張建云中國(guó)工程院院士、水利部應(yīng)對(duì)氣候變化研究中心主任

在地球運(yùn)動(dòng)的漫漫歷史中，受自然氣候波動(dòng)和人為因素影響，氣候總在不斷變化。《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》將“氣候變化”定義為“經(jīng)過(guò)相當(dāng)一段時(shí)間的觀察，在自然氣候變化之外，由人類活動(dòng)直接或間接地改變?nèi)虼髿饨M成所導(dǎo)致的氣候改變”。該定義將因人類活動(dòng)而改變大氣組成的“氣候變化”與歸因于自然原因的“氣候變率”區(qū)分開來(lái)。世界氣象組織（WMO）和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）于1988年建立的政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）認(rèn)為，“氣候變化”是指氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的巨大改變或者持續(xù)較長(zhǎng)一段時(shí)間（典型的為30年或更長(zhǎng)）的氣候變動(dòng)。在IPCC的使用中，“氣候變化”一詞是指氣候隨時(shí)間的任何變化，無(wú)論其原因是自然變率還是人類活動(dòng)影響，有別于《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》中的用法。

一、氣候變化及AR6主要評(píng)估結(jié)論

1.IPCC-AR6-自然科學(xué)基礎(chǔ)主要結(jié)論

2021年8月9日，IPCC發(fā)布第六次評(píng)估報(bào)告（AR6）第一工作組報(bào)告《氣候變化2021：自然科學(xué)基礎(chǔ)》。其主要結(jié)論包括：

①全球變暖仍在持續(xù)。2020年全球平均溫度較工業(yè)化前水平（1850—1900年平均值）高出1.2℃，2011—2020年是1850年以來(lái)最暖的10年。2020年，亞洲陸地表面平均氣溫比常年值（1981—2010年氣候基準(zhǔn)期）偏高1.06℃，是20世紀(jì)初以來(lái)的最暖年份。

②到2040年，地球溫升將超過(guò)1.5℃。預(yù)計(jì)未來(lái)20年（2040年前后），地球表面變暖將達(dá)到1.5℃或1.6℃。

③確認(rèn)是人類活動(dòng)導(dǎo)致氣候變暖及極端天氣。人類活動(dòng)已造成氣候系統(tǒng)發(fā)生了前所未有的變化。1970年以來(lái)的50年是過(guò)去2000年以來(lái)最暖的50年；2019年全球二氧化碳濃度達(dá)410 ppm（1 ppm為百萬(wàn)分之一，每百萬(wàn)個(gè)干空氣氣體分子中所含該種氣體分子數(shù)），高于200萬(wàn)年以來(lái)的任何時(shí)候。2011年至2020年全球地表溫度比工業(yè)革命時(shí)期上升了1.09℃，其中約1.07℃的增溫是人類活動(dòng)造成的。

④地球氣候正接近不可逆轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)?！叭蜃兣潭仍礁撸l(fā)生低可能性、高影響結(jié)果的概率就越大。不排除氣候系統(tǒng)的突變反應(yīng)?！?/p>

2.IPCC-AR6-影響、適應(yīng)和脆弱性主要結(jié)論

2022年2月28日，IPCC發(fā)布第六次評(píng)估報(bào)告第二工作組報(bào)告《氣候變化2022：影響、適應(yīng)和脆弱性》。其核心概念是風(fēng)險(xiǎn)來(lái)自脆弱性、暴露度以及危害的相互作用。報(bào)告的基本認(rèn)識(shí)和核心結(jié)論包括：

①人類溫室氣體排放引起的氣候變化，正在廣泛地影響自然和人類社會(huì)，導(dǎo)致?lián)p失和破壞，并帶來(lái)嚴(yán)峻的、不可逆轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，包括威脅生命安全、破壞糧食生產(chǎn)、破壞自然和減少經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

②氣候變化是對(duì)人類福祉和地球健康的威脅，“如果適應(yīng)和減緩氣候變化的全球行動(dòng)有任何進(jìn)一步拖延，都將導(dǎo)致人們錯(cuò)過(guò)一個(gè)短暫且正在迅速關(guān)閉的機(jī)會(huì)窗口，錯(cuò)失為所有人提供一個(gè)可居住和可持續(xù)未來(lái)的機(jī)會(huì)”。

③報(bào)告強(qiáng)調(diào)，“與更高的升溫水平相比，為將全球升溫限制在接近1.5℃而采取的近期行動(dòng)，將大大降低人類系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)中與氣候變化有關(guān)的預(yù)計(jì)損失和損害，但不能完全消除它們”。

④氣候變化造成的損失和損害將隨著持續(xù)變暖而迅速增加，在許多情況下帶來(lái)人類和自然無(wú)法適應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。如果按照目前的減排承諾采取行動(dòng)，全球升溫的水平仍將威脅糧食生產(chǎn)、水供應(yīng)、人類健康、沿海居住區(qū)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和自然界中的大部分生物。盡快減排將是避免這些后果的唯一途徑。

⑤適應(yīng)氣候變化可以保障人類的安全和福祉，也可以減少氣候變化帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，但缺乏足夠的資金支持。同樣值得注意的是，適應(yīng)并不能代替減排：如果全球持續(xù)變暖，世界將面臨越來(lái)越多人類根本無(wú)法再適應(yīng)的變化。

3.IPCC-AR6-減緩氣候變化主要結(jié)論

2022年4月4日，IPCC發(fā)布第六次評(píng)估報(bào)告第三工作組報(bào)告《氣候變化2022：減緩氣候變化》。其主要結(jié)論包括：

①限制全球變暖，所有部門都需要深度減排。

②控制全球溫升，未來(lái)幾年是關(guān)鍵。將全球變暖控制在不超過(guò)工業(yè)化前1.5℃以內(nèi)，需要全球溫室氣體排放在2025年前達(dá)到峰值，并在2030年前減少43%。與此同時(shí)，甲烷排放也需要減少約1/3。如果要將全球變暖控制在不超過(guò)工業(yè)化前2℃以內(nèi)，需要大約在21世紀(jì)70年代初實(shí)現(xiàn)全球二氧化碳凈零排放，即“碳中和”；而如果要將全球變暖控制在不超過(guò)工業(yè)化前1.5℃以內(nèi)，則需要在21世紀(jì)50年代初實(shí)現(xiàn)全球二氧化碳凈零排放。

③欲將全球變暖控制在不超過(guò)工業(yè)化前1.5℃以內(nèi)，必須現(xiàn)在就要采取行動(dòng)。

二、氣候變化對(duì)國(guó)家水安全的影響

1.地表溫度

中國(guó)是氣候變化的敏感區(qū)和影響顯著區(qū)，升溫速率明顯高于同期全球平均水平。根據(jù)《中國(guó)氣候變化藍(lán)皮書2021》，1951—2020年，中國(guó)地表年平均氣溫呈顯著上升趨勢(shì)，升溫速率0.26℃/10a。1901年以來(lái)的10個(gè)最暖年份中，除1998年外，其余9個(gè)均出現(xiàn)在21世紀(jì)。西北、華北、東北和青藏高原為變暖最為顯著的區(qū)域。

2.降水

1961—2018年，中國(guó)面平均降水量總體呈現(xiàn)非顯著性增加趨勢(shì)，平均增速4.2 mm/10a。空間分布上，東南、西部和東北降水量增加，自西南到東北存在一個(gè)降水減少的條帶，貫穿珠江上游、長(zhǎng)江中游、淮河上游、黃河中下游、海河流域和遼河大部分區(qū)域。水資源一級(jí)區(qū)降水分布有顯著變化。2001—2019年西北諸河年均降水量較1956—2000年增加9.2%（絕對(duì)增量約30 mm）；遼河區(qū)、海河區(qū)、黃河區(qū)、淮河區(qū)等均呈小幅減少；其他各一級(jí)區(qū)變幅不大。

科學(xué)全面理解西北地區(qū)暖濕化。西北地區(qū)西部氣候變暖變濕“信號(hào)”明顯，但東西部存在明顯差別。不能把西北地區(qū)東部與西部混為一談，不能夸大西北地區(qū)當(dāng)前的氣候變濕趨勢(shì)對(duì)該區(qū)域氣候的改變。目前的變濕只是量上的變化，尚不足以改變西北地區(qū)冷涼干旱的基本氣候狀態(tài)，在可預(yù)期的時(shí)間內(nèi)也不可能形成溫暖濕潤(rùn)的氣候環(huán)境。西北地區(qū)西部氣候變暖，造成的高山冰川和積雪消融加快，對(duì)降水增加有所貢獻(xiàn)，但由于氣溫升高，增加了蒸發(fā)，降水增加的相當(dāng)部分變濕效應(yīng)會(huì)被無(wú)效蒸發(fā)增加所抵消，故變濕程度會(huì)比想象的小。

3.河川徑流

北方河流徑流量總體上呈現(xiàn)顯著性減少，海河、黃河、遼河尤甚。20世紀(jì)80年代前后兩個(gè)水文系列比較，海河流域?qū)崪y(cè)河川徑流量減少30%～70%。

4.水資源安全

地表水資源量在海河、遼河、黃河中下游、淮河等流域減少顯著。根據(jù)第二次全國(guó)水資源調(diào)查評(píng)價(jià)成果，20世紀(jì)80年代前后比較，我國(guó)地表水資源量在海河減少40%，黃河中下游、淮河減少14.5%，遼河流域減少10.5%。十大水資源分區(qū)中，除西南諸河流域外，干旱面積都在持續(xù)擴(kuò)大。溫度、濕度和降水變化對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉需水影響顯著。溫度變化（積溫）將影響作物的生育期和需水過(guò)程，如溫度上升1℃，冬小麥凈灌溉需水約增加2%~3%；降水變化還改變了有效降水及降水與需水過(guò)程的時(shí)配關(guān)系。環(huán)境溫度升高導(dǎo)致工業(yè)冷卻用水增加。初步研究表明，環(huán)境溫度上升1℃，工業(yè)冷卻用水將提升1%～2%。

5.防洪安全

近年來(lái)流域性大洪水接連發(fā)生。2020年長(zhǎng)江上游發(fā)生特大洪水，三峽水庫(kù)出現(xiàn)了建庫(kù)以來(lái)最大的入庫(kù)流量（72 000 m3/s）；2021年黃河中下游地區(qū)發(fā)生歷史罕見秋汛洪水。

城市洪澇問(wèn)題越來(lái)越突出。2012年，北京“7·21”特大暴雨最大小時(shí)雨量110.3 mm，超過(guò)百年一遇的設(shè)計(jì)暴雨，暴雨洪澇導(dǎo)致79人遇難。2016年，河北省邢臺(tái)市強(qiáng)降雨雨量超過(guò)“63·8”和“96·8”，為歷史極值。2021年7月17—23日河南省遭遇歷史罕見特大暴雨，其中鄭州市7月20日16時(shí)至17時(shí)最大小時(shí)雨量達(dá)201.9 mm，突破1951年鄭州氣象站建站以來(lái)的歷史記錄，最大1天、最大3天雨量都達(dá)到歷史極值的3.5倍以上，因?yàn)?zāi)死亡失蹤380人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)409億元。

城市洪澇成因分析：

①全球變暖。在全球氣候變化影響下，由于溫度上升，導(dǎo)致蒸發(fā)增加，水分循環(huán)加快，強(qiáng)暴雨呈現(xiàn)增多趨強(qiáng)態(tài)勢(shì)；

②快速城鎮(zhèn)化導(dǎo)致城市熱島效應(yīng)和雨島效應(yīng)日益增強(qiáng)，城市強(qiáng)暴雨增加；

③下墊面變化改變了流域產(chǎn)匯流規(guī)律，容易產(chǎn)生城市洪澇；

④地下空間無(wú)序低標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)加劇了城市洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，是城市洪澇的高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；

⑤監(jiān)測(cè)預(yù)警落后，預(yù)警手段和應(yīng)急管理薄弱也是洪澇成災(zāi)的重要因素。

沿海海平面上升。根據(jù)《2021年中國(guó)海平面公報(bào)》，我國(guó)沿海海平面變化總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，1980—2021年上升速率為3.4 mm/a，高于同時(shí)段全球平均水平，2021年較常年高84 mm，為1980年以來(lái)最高。海平面上升帶來(lái)風(fēng)暴潮倒灌加強(qiáng)，海堤防御標(biāo)準(zhǔn)明顯降低，對(duì)數(shù)億沿海居民產(chǎn)生了重大影響，加大了其對(duì)熱帶氣旋的脆弱性。

6.工程安全

氣候變化對(duì)工程安全主要有兩方面的影響：

一是氣候變化對(duì)工程水文計(jì)算（設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行管理）的影響?，F(xiàn)行工程水文設(shè)計(jì)規(guī)范是基于“一致性”條件下的工程水文計(jì)算方法，而在氣候變化及人類活動(dòng)影響下，水文序列的一致性被破壞，上述假設(shè)不再成立，水文計(jì)算方法已不再適用。

二是溫度變化對(duì)工程材料特性的影響。長(zhǎng)歷時(shí)高溫干旱對(duì)水工材料特性產(chǎn)生直接的影響。干旱強(qiáng)度的影響：在180 d持續(xù)干旱試驗(yàn)周期內(nèi)，相對(duì)濕度從60%下降到10%，水工混凝土的干縮率增長(zhǎng)167.2%，含水率損失增大66.6%，干旱脆性系數(shù)增長(zhǎng)13.9%。溫度的影響：10%相對(duì)濕度情況下，溫度從20℃升高到50℃，經(jīng)過(guò)180 d持續(xù)干旱試驗(yàn)后，水工混凝土的干縮率增長(zhǎng)43.6%，干旱脆性系數(shù)增長(zhǎng)6.4%，干裂風(fēng)險(xiǎn)增加，內(nèi)部微裂縫增多。

三、氣候變化應(yīng)對(duì)策略

應(yīng)對(duì)氣候變化風(fēng)險(xiǎn)的兩種主要方式，一是減緩氣候變化，通過(guò)節(jié)能減排早日實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)；二是適應(yīng)氣候變化，節(jié)約用水，減少需求壓力；強(qiáng)化能力，提升系統(tǒng)韌性。

在減緩氣候變化方面。2020年9月22日，國(guó)家主席習(xí)近平在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上代表中國(guó)政府提出：“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”；同年12月12日，習(xí)近平主席在氣候雄心峰會(huì)上通過(guò)視頻發(fā)表題為《繼往開來(lái)，開啟全球應(yīng)對(duì)氣候變化新征程》的講話，宣布“到2030年，中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上，非化石能源占一次能源消費(fèi)比重將達(dá)到25%左右，森林蓄積量將比2005年增加60億立方米，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上”。國(guó)家制定了“十四五”碳減排的十大措施。

在適應(yīng)氣候變化方面。從供給側(cè)方面提升和優(yōu)化區(qū)域水資源的承載力，從需求側(cè)方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和節(jié)約用水，降低需求壓力。

1.減緩需求壓力

水資源剛性需求依然壓力很大。2001—2019年，全國(guó)供水量從5 567億m3增加到6 021億m3，年均增長(zhǎng)0.43%。其中，地表水供水量增加532億m3，地下水供水量減少160億m3，其他水源增加83億m3。

要讓節(jié)水成為國(guó)家意志和全民行動(dòng)。黨的十九大報(bào)告提出，“推進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，實(shí)施國(guó)家節(jié)水行動(dòng)，降低能耗、物耗，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)和生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接?！惫?jié)水是解決我國(guó)水資源短缺問(wèn)題的根本出路，是綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要途徑，是“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路的重要內(nèi)容。實(shí)施國(guó)家節(jié)水行動(dòng)是源于實(shí)踐的制度創(chuàng)新。

實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度。嚴(yán)守用水總量控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”。

強(qiáng)化水資源承載能力剛性約束。加強(qiáng)水資源消耗總量和強(qiáng)度控制，健全用水總量、用水強(qiáng)度控制指標(biāo)體系，嚴(yán)控河湖開發(fā)強(qiáng)度和地下水超采。堅(jiān)持以水定需，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與水資源承載能力相均衡；開展流域和區(qū)域水資源承載能力評(píng)價(jià)，劃定水資源超載區(qū)、臨界超載區(qū)和平衡區(qū)，實(shí)行不同管控措施。實(shí)行嚴(yán)格的水資源管控，嚴(yán)格控制水資源短缺地區(qū)、生態(tài)脆弱地區(qū)發(fā)展高耗水項(xiàng)目；嚴(yán)格執(zhí)行建設(shè)項(xiàng)目水資源論證制度。嚴(yán)格取水管理，依據(jù)用水總量控制指標(biāo)和用水定額，科學(xué)核定用水戶取用水規(guī)模。

大力推進(jìn)高效節(jié)水農(nóng)業(yè)。加快農(nóng)業(yè)節(jié)水工程建設(shè)；推廣農(nóng)機(jī)農(nóng)藝和生物節(jié)水措施。

全面提升工業(yè)節(jié)水水平。加強(qiáng)工業(yè)綠色發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)；加強(qiáng)工業(yè)節(jié)水技術(shù)改造；加強(qiáng)工業(yè)園區(qū)水循環(huán)利用。

創(chuàng)建綠色節(jié)水生活方式。推廣普及生活節(jié)水器具；全面強(qiáng)化公共領(lǐng)域和服務(wù)業(yè)節(jié)水。

深化水價(jià)改革，發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用。深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革；全面推行城鎮(zhèn)居民用水階梯水價(jià)制度；深入推進(jìn)水資源費(fèi)改稅改革。

2.提升水系統(tǒng)韌性

建設(shè)國(guó)家水網(wǎng)。優(yōu)化資源配置，實(shí)現(xiàn)水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

拓展水源。加大非常規(guī)水利用，提高供水保障率；加強(qiáng)流域防洪調(diào)控工程建設(shè)，優(yōu)化水庫(kù)調(diào)度，動(dòng)態(tài)控制水庫(kù)汛期限制水位，提高洪水資源化利用率；加強(qiáng)中水利用率；加強(qiáng)海水淡化與利用。

加強(qiáng)流域洪澇災(zāi)害防御能力的建設(shè)。

應(yīng)用先進(jìn)傳感、通信等現(xiàn)代信息技術(shù)，建立天地空立體水文氣象汛期信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，研發(fā)精細(xì)化、高精度、智慧化的洪水預(yù)報(bào)及調(diào)度系統(tǒng)；加強(qiáng)大江大河控制性工程建設(shè)和流域行蓄洪的建設(shè)，增強(qiáng)流域洪水的調(diào)蓄能力；全面普查復(fù)核變化環(huán)境下沿海海堤防洪防風(fēng)暴潮標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)編制全國(guó)海堤建設(shè)規(guī)劃，全面提升我國(guó)海堤防洪標(biāo)準(zhǔn)，提高風(fēng)暴潮防御的能力。

加強(qiáng)城市防洪除澇排水基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。加快海綿城市建設(shè)，從源頭減少洪澇水風(fēng)險(xiǎn)。因地制宜形成“源頭減排、管網(wǎng)排放、蓄排并舉、超標(biāo)應(yīng)急”的城市排水防澇工程體系，給洪水以出路，給澇水以空間。提升城市生命線工程防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，在超出城市內(nèi)澇防治標(biāo)準(zhǔn)的降雨條件下，城市生命線工程等重要市政基礎(chǔ)設(shè)施功能不喪失，基本保障城市安全運(yùn)行。

四、小 結(jié)

①節(jié)能減排，應(yīng)對(duì)氣候變化是全球的意志和行動(dòng)?！栋屠鑵f(xié)定》是人類在應(yīng)對(duì)氣候變化領(lǐng)域的一個(gè)重要里程碑。

②應(yīng)對(duì)氣候變化，實(shí)現(xiàn)人類可持續(xù)發(fā)展，一方面要減少溫室氣體的排放，減緩氣候變化的進(jìn)程和影響，一方面要增強(qiáng)抵御氣候變化影響的能力建設(shè)，提升系統(tǒng)的韌性和適應(yīng)能力。

③中國(guó)政府一直高度重視氣候變化及其帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，采取了一系列行動(dòng)和舉措。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，中國(guó)將以新發(fā)展理念為引領(lǐng)，在推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展中，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，為全球應(yīng)對(duì)氣候變化作出更多貢獻(xiàn)。

④應(yīng)對(duì)氣候變化不僅僅是國(guó)家和政府的事情，每個(gè)公民都有義務(wù)和責(zé)任，節(jié)能、節(jié)糧、節(jié)水，構(gòu)建綠色的生活方式，建立節(jié)約型社會(huì)。

⑤解決氣候變化及其環(huán)境問(wèn)題，需要技術(shù)、需要資金，任重道遠(yuǎn)。我們要有信心，更要從自己、從今天做起。