大洪水、城市化與氣候變化

 

青岩

大洪水

202093日,國家防汛抗旱總指揮部秘書長、應急管理部副部長兼水利部副部長周學文報告,今年中國氣候年景總體偏差,雨情汛情多年罕見。

今年汛情最為嚴重,主要有“三多一長”的特點。一是降雨量多。全國平均降雨555.6毫米,較常年同期多10.58%,為1961年以來第二多雨年份。降雨量僅次於1998年。特別是6月份進入主汛期後,全國平均降雨375.3毫米,較常年同期多13%,且極端性強、雨區穩定重疊。二是超警河流多。全國有25個省(自治區、直轄市)共751條河流發生超過警戒水位洪水,其中248條河流發生超過保證水位洪水,72條河流發生超過歷史洪水位洪水,較近年明顯偏多。三是大江大河和流域性洪水多。長江、黃河、淮河、珠江、太湖流域發生18次洪水,長江、太湖發生了流域性大洪水,其中長江上遊發生了特大洪水,淮河發生了流域性較大洪水,1998年之後,一年之內有三大流域同時發生流域性較大及以上量級洪水的只有今年。四是江河湖泊高水位時間長。

今年洪澇災害範圍廣,全國28個省份遭受影響,共有7047.1萬人次受災,比近5年同期均值上升17%。二是直接經濟損失上升。洪澇災害持續時間長,一些地方災害程度深,農田、養殖、城鄉工商戶、基礎設施等受損嚴重,直接經濟損失2143.1億元,較近5年同期均值上升27%。三是轉移群眾數量上升。全國緊急轉移安置469.5萬人次,較近5年同期均值上升47.3%,為近年來最多。四是死亡失蹤人數下降。因災死亡失蹤人口271人,較近5年同期均值下降49.8%。五是倒塌房屋數量下降。洪澇災害造成7萬間房屋倒塌,較近5年同期均值下降57.5%

        目前已累計下撥中央救災資金25.75億元,緊急調撥19.5萬件中央救災物資和總價1.34億元的防汛物資。中央財政對受災較重省份倒塌和嚴重損壞民房,在現行每戶2萬元補助標準的基礎上,每戶再增加5000元。

 

 

城市化越高,防洪越困難

根據《中國近五百年旱澇分佈圖集》, 14702018549年間,中國沒有一年沒出現大澇,區別只是,有些範圍大,有些則局地性明顯;且出現頻率呈現明顯的年代際變化特徵,以2-3年左右的週期為主,還有11年左右、22年左右、50-60年左右以及80-100年左右的世紀週期。那麼,這是否說明大洪水頻繁乃天災而非人禍?

成都市金堂縣10年來已經連續發生2013年、2018年和2020年大洪水,成為有名的水患之地。因洪水損失慘重的還有樂山市,四川省內經濟總量第八大城市,2019年實現地區生產總值1863.31億元,其常住人口為327.1萬人,其中城鎮常住人口174.5萬人。按照此資料計算,樂山市的防洪標準應該為第二等級,即100-200年一遇。

然而,全國大部分城市的防洪標準都未達到,其實,難以達標與高度城市化率相關。

2010年,著名水利專家、原成都水務局總工陳渭忠指出,造成洪澇災害多發現象的原因與急速城市化相關。第一,城區道路地面硬化,使得降雨形成積水之後,地表水不能轉化為地下水;第二,管道、池塘被佔用或者破壞,城市調蓄水功能降低;第三,稻田、耕地是可以蓄水的,但是城市化推進太快,佔用大量耕地稻田,也降低了調蓄水功能。以成都為例,這座城市原本是河流密佈的水城,這些河流對洪水調蓄起到積極作用,但是,在快速城市化之後,大量河流消失,現在僅存留下一些地名。

 

中國氣候變化

2020824日,中國氣象局氣候變化中心發佈《中國氣候變化藍皮書 (2020)》(以下簡稱“藍皮書”),從大氣圈、水圈、冰凍圈、陸地生物圈和氣候變化驅動因數等方面提供中國和全球氣候變化狀態的最新監測資訊。藍皮書指出,中國作為全球氣候變化的敏感區,氣候極端性增強,降水變化區域差異明顯,暴雨日數增多;生態氣候總體趨好,但區域生態環境不穩定性加大。

  藍皮書指出,2019年全球平均溫度較工業化前水準高出約1.1℃,是有完整氣象觀測記錄以來的第二暖年份;自20世紀80年代以來,每個連續10年都比前一個10年更暖。2019年,亞洲地表平均氣溫為20世紀初以來的第二高值。

18502019年全球平均溫度距平(相對於18501900年平均值)

 

中國是全球氣候變化的敏感區和影響顯著區。1951~2019年,中國年平均氣溫每10年升高0.24℃,升溫速率明顯高於同期全球平均水準;近20年是20世紀初以來的最暖時期。20世紀90年代中期以來,中國極端高溫事件明顯增多;2019年,雲南元江(43.1℃)等64站日最高氣溫達到或突破歷史極值。20世紀90年代後期以來登陸中國颱風的平均強度波動增強;2019年,西北太平洋和南海颱風生成個數為29個,其中6個登陸中國;超強颱風“利奇馬”為1949年以來登陸中國的第五強颱風,且登陸後移動緩慢、陸上滯留時間長,風雨強度大、影響範圍廣。

 

19612019年中國極端高溫事件頻次變化

 

19492019年登陸中國颱風平均最大風速變化

 

降水變化區域差異明顯、暴雨日數增多。1961~2019年,中國平均年降水量呈微弱的增加趨勢,平均年降水日數呈顯著減少趨勢,極端強降水事件呈增多趨勢,年累計暴雨(日降水量≥50毫米)站日數呈增加趨勢,平均每10年增加3.8%1961~2019年,中國各區域降水量變化趨勢差異明顯,青藏地區降水呈顯著增多趨勢;西南地區降水呈減少趨勢;其餘地區降水無明顯線性變化趨勢。21世紀初以來西北、東北和華北地區平均年降水量波動上升,東北和華東地區降水量年際波動幅度增大;2016年以來,青藏地區降水量持續異常偏多。

19612019年中國八大區域年平均氣溫距平和年降水量距平變化 (點線為線性變化趨勢線)

 

1870~2019年,全球平均海表溫度為顯著升高趨勢;2019年,全球平均海表溫度為1870年以來的第三高值。1958~2019年,全球海洋熱含量(上層2000米)呈顯著增加趨勢,且海洋變暖在20世紀90年代後顯著加速。1990~2019年,全球海洋熱含量增加速率為9.6×1022 焦耳/10年,是1958~1989年增暖速率的5.6倍。2019年,全球海洋熱含量為有現代海洋觀測以來的最高值,較常年值偏高22.8×1022 焦耳。

19582019年全球海洋熱含量(上層2000米)距平變化

 

全球平均海平面呈加速上升趨勢,上升速率從1901~1990年的1.4 毫米/年,增加至1993~2019年的3.2 毫米/年;2019年,為有衛星觀測記錄以來的最高值。1980~2019年,中國沿海海平面變化總體呈波動上升趨勢,上升速率為3.4毫米/年,高於同期全球平均水準。2019年,中國沿海海平面為1980年以來的第三高位,較1993~2011年平均值高72 毫米,較2018年升高24 毫米。

19802019年中國沿海海平面距平

(相對於19932011年平均值)

 

1960~2019年,全球山地冰川整體處於消融退縮狀態;1985年以來山地冰川消融加速;2019年,全球冰川總體處於物質高虧損狀態,參照冰川平均物質平衡量達到–1131毫米,為1960年以來冰川消融最為強烈的年份。

1960~2019年全球參照冰川平均物質平衡(直條圖)和累積物質平衡(曲線,相對於1970年)變化

 

中國天山烏魯木齊河源1號冰川、阿爾泰山區木斯島冰川和長江源區小冬克瑪底冰川均呈加速消融趨勢,2019年冰川物質平衡量分別為–272 毫米、–310 毫米和–265 毫米,物質損失量均低於全球參照冰川平均水準。2019年,天山烏魯木齊河源1號冰川東、西支末端分別退縮9.3米和4.9米,其中東支退縮速率繼2018年後再次創下新的觀測紀錄;阿爾泰山區木斯島冰川末端退縮了7.6米;長江源區大、小冬克瑪底冰川末端分別退縮7.7米和6.7米。

 

1960~2019年天山烏魯木齊河源1號冰川物質平衡(直條圖)和累積物質平衡(曲線,相對於1970年)變化

 

 

結語:

2018年,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)發佈特別報告,警告全球溫度已高於工業化前水準1.5°C,全球升溫會導致極端天氣和氣候事件的頻率和強度增加。全球氣候變暖,使地表蒸發加劇、水迴圈加快,大氣持有水的能力增加。根據克勞修斯-克拉珀龍方程(Clausius-Clapeyron equation),地表溫度每升高1°C,空氣中就會增加大約7%的額外水蒸氣,這會導致降水強度、持續時間和/或頻率的增加。

2010年,水利專家陳渭忠警告,城市化擴張過程中,城市抗洪排澇能力降低,同樣的降雨量,或者比以前小一點,都會產生比以前更嚴重的狀況。

綜上所言,城市化加劇氣候變化乃至惡化洪水災情,故此,逆城市化/工業化才是解決氣候變化與大洪水的關鍵所在。

解鈴還須繫鈴人。

 

資料來源:

1.         賽先生,水災、蝗災、疫情與氣候變化,天災還是人禍?,新浪科技綜合,2020-07-8https://tech.sina.com.cn/d/n/2020-07-08/doc-iirczymm1207147.shtml

2.         四川為何遭遇大洪水?除了強降雨,還有哪些因素要關注?《第一財經》,2020-08-21

3.         中國氣象局,《中國氣候變化藍皮書(2020)》發佈:氣候系統變暖加速,新浪網,2020-08-24 https://k.sina.com.cn/article_2117508734_7e369e7e02700vauk.html?from=science

4.         《中國氣候變化藍皮書(2020)》顯示氣候系統多項指標呈加速變化趨勢, 《中國氣象報》,2020-08-288/t20200828_561906.html

5.         國務院政策例行吹風會,國務院新聞辦公室,2020-09-03http://big5.www.gov.cn/gate/big5/www.gov.cn/xinwen/2020zccfh/24/index.htm