最近一段时间,人们都有一个比较明显的感觉,兰州市及其周边地区的降水明显多了起来。随之,一个观点说:“西北气候面临转型,2050年左右将进入丰水期”。这是院士施雅风等大批专家学者以前经过多年钻研出的成果。
不仅西北气候带来了希望,而且也给普通市民带来了诸多困惑疑问。“西北气候转型”究竟是怎么一回事呢?
西北地区干旱缺水的状况,可能在50年后得到缓解,经过长期的研究专家们认为,“我国西北受西风环流影响为主体的地区,气候正在发生由暖干向暖湿转型的趋势。预期西北地区东部的干旱有可能很快结束,并向暖湿转变,到2050年整个西北地区可能均达到丰水期。”
这意味着现在人们所厌恶的沙尘暴将有可能得到缓解,而面临生死存亡的西北冰川处境可能更为不利。
一、1987年出现突变
在过去的100多年中西北气候一直是人们所关注的热点,随着西北地区中西部气温上升、降水偏少、河川径流减少、湖泊萎缩、生态环境恶化,成为人们不得不面对的现实。专家的研究分析表明,从1980年到1990年的十年间,是西北气候近一千年最暖的时期。
1987-2000年西北地区气温较1961-1986年平均升高了0.7℃,上个世纪90年代是近100年最暖的时期,与60、70和80年代相比,分别偏高0.8℃、0.7℃和0.5℃。
专家研究表明,20世纪80年代之前,从1987年开始,西北地区的西部、中部气候出现了向暖湿转型的突变。而此之前,在全球气候变暖的大趋势下,中国西北地区的西部、中部的气候基本上处于一种持续的暖干化:气温上升、降水偏少、河川径流减少、湖泊萎缩。
与前100年比 较确实存在气温继续上升、降水明显增加的趋势。
专家通过野外大量的考察取证,并通过自然周期分析及古气候相似对比推测,认为我国西北地区气候正在发生由暖干向 暖湿转型的趋势。
这意味着在今后的一段时间内西北地区受西风环流为主题的地区,水文与生态环境发生变化。在暖湿气候下,冰川融水量和降水量都增加,河流的出山径流量也就出现相应的增加。
事实上,新疆众多河流、青海柴达木、甘肃河西走廊中西部的河流从1987年都出现了不同程度的变化,径流出现了增加趋势,1987年到2000年的径流同1956到1986年的径流,相比增加了5%,大部分地区在20%以上,有些地方增加了40%。
以前宽浅的新疆艾比湖面积到2002年已由1987年的499平方公里,扩大到1064平方公里,如果加上上游用水还原,艾比湖的面积将达到1300平方公里,达到1900年初的水平。
二、变化地区分为三个类型
专家在数值模拟、统计预测、自然周期分析及古气候相似对比推测的基础上,认为西北目前的气候转向暖湿很可能是世纪性的,期间可能出现年代际的逆向波动,但其将表现为新的暖湿水平上的波动。
在空间上,预期西北地区东部的干旱有可能很快结束, 并向暖湿变化,到2050年整个西北地区可能均达到丰水期。专家同时强调,这只是一个推测有较大的不确定性。
科研人员通过综合评估这些气候转型信号,把西北地区目前 的气候变化分为三个区域,即显著转型区(出现显著变湿):降水、冰川融水量、河川径流、洪水灾害显著增加,湖泊水位上升, 植被改善,沙尘暴减少。主要为新疆北部、天山及两侧地带、塔里木盆地西侧、叶尔羌河下游、祁连山及其北侧中西段、柴达木盆 地东南侧,西界进入中亚国家,但现有资料少,不足以确定其具体范围;轻度转型区(出现变湿趋势):降水有所增加但不足以提 高地表产流,植被有局部改善或尚未改善。主要为塔克拉玛干大沙漠、新疆东部与甘肃西缘荒漠区、柴达木盆地内部等地区,由于 所在地区极端干旱,实际蒸发很小,估计在将来降水不可能大幅增加;
未转型区(持续暖干区):西北地区东部大部分地区和中部 个别区域。90年代仍处于少降水期。
专家在进行模拟预测未来50年的气候变化基础上,建议进一步加强对西北地区气候环境变化监测和 研究的同时,要适应转型变化,趋利除弊,提高水资源利用水平,改善生态环境。加强对山区水文、气象、冰川的监测,加强对湖 泊和生态的遥感监测。
三、河西走廊地区面临考验
中国西北气候西北地区河西走廊三大水系河流均发源于祁连山高寒山区,分布有冰川、永久积雪和季节性积雪,多年冻土和季节性冻土等冻原系统。它们形成了这三大内陆河的最初源头。
从整个河西走廊地区的水资源的状况和用水规律的分布情况来看,在河西走廊地区春季气温处于0℃以下,冰川消融弱,大部分面积无径流,形不成产流区,而农业需水却占全年的34%,春末气温稍有回升,3-5月产生的径流量占年径流量的10-20%,故春季河西地区易遭受春旱。冰川融水补给期主要是在夏季高温季节,同时又是祁连山区的自然降水相对集中的季节,自然降水量占居了全年降水的70-80%。这就决定了冰川融水给河川径流带来的分配不均性。
所以说造成河西走廊的水资源问题的根源有两个,其一,祁连山各个水系上游的水资源利用程度不高,大水漫灌等问题依然存在。其次,整个祁连山水资源季节性分布不均匀,春季缺水,秋季水多。目前上下游用水,工农业用水矛盾突出,下游生态环境已发生恶化现象,民勤县已发生水荒。
另据省水文站提供的资料,发源于祁连山的河川总径流量由建国初的78.55亿m3, 下降到现在的65.84亿m3,减少16.2%,特别是石羊河水系近20年减少8.5m3/s,地下水位也明显下降。
全球大幅度变暖,水循环加快,西北地区出现了从暖干到暖湿变化。
从1978年起新疆天山西部为主的地区出现了气候转向暖湿的强劲信号,降水量、冰川消融量和径流量连续多年增加,导致湖泊水位显著上升,洪水灾害猛烈增加,植被改善、沙尘暴减少。其他地区以及祁连山中西段的降水和径流也有增加的趋势。
但对以冰川为命脉的河西走廊而眼,气温的升高就意味着冰川融化的速度会大幅度加快。同时,这就意味着河西走廊面临着新的考验。
高山生态系统对气候变化非常敏感,冰川将随着气候变化而改变其规模。这已经不是新鲜事了。但是专家们的研究表明,在未来100年全球气温将继续升高。
专家认为:对未来100年全球的气候变化,国内外科学家也进行了预测,结果表明,到2100年时,地球地表气温将比1。4——5.8摄氏度,这一增温将是二十世纪地球增温的二到十倍。我国气候也将继续变暖,到2020年—2030年全国平均气温将上升1。7摄氏度,到2050年全国平均气温将上升到2.2摄氏度。
按照一般的冰川消融规律,如果夏季降水量不变的话,而夏季平均气温升高1摄氏度,西北冰川的面积缩小量40%。
这就是说,到2050年祁连山冰川面临生死存亡?在采访中专家们认为,情况并不像人们想象的那样严重,但是气温升高冰川的肯定要后退。
气温升高对河西走廊的出山径流究竟有和影响呢?在一项专门研究祁连山气温升高对河流的出山径流的影响的课题中,专家们认为,受山区区域气温升高和降水减少的影响,河西祁连山东部地区出山径流呈明显下降的趋势,在山区降水略有增加的情况下,气温上升导致冰雪融水有所增加,但是出山径流的增加不是十分明显,西部的出山径流在山区流域降水增加与气温升的情况下,呈明显上升的态势。
总体来说,由于降水比较丰富,气温远低于周边山区,作为河西内陆干旱区水资源形成区的祁连山区,未来几十年后气温升高的升幅并不会很大,并且伴随着气温的升高,降水量也有所增加,祁连山三大水系的出山径流,仍将按照目前的规律缓慢地变化。
人们普遍担心,冰川是一种静态资源,是一座天然的“固体水库”,随着冰川的消融,依赖冰雪融水的河西走廊将面临生死存亡。
河西走廊由于气温升高,专家预计未来50年西部地区冰川融水总量将处于增加状态,天山北麓与河西走廊最大融水径流预计出现在21世纪初期,其年增长量为几百万到千万立方米不等。
四、楼兰古国消亡背后变化规律
楼兰遗址是全国重点丈物保护单位,位于新疆若羌县境内罗布泊以西,北距孔雀河故道南岸16公里,东距罗布泊北岸28公里处,整个遗址散布在罗布泊西岸的雅丹地形之中。
1901年3月瑞典探险家斯文·赫定在维吾尔向导奥尔得克的帮助下发现了楼兰古城,从挖掘出上的佉卢文简牍“kroraina”一词推定古城原名楼兰。
历史上,楼兰是西汉时西域三十六国之一。张骞通西域后,楼兰成为东西方交通的重要孔道。魏晋之时,西域长史驻楼兰城,使之成为西域政治、军事、经济、文化中心。古丝绸之路南、北两道早些时候就从楼兰分道。楼兰城作为亚洲腹部的交通枢纽城镇,在东西方文化交流中曾起过重要作用。
这个曾经盛极一时的西域重镇在公元3世纪后迅速地悄然退出历史舞台,在以后的2000多年,楼兰找不到一丝痕迹,史书中也没有半点墨迹。
关于楼兰的消失,在史学界有这种多不同的说法。有人说,楼兰消失于战争。有人说,楼兰败于干旱缺水。也有说法,楼兰的消失与罗布泊的南北游移有关。
大量的古气候研究表明,历史上延续数百年至千年以上的暖期,均是气候较湿润的时期,而冷期相对应于干旱。
根据冰芯记载古气候的信息,给我们显示了塔里木河南缘温度和降水变化的情况。专家们认为,公元初至270年是该地区的气温是2000年来的最高时期,平均比20世纪高出0.47摄氏度。
到公元三世纪的时候,楼兰古国所在地区的温度达到了最大值,比现在高出了1.3摄氏度。人们在古楼兰遗址中发现了石榴,专家们进一步推测,当时的气温比现在高出2摄氏度,降水和径流比较丰富。
当时的车尔臣河和疏勒河均汇入罗布泊。在一些遗址中发现的稻子和小麦进一步证明,当时的水热条件比较好,居延海附近成为匈奴人繁华的聚落,这说明当时的气候,还具有暖湿特征。到270年之后,这一带的气温开始急剧下降,但是高降水还维持了相当长的一段时间。到公元四世纪初的时候,这一带降水剧减,河流改道。
国外探险者斯文·赫定认为,罗布泊南北游移的周期是1500年左右。3000多年前有一支欧洲人种部落生活在楼兰地区,1500多年前楼兰再次进入繁荣时代,这都和罗布泊游移有直接关系。 (时在丁亥年)
来源:陇史荟 王文元/文
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