水循环统对气候变化的响应
水循环是联系地球各种水体的 “纽带 ”,是 “调节器 ”,它调节地球的能量分布,对冷暖气候变化起到重要的作用.水循环是 “雕塑家 ”,它通过侵蚀,搬运和堆积,塑造了丰富多彩的地表形象.水循环是 “传输带 ”,它是地表物质迁移的强大动力,和主要载体.更重要的是,通过水循环,海洋不断向陆地输送淡水,补充和更新新陆地上的淡水资源,从而使水成为了可再生的资源.
水循环既受气候系统的制约 , 又对气候系统进行反馈.,气候变化必然引起水循环的变化.流域水循环在相当大程度上是由所处的气候条件所决定的,流域的气候条件在客观上决定了流域的水循环背景.气候因子对水循环过程的影响是复杂的、 多层次的 , 气候系统通过降水、气温、 日照、 风、 相对湿度等因子直接或间接地影响着水循环过程.气候系统的输出—降水对水循环的影响是最为直接的.对某一特定的区域而言 , 一定程度上可以说降水是水循环的开始.除了直接影响以外 , 气候因子还通过发生在陆面和土壤中控制陆面与大气之间水分、热量和动量交换的陆面过程间接地影响水分循环.如气温、日照、 风和相对湿度对陆面蒸散发过程的影响等.分析气候变化下的水循环演变特征是评估未来气候变化对流域水文水资源影响的基础.
1降水对气候变化的响应
全球变暖,相当于地球自然环境的一次重新 “洗牌 ”,全球变暖打破了以往的降水的区域分布平衡状况,使得有的地区年降水量较常年增加了,而有的地区年降水量较常年减少了,造成降水异常.
从中国范围来看 , 近 100 年来 , 中国的年降雨量呈现出明显的年际和年代振荡 , 但是趋势性变化不明显.近 50年 , 中国东北部、华北中南部的黄淮海平原和山东半岛、 四川盆地以及青藏高原部分地区出现不同程度的下降趋势 , 海河流域 1980~2000年系列平均年降水量比 1956~1979年约减少了 10.5%.全国的其余地区年降水量都出现不同程度的增加 ,其中长江下游、 华南沿海和西北地区的增加比较显著 , 西部大部分地区、东北北部和内蒙古大部分的年降水量也有增加趋势 , 20 世纪 90 年代以来黄河中下游流域和华北平原的持久干旱及长江中下游地区的频繁洪水均有其深远的长期降雨气候变化背景 [2].
2径流对气候变化的响应
近 50 年我国六大江河 (长江、黄河、珠江、松花江、海河、淮河 )实测径流量都呈下降趋势 , 下降幅度最大的是海河流域 ,全流域 1980 年以来的径流量与 1980 年以前相比减少了 40%~70%,地下水位也明显下降 ;对于大部分流域 , 径流对降水的变化较对温度的变化更为敏感.
当然,日益增强的人类活动对径流下降的贡献远远大于气候因素.以沧州市为例：自 1975年开始系统观测地下水位以来的 28年中,地下水埋深从 2.87m增加到 7.33m,年均增加 0.16m,地下水埋深的增加使降雨补给地下水量增加,地表径流量减少.
3 蒸散发变化对气候变化的响应
蒸散发既是地表热量平衡的组成部分 , 又是水量平衡的组成部分 , 是水循环中受土地利用和气候变化影响最直接的 ; 反过来 , 蒸散发又可减小辐射向感热的转化 , 对气候进行反馈.
1960~2000 年中国蒸发皿蒸发量呈明显下降趋势 , 年蒸发皿蒸发量在 20 世纪 80~90 年代较 60~70 年代下降了 99.8 mm,下降幅度为 5.8%.但是 ,蒸发皿蒸发量只代表蒸发的潜在能力,反映气候因子.流域陆面实际蒸发量更多的是受土壤供水能力的影响.自 1980年代以来,沧州市年均超采深层地下水 4.6亿立方米,年超采浅层地下水 2.2亿立方米,这些地下水如果不是人为从地下抽出来,基本不会蒸发掉. 29年间折合多蒸发 1000毫米,相当于两年的降水量.蒸发是要消耗热量、降低气温的,所以蒸散发增加抵消了气候变化的升温因素.
