中国气象局发布的《2021年度中国气候公报》显示,2021年我国暖湿特征明显,平均气温为10.5℃,是自1951年以来气温的新高;平均年降水量672.1毫米,其中北方降水偏多,降雨量更是高居历史第二位,这是相当罕见的。
竺可桢曲线
1972年,竺可桢先生发表了一篇《中国近五千年来气候变迁的初步研究》的重磅论文,指出中国五千年历史气候可以分为4次暖期和4次寒冷期。几次暖期的时间正好对应着汉唐这种大一统的王朝。
近几年400毫米降水带已经整体越过了长城,延伸到内蒙南部和东部
气温的波动对古代农业中国影响很大,根据学者的研究成果,年平均气温下降1度,那么中国的年降水量平均要下降100毫米。在南方地区,降雨量每少100毫米,粮食产量就会降低10%。而到了北方,这100毫米降雨量就更关键了。只有降雨量大于400毫米才能农耕。历史上气候寒冷时北方的少数民族因为白灾会更加抱团南下抢劫,对中原王朝造成极大破坏。
一路向北的大象前几年云南的大象,自中国建国开始,第一次向北迁移。大象是一种喜温动物,只生活在热带和亚热带。
大象也搬家了
其实古代中原地区是有大象生存的。河南的简称豫就是大象的意思,隋唐之前的北周气温开始回升,中部地区也出现了象群,当时的年号就叫大象。
豫
工业革命后的全球变暖带来的,引发东亚季风环流加强。南风能够更有效地把热带的暖湿空气输送到北方,同时,还有副热带高压更加偏北等现象出现的更明显。
进入21世纪后,中国的降水带北移是整体趋势。受到西太平洋副热带高压向北移动的影响,2000年以后,雨带又逐渐向北移。
兰花
目前,河套地区的土壤含水量趋于稳定且出现了兰花生长的痕迹。黑龙江的林区开始出现大量的肉植植物。
从近几年来中国降水量区域分布情况看,雨带北移的趋势很显著。我国华北、西北东部等地,显示出向降水偏多转变的趋势,北方的干旱化趋势在部分地区有率先发生转折的可能。
大雨、和暴雨的次数越来越多
从去年的数据来看,2023年入汛以来全国共有72个国家站日降水量突破历史极值、346个国家站突破月极值,最大累计降水量出现在广西北海(国家站),达3078毫米。
总的来说北方雨多了,特别对于人口稠密的华北地区是利好。但是极端天气也增加了,简单地说北方的雨水发展更加具有极端性,区域性的雨水发展更加凶猛。
所以平均下来可能有些区域增加的雨水不多,但是暴雨和大旱的状态更多了。
很多网友说最近30年最大的国运加持是降雨带北移,我觉得气候变化要因势利导。
北方的水利基础设施要加强了。只有我们应对极端气候的能力变强了,降雨带北移的好处才能拿到。
极端的干旱和暴雨今年气候是典型的南方多雨,北方干旱。我工作的广东地区从4月开始,几乎下了3个月的雨,前一阵子才陆续停,而北方各地今年则普遍干旱。
河南今年出现了长时间干旱
河南4月下旬以来,平均降水量26.6毫米,较常年同期偏少75%,截至6月13日,大部分地区连续无有效降水日数超60天,郑州等10个地市在70天以上;平均气温23.2度,较常年同期偏高1.8度。这种天气已经影响了小麦夏播了。
大旱天气影响农业,暴雨天气对城市生产秩序的影响也不容小觑。
2020年的郑州暴雨
2020年的郑州暴雨,大家肯定记忆犹新。2021年7月17日至23日,河南省遭遇历史罕见特大暴雨,发生严重洪涝灾害,特别是7月20日郑州市遭受重大人员伤亡和财产损失。被淹没的涵道,堵在立交桥上的轿车,进水的地铁这些画面给哪一年的中国人极大的冲击。
由于气温升高,这样暴雨和干旱交替的天气会越来越频繁。
不单单是北方,南方有时也会遭遇大旱天气(干旱的鄱阳湖)
降雨带北移对北方地区既带来了机遇(水资源补充),也伴随着诸多挑战(极端自然灾害频发),我们几十年前针对当时气候条件修建的水渠、水库、排水管道也需要做重新评估了。
极端天气波动大,调水不能停,水利修缮不能停即使以后北方雨水继续增多,普遍达到年均800mm的降雨量。但是这些降水不足以补全历史的欠账,北方太需要补水了。
北方为什么需要这么多的水,因为北方承担了中国主要口粮的生产,而农业需要大量的水。
国际上人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000 立方米为重度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。
2017年的水资源公报
2017年时,天津、北京、上海、宁夏、河北、山东、山西、辽宁、河南、江苏等多省市均处于极度缺水的区间。因为农业用水占据我国总体用水的60%远超工业和居民用水。
出于经济发展的全局考量,北方各省超过南方成了中国的新粮仓。而农业需要大量的水,华北的农业用水在保证粮食安全前提下不能断。为了保证农业生产,华北地区当年几乎榨干了用水潜力。
曾经的华北水资源几乎被榨干了
下面可以看看2011年到2022年的我国用水概况,就知道农业用水有多恐怖。
2011年用水6107.2亿立方米,农业用水3743.6亿立方米。
2012年用水6131.2亿立方米,农业用水3902.5亿立方米。
2013年用水6183.4亿立方米,农业用水3921.5亿立方米。
2014年用水6094.9亿立方米,农业用水3869亿立方米。
2015年用水6103.2亿立方米,农业用水3852.2亿立方米。
2016年用水6040.2亿立方米,农业用水3768亿立方米。
2017年用水6043.4亿立方米,农业用水3766.4亿立方米。
2018年用水6015.5亿立方米,农业用水3693.1亿立方米。
2019年用水6021.2亿立方米,农业用水3682.3亿立方米。
2020年用水5812.9亿立方米,农业用水3612.4亿立方米。
2021年用水5920.2亿立方米,农业用水3640亿立方米。
2022年用水5998.2亿立方米,农业用水3781.3亿立方米
过去的十几年农业用水占据了用水大头,一直在3600~3700亿立方米之间。
2000年初,华北的地下水资源面临枯竭,形式非常严重
因为巨量的农业、工业用水需要,加上人口多。华北的地上河流基本都被抽干了,只能打地下水的主意。但是地下水的形成是以地质时间为周期的,几十年的抽取让华北的地下水不堪重负。到了2000年左右,国家综合了各省份和水利部门的数据后倒吸一口凉气。华北地区的地下水超采已经到了难以为继的地步,如果在不加以干预,华北地区将会变得不适合人类生存。
南水北调
所以南水北调是一个维持北方生命线的工程,是2000年后一定要上马的。
2023年底发布的数据指出,就单独的南水北调中线一期工程自开通以来,已累计向北方调水超605亿立方米,直接受益人口超1.08亿人。
南水北调逐渐替换掉大中城市供水,农业用水压力要小很多
截止目前,南水北调已经向北方的数十个城市供水,成为了不少城市的主力水源。由于城市切换了水源,把原来供给城市的地下水还给了自然。华北地区的地下水位开始缓慢有序地恢复。未来还有西线工程,调水量超过100亿立方米,这将大大改善西北几省的缺水状况。
除了南水北调这样的大工程,北方很多地区的水利欠账也要补上了。
南水北调中线源头,丹江口水库
很多北方的水利设施是建国后那代人修的,这几十年不少老的设施到了工程寿命需要重新修缮和维护了。
山东东营一处水库
之前几十年由于降水稀少,不少排洪的河道都被挤占种地、搞经济作物、建高尔夫球场。如果出现一两次极端暴雨,那对周围村镇就是灭顶之灾。
20年永定河排洪,高尔夫球场部分被淹
北方的城市也要考虑极端天气的影响,像2020年那种暴雨除了城市水网的查缺补漏。可能应急制度也要加上怎么预防极端暴雨天气的预案了。