【摘 要】
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全球气候增暖已经成为不可辩驳的事实,其造成难以抵御的气候灾害,已然成为当今最严重的气候及环境问题。干旱是各种气象灾害中发展较缓慢、持续时间较长的一种极端天气事件。随着社会经济的发展和气候的不断变暖,干旱对水资源、农业活动及生态系统构成相当大的威胁,逐步成为影响区域经济和社会发展的主要因素。位于西北干旱半干旱区的黄河流域,其自然资源禀赋及生态环境极其脆弱,是我国受干旱显著影响的流域之一。国家在201
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全球气候增暖已经成为不可辩驳的事实,其造成难以抵御的气候灾害,已然成为当今最严重的气候及环境问题。干旱是各种气象灾害中发展较缓慢、持续时间较长的一种极端天气事件。随着社会经济的发展和气候的不断变暖,干旱对水资源、农业活动及生态系统构成相当大的威胁,逐步成为影响区域经济和社会发展的主要因素。位于西北干旱半干旱区的黄河流域,其自然资源禀赋及生态环境极其脆弱,是我国受干旱显著影响的流域之一。国家在2019年对黄河流域提出“生态保护和高质量发展”政策,把流域的气候环境问题提升至国家战略层面。因此,厘清黄河流域未来气候变化及干旱演变情况,为该流域合理应对气候变化、促进流域生态保护及社会可持续发展提供理论参考。本文基于第六次国际气候耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)输出的3种共享社会经济路径与代表性浓度路径的组合情景(Shared Socioeconomic Pathways and the Representative Concentration Pathways,SSPs-RCPs),预估黄河流域在未来时期(2015—2100年)的气温、降水及干旱时空演变特征;并结合共享社会经济路径(Shared Social-economic Pathways,SSPs)下的人口资料,分析黄河流域在未来4种重要时期下(1.5℃/2.0℃温升时期、碳达峰与碳中和时期)黄河流域受干旱影响的人口暴露度。主要结论如下:(1)历史时期(1961—2014年),黄河流域年平均气温增幅较大,但降水量无明显变化趋势。季节上,冬季升温最快,春季升温最慢,秋季的降水增速最快。相较于原始气候模式,偏差订正后的CMIP6模式资料在黄河流域有很好的适用性,订正后的月均气温、降水与观测的空间相关系数分别达0.99、0.9以上,且多模式集合比单模式的模拟效果较好,气温的模拟效果优于降水。(2)未来时期(2015—2100年),黄河流域气候变化呈现为增温增湿的态势。就未来21世纪近期、中期、远期的干旱情况来看,与基准期(1995—2014年)相比,黄河流域在21世纪近期(2021—2040年)的干旱情况先变干,在21世纪的中期(2040—2060年)达到干旱峰值,随后在21世纪远期(2081—2100年)逐渐变湿,其干旱区域面积也表现出相应的先增大后减小的趋势。(3)相较于基准期(1995—2014年),未来1.5℃/2.0温升时期、碳达峰与碳中和时期下,黄河流域的干旱强度将更干,且有着更大的干旱面积。其中2.0℃下的干旱情况(干旱强度与干旱面积)相对于1.5℃更缓解;相较于碳达峰时期(2015—2030),碳中和时期(2015—2060)下的干旱情况较为缓解。空间上,干旱地区主要位于黄河上游甘肃、宁夏和内蒙古地区、下游的陕西、河南等地;而湿润地区主要集中在中、下游的山西、山东等地,其中宁夏、内蒙古一带的干旱强度最为严重,以极度干旱为主。(4)未来4种温升时期(1.5℃、2.0℃、碳达峰、碳中和)下,黄河流域受干旱影响的人口暴露度相较于2010年减少。4种时期中,碳中和时期(2015—2060)下的人口暴露度是相对最少的,但占比最大的为极度干旱下的人口。人口暴露度的高值区主要集中在上游的宁夏、内蒙,下游的陕西与河南等地,与干旱强度的空间分布格局吻合。表明这些地区今后将是干旱影响的重点地区。因此,我们认为到本世纪达到碳中和目标对于缓解气候灾害对黄河流域社会经济的影响至关重要。因为这样的目标将帮助人们以可持续的方式应对极端干旱所带来的挑战。
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