的大量死亡。水温升高会使水中氧气溶解量下降，有机体的呼吸强度增强。两者叠加作用使水体缺氧更加严重，对水生生物造成极大伤害。

温度的变化还会引起生态系统中生物组成和多样性变化。全球变暖，导致气候形态在较短的时间内发生较大变化，使自然生态系统无法适应，从而改变生物群落的边界。水温升高势必使一些喜高温的生物数量增加，而适应低温生活的生物数量减少，以致群落优势种发生演替，并改变了整个食物链和食物网。

五、应对气候变化对水资源系统影响的建议

1．加强水资源的开发利用

解决干旱地区供水问题最有效的方法是最大限度地开发、利用宝贵的雨水资源，加强空中水资源的开发利用。同时做好“北水南调”、“西水东调”工程，以实施水资源优化配置，缓解供需矛盾。

2．保护生态环境，多植树造林，提高森林覆盖率、改善气候

森林覆盖率的提高可以减小洪水的强度，极大地提高了土壤的蓄水量，林地土壤蓄水量通过转换，增加枯水季节的地表径流量和地下水资源，并能改善生态环境和气候，提高水资源的利用效率。

3．提高降水资源的利用率，创建节水型城市与工农业系统

应提高全民的资源价值观念，通过立法、行政、经济等措施使全社会形成节约用水的良好风尚。修建保水梯田，发展径流农业、雨养农业，是利用雨水解决缺水的一种途径。应广泛研究和推广抗旱和节水保水技术，提高降水利用率，使之增加自然水循环的降水能力。

4．加强水环境治理

河流水质受流速、流量及混浊度的影响，对于干旱区水量少的季节性河流，河流水质将会受到严重影响，流量减少和季节变换将波及鱼类及水生生态系统；半干旱区的常年流水河流也可能因干旱发生频率的增加而向季节性河流转变。故应大力进行加速污水治理，使其资源化。

5．加强气象服务工作，提高对不利气候条件的抗御能力

目前气候变化的研究已有较多成果，中、短期天气预告准确率有了很大的提高，科学地利用这些成果、结果，将给水库的存蓄、排放，水利工程的选址、布局，水资源的合理调配起很大的指导作用。