我國氣候與環(huán)境影響的評估與分析

我國氣候與環(huán)境影響的評估與分析

1對中國可持續(xù)發(fā)展的重要意義氣候和環(huán)境變化對中國的影響正在變得越來越明顯?，F在，它不僅是自然、社會、經濟、政治和生活的方面，也是環(huán)境的方面。根據中國實際情況,認真分析氣候變化對自然生態(tài)系統(tǒng)和社會經濟系統(tǒng)的可能影響,正確理解氣候變化對中國各個方面影響的深度和廣度,提出相應的適應及減緩對策,是中國在可持續(xù)發(fā)展道路中面臨的和必須要認真對待并加以解決的重大課題之一。氣候變化對自然生態(tài)系統(tǒng)以及社會經濟系統(tǒng)的影響表現在正負兩個方面,從目前的認知水平和人們的關注點來看,負面影響表現得更為突出。在全球氣候持續(xù)變暖背景下,我國仍將面臨眾多的氣候與環(huán)境問題,其中最突出的是水資源短缺、干旱和洪澇頻發(fā)、土地沙漠化難以有效抑制、水土流失嚴重、山地災害加劇等。本文主要取材于出版中的《中國氣候與環(huán)境演變》(下卷),該書上卷主要闡述了在全球氣候變化背景下中國氣候與環(huán)境的演變及未來氣候變化的趨勢,下卷在此基礎上闡述氣候變化對中國生態(tài)系統(tǒng)和國民經濟影響及相應的適應與減緩對策。2氣候變化對中國生態(tài)環(huán)境和社會經濟的影響2.1環(huán)境問題的現狀在全球氣候持續(xù)變暖情況下,我國面臨的主要氣候問題有干旱、洪澇、熱帶氣旋、沙塵暴、寒潮與凍害等,其中干旱和洪澇是我國面臨的最主要的氣候問題。干旱導致糧食減產、土地荒漠化加劇、大量湖泊水庫干涸,生態(tài)環(huán)境惡化;洪澇導致人員傷亡、農田被淹等,經濟損失嚴重,近10a來洪澇災害造成農田受災面積超過100萬hm2/a,直接經濟損失達1000億元/a以上。中國面臨的生態(tài)環(huán)境問題主要表現在水土流失、土地荒漠化、草地退化、原始森林面積萎縮、水資源問題突出、水環(huán)境污染加劇、酸雨面積擴大、海岸帶生態(tài)系統(tǒng)退化顯著、生物多樣性受損嚴重、湖泊濕地減少、冰川萎縮、凍土退化、山地災害頻發(fā)等。土地荒漠化和水土流失是我國現階段面臨的最嚴重的環(huán)境問題。20世紀50年代以來,土地沙漠化持續(xù)擴張,近期沙漠化擴張速度已達到3400～3436km2/a。雖然從80年代到90年代末我國水上流失面積減少了11萬km2,但水土流失總面積仍達356萬km2,占國土面積的37%。水資源缺乏是困擾我國的另一大環(huán)境問題,進入21世紀,我國水資源供需矛盾仍在進一步加劇。2.2氣候變化的區(qū)域差異針對我國主要陸地生態(tài)系統(tǒng)地理分布范圍、物候、結構與功能、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的特征,對CO2濃度倍增、氣候變化以及水熱與CO2協同作用等方面的分析表明,主要的植被類型表現出植物界對主要氣候類型的適應,氣候變化對植被的影響因種類的不同而異。短周期植物,如草地植物和農作物對氣候變化適應較快,而長周期植物的適應則較慢。在CO2濃度倍增情景下,中國北方牧區(qū)的氣候將會變得更加干暖,即目前的草原界線將會東移。模擬預測表明,全球變暖對中國的凍土、沼澤、荒漠都將產生顯著影響。當年平均氣溫增加4℃、降水增加20%時,我國各植被地帶都將變得干熱,森林地帶的水分仍能滿足森林生長,西部草原將變?yōu)榛哪畢^(qū),荒漠地帶沙漠化加劇,青藏高原各植被地帶的干旱程度均有較大幅度的增加,沙漠化趨勢加強;但各植被地帶的自然植被凈第一性生產力均有所增加。氣候變暖可能導致珊瑚的白化,而CO2濃度倍增則不利于碳酸鈣的聚集和珊瑚造礁。氣候變暖和CO2濃度倍增對紅樹林的生長可能是有利的。未來海平面上升對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)和紅樹林生態(tài)系統(tǒng)均不會產生重大威脅,但目前人類對海岸帶的開發(fā)利用限制了紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生存空間。2.3主要作物品種、生產水平和徑流分布氣候變暖后,由于作物生長加快,生長期普遍縮短,這將減少物質積累和籽粒產量。氣候變暖將影響氣候資源的時空分布,相應的種植制度也將發(fā)生改變。在CO2濃度倍增的條件下,一熟制地區(qū)的面積將減少23.1%,兩熟制地區(qū)將北移至一熟制地區(qū)的中部,而三熟制地區(qū)的面積由當前的13.5%提高到35.9%。氣候變暖后,中國主要作物品種的布局也將發(fā)生變化。模擬結果表明:在現有的種植制度、種植品種和生產水平不變的前提下,在2030-2050年間,由于氣候變化和極端氣候事件會使糧食生產潛力降低約10%,其中小麥、水稻和玉米三大作物均以減產為主。近40a來中國主要江河的實測徑流量呈下降趨勢。20世紀80年代以來,華北地區(qū)持續(xù)偏旱,洪澇災害也頻繁發(fā)生,特別是進入90年代后,多次發(fā)生大洪水。在SRES中等高排放(A2)和中等低排放(B2)情景下的影響評估顯示,未來50～100a北方徑流深減少而南方徑流深增加。這將加劇北方水資源短缺和南方洪澇災害,影響社會的可持續(xù)發(fā)展。2.4山地災害、氣候變化、多年凍土將發(fā)生明顯的影響全球氣候與環(huán)境變化對我國重大工程建設將發(fā)生重要影響。氣候模式預測2050年華北地區(qū)降水可能增加,考慮到人類活動引起的土地利用的變化及其對徑流的衰減作用,徑流增加不顯著。到2100年降水仍可能有所增加,但由于氣溫升高幅度較大,蒸發(fā)量也加大,增加的降水不足以抵消蒸發(fā),缺水的局面仍將繼續(xù)。未來10～50a內,在氣候變化與人為工程活動增強的影響下我國山區(qū)的地質災害區(qū)域將有所擴大,人為各類工程措施誘發(fā)的山地災害有加劇趨勢,山地災害中以突發(fā)性的泥石流、山體滑坡、崩塌災害對山區(qū)城鎮(zhèn)與工礦建設、交通與生命線工程建設以及旅游資源的的危害最為嚴重。由于長江上游降水量可能增多,將導致中游汛期洪澇頻次增加,特別是三峽庫區(qū),在強降水增加的情況下,原來就很頻繁的地質災害必然增多,突發(fā)的滑坡、泥石流對三峽水庫形成巨大的沖擊,對水庫的調度運用和蓄水發(fā)電也將產生一定的影響。未來30～50a凍土環(huán)境對氣候變化的響應明顯,多年凍土年平均地溫升高,熱穩(wěn)定性將受到較大的影響。根據預測,50a后氣溫將升高2.0℃,高于-0.42℃的多年凍土將退化為季節(jié)凍土,威脅青藏公路、鐵路的安全運營;同時,季節(jié)凍土的凍脹和多年凍土的融化下沉是南水北調西線調水工程中的兩大突出問題。沿海地區(qū)處于我國改革開放的前沿,又處于我國經濟發(fā)展最快的東部地帶,其經濟總量占全國的60%以上,在我國經濟上具有極其重要的地位。氣候變暖及海平面上升引起的三角洲侵蝕、后退以及風暴潮、洪澇不僅對這一地帶的工農業(yè)、港口與城市建設都有不同程度的影響,而且對全國的經濟發(fā)展亦將直接或間接地造成影響。3氣候變化對中國影響的影響3.1氣候變化對區(qū)域地表徑流的影響預計到2050年中國西部的冰川將出現大幅度萎縮,中國海洋型、亞大陸型和大陸型冰川面積到2030年將分別減少30%、12%和5%;到2050年,將分別減少50%、24%和15%。冰川洪水發(fā)生頻率增加;藏東南地區(qū)突發(fā)洪水事件可能增多;新疆冰川湖潰決在近十幾年內進入頻發(fā)期。大部分地區(qū)冰川融水將呈持續(xù)增加趨勢。冰川融水徑流量普遍增加5%～30%,一些地區(qū)可超過50%,充分利用好增加的冰川水資源量,將會對當地的生態(tài)和經濟社會發(fā)展起到重要作用。內蒙古、北疆和青藏高原的穩(wěn)定積雪區(qū),到2050年除個別地方外,積雪將緩慢增加。積雪深度年振幅將增大,有些山區(qū)大雪災害和枯雪災害還會進一步加劇。到2050年,不穩(wěn)定積雪區(qū)積雪將減少,冬春旱災將大大加劇。穩(wěn)定積雪區(qū)積雪的增加將會使春季融雪徑流增多,有利于這些地區(qū)減輕冬春旱災。到2050年,青藏高原多年凍土面積將縮小5%～15%,山區(qū)多年凍土下界在陽坡上升300～400m。凍土退化將減小融雪徑流,削弱地表徑流。青藏高原多年凍土中融化流失的水量將達到50～110億m3/a。伴隨著凍土退化,東北天然林區(qū)面積將繼續(xù)減小,青藏高原多年凍土區(qū)植被類型將發(fā)生重大變化,現有沼澤草甸面積將減小,荒漠草原面積將增大。多年凍土區(qū)融化深度增大,路基融化下沉將是影響交通的主要問題。凍融災害將由不穩(wěn)定多年凍土區(qū)向穩(wěn)定多年凍土區(qū)擴展,現有過渡型和亞穩(wěn)定型多年凍土區(qū)的工程凍害問題將日漸突出。地下徑流可能有所增加?，F有高寒草甸向草原轉化,物種多樣性、生態(tài)優(yōu)勢度趨于增高,高山嵩草大量生長,并可能在群落中占優(yōu)勢,其草質良好,營養(yǎng)豐富,利于藏區(qū)牧業(yè)發(fā)展?，F有不穩(wěn)定凍土區(qū)的路基將逐漸趨于穩(wěn)定。季節(jié)凍結深度將逐漸減小,工程凍害問題也將相應減弱,未來的工程投入成本也將減小。3.2森林生產力將下降,草原生物多樣性增加在未來氣候變暖背景下,各森林植被帶界線向北推移上百公里,垂直高度向上移動上百米。森林面積減小,森林總產量減少,溫帶森林和北方森林顯著減少甚至消失,林業(yè)可能受到較大影響。草原南部荒漠化顯著增加。到2030年,按大氣CO2濃度年遞減率為0.5%和1.0%預估,我國主要森林類型因氣候變化的影響將分別損失145億元/a和182億元/a,面積減少約33%和36%;到2056年,損失將分別達到299億元/a和218億元/a,面積減少約40%和47%。中國森林生產力可能有所提高,熱帶亞熱帶森林增加,草原北部森林化趨勢加強。氣候變化后中國森林第一性生產力有所增加,西北地區(qū)增值(5%～6%)大于東南地區(qū)(1%～2%),東北增加顯著,大興安嶺可達10%。我國草原由東南向西北壓縮,界限北移,草原分布區(qū)南北縮小、東西變窄,草原面積顯著減小。內蒙古草原生產力可能下降10%～40%,松嫩草原生產力將減少2%～4%,高寒草甸生產力降低10%。另一方面,未來氣候的變暖將促進草甸草原土壤氮素的礦化作用,草原凋落物的分解速率可能提高7%～36%;牧草返青期提早,枯黃期推遲,生長期延長。隨著氣候變暖,在未來50a,物種滅絕比例至少在7%～13%,最高可達60%。外來入侵物種加速蔓延,趨于向優(yōu)勢物種發(fā)展。昆蟲生長區(qū)北界將向北推移,其發(fā)生的世代也可能增加。成百上千種的冷血無脊椎動物將瀕臨絕跡;兩棲動物的數量可能急劇地下降;耐低溫的魚類數量減少,并改變很多鳥類遷徙模式、飛行路線和距離。對分布區(qū)狹窄的珍稀瀕危動物可能造成災難性影響。流行病傳播的途徑增多,疾病將向北方更高緯度區(qū)蔓延。CO2濃度高,會促進生物進化的速度,新物種出現得快,從而增加生物多樣性;哺乳動物產仔時間提前,幼仔成活率提高;西北暖濕氣候若再持續(xù),將導致該地區(qū)生物多樣性顯著增加;有些移動能力較強的動物,分布區(qū)邊界得以擴大。3.3沙漠化的遏制由于升溫影響,沙漠化自然變化過程可能不會減緩,未來我國北方沙區(qū)自然沙漠化過程總體上將進一步加劇,主要發(fā)生在賀蘭山以東的東部沙區(qū)。目前西北西部暖濕氣候若能持續(xù),將有利于抑制自然沙漠化正過程、促進逆過程。若把人為沙漠化過程減緩甚至降低至零,沙漠化速度可降低80%左右。因此,通過合理的人類活動干預,沙漠化發(fā)展趨勢可受到遏制,但不排除繼續(xù)惡化的可能性。積極調整農牧產業(yè)結構是遏制沙漠化擴大的有效途徑。土地鹽堿化發(fā)展的總趨勢是:華北及東部地區(qū)土地鹽堿化將繼續(xù)發(fā)展;西部地區(qū)土地鹽堿化趨勢將有所減緩;沿海地區(qū)積鹽條件依然存在,土壤脫鹽堿進程延緩,合理利用水資源是減輕土壤鹽堿化的重要途徑?？傮w來看,氣候變化對水土流失影響相對較小,人為因素對水土流失具有重要影響。水土流失的未來變化主要取決于政策與防治措施是否得當和有效。在各項措施得以保障的條件下,未來水土流失將得到有效的減緩。3.4生態(tài)氣候條件氣候變暖會使原材料成本增加,水資源短缺與工業(yè)用水量增加之間的矛盾加大,海運損失增加,整個工業(yè)的盈利能力和經濟效益將受到影響。氣候與環(huán)境因素可以推動高技術含量的行業(yè)快速發(fā)展,加速高新技術對傳統(tǒng)產業(yè)的改造。異常氣候出現頻率增加將導致農、林、牧、漁業(yè)生產力與布局的變化。氣候變暖會刺激某些輕工業(yè)的發(fā)展,如啤酒、冷飲業(yè)等。氣候變暖影響能源的利用和生產,導致能源結構的大規(guī)模調整;刺激發(fā)展清潔的油氣能源,開發(fā)新能源和可再生能源。交通基礎設施成本增加,運營效率降低,且交通安全隱患增大;促進交通基礎設施行業(yè)和交通服務業(yè)的發(fā)展。3.5巨災頻發(fā)的保險風險增加高溫日數增加、洪水泛濫頻率增大和海平面上升影響東部沿海地區(qū)的旅游業(yè)效益;氣候變化導致旅游景觀變化從而影響旅游業(yè);與氣候變化有關的疾病傳播和極端天氣/氣候事件嚴重影響旅游業(yè)。巨災頻發(fā)導致財產保險業(yè)的賠付大大增加,保險風險增大并且難以分散,導致保險業(yè)的逆選擇,主要集中于少數效益險種,農業(yè)保險嚴重滯后;氣候災害使企業(yè)的投保風險大大增加,影響企業(yè)的投資選擇和受災地區(qū)的經濟發(fā)展。個人和社會對健康保障、風險防范的意識增強,保險需求大大增加,尤其是健康保險增長很快;促成了金融保險業(yè)的創(chuàng)新,如20世紀90年代后出現的保險證券化;促進社會保險和政策保險的發(fā)展,建立全面的巨災風險分擔機制成為社會發(fā)展的必然。金融機構和保險公司企業(yè)開始重視環(huán)境友好的投資。3.6氣候變化對人類健康的影響氣候變化導致環(huán)境惡化、疾病增多,刺激了醫(yī)療基礎設施的投入,增加了醫(yī)療行業(yè)的就業(yè)機會;疾病與保健需求的增加帶動了醫(yī)療衛(wèi)生保健產品的供給,促進醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)經濟效益的不斷提高;防災防疫有助于政府部門改善公共衛(wèi)生管理,增加公共醫(yī)療投資,促進政府財政向公共事業(yè)轉型。高溫、洪水和暴風雨等極端天氣/氣候事件直接造成人員傷亡;導致許多傳染性疾病的傳播范圍擴大,從而影響人類健康;氣候變化可能產生其他長期的間接影響,如加劇城市熱島效應和空氣污染,農業(yè)減產導致的營養(yǎng)不良,以及危害人體健康,降低工作效率等。人們的健康觀念增強;注重營造良好的工作環(huán)境;健康投入的增加有助于增強個人和社會適應氣候與環(huán)境變化的能力,增強社會經濟可持續(xù)性發(fā)展的活力。受氣候變化負面影響的行業(yè),就業(yè)人數減少;受正面影響的行業(yè),因技術含量高,對新增就業(yè)的吸納能力下降,就業(yè)問題突出;行業(yè)工資水平及其增長率差距拉大。氣候變化會產生許多新的生態(tài)經濟行業(yè),帶來許多新的就業(yè)機會,如商業(yè)氣象服務、風場建設、太陽能電池生產等。全球變暖使寒冷地區(qū)的能源消耗量減少,溫暖地區(qū)夏季制冷所需的能源消耗量將增加。由于氣溫升高,使生活用水量、用電量明顯增加,從而刺激提倡節(jié)水、節(jié)電以及提高水資源和能源的利用效率的風氣日盛,促進各部門制造更有效的節(jié)約制度。4氣候變化的適應性和緩解措施4.1氣候變化對該地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的影響和對策為分析氣候和環(huán)境變化對區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的影響,將全國分為七大區(qū)分別提出戰(zhàn)略對策。4.1.1害頻發(fā)的地域華北區(qū)既是我國首都所在地和經濟活躍的多元地區(qū),又是水資源緊缺、生態(tài)失衡和災害頻發(fā)的地域。根據未來氣候和環(huán)境變化總體上呈暖干化趨勢的判斷,提出必須考慮環(huán)境與發(fā)展的綜合決策,推進循環(huán)經濟發(fā)展和建設良性的自然生態(tài)系統(tǒng),應加大實施《渤海碧海行動計劃》的力度,建設環(huán)京津生態(tài)圈和加強內蒙古草原保護和沙化整治。4.1.2旱澇災害嚴重，城市環(huán)境惡化東北區(qū)地處東北亞的核心地區(qū),是我國最大的重工業(yè)基地和農、林產品基地。該區(qū)旱澇災害嚴重、土地退化加劇、森林屏障削弱、城市環(huán)境惡化。根據今后降水量總體呈減少趨勢的判斷和東北振興的要求,建議實施北水南調工程、調整農業(yè)結構、加強天然林、濕地的保育和合理開墾荒地。4.1.3自然災害頻繁華東區(qū)地處我國東部沿海中心區(qū)位,人口眾多、城市密集、經濟社會發(fā)達,然而洪澇災害頻繁,特別是水域污染和水質型缺水突出、圍湖圍海過度、湖泊和海岸帶濕地功能衰退、高濃度氣溶膠型酸雨頻率上升。根據今后該區(qū)呈氣溫增高和降水減少趨勢的判斷,建議嚴格控制水污染,加強江河湖泊防災減災建設和海岸帶濕地與海域保護。4.1.4人工草地區(qū)地貌華中區(qū)是實施中部崛起戰(zhàn)略的主體,是我國人口密度高、水系發(fā)育、農業(yè)發(fā)達、礦產豐富和居中區(qū)位的戰(zhàn)略性區(qū)域,但全區(qū)洪澇災害頻繁、江湖生態(tài)惡化、酸雨嚴重。根據今后全區(qū)氣溫和降水呈增加趨勢的判斷,應加強水系整治,特別是要恢復湖泊濕地、治理水土流失、控制酸雨和建立江河防災、減災體系。4.1.5自然環(huán)境惡化華南區(qū)東西部差異明顯,東部是我國對外開放的前沿和先行地區(qū),先污染后治理的發(fā)展模式導致了環(huán)境污染、水質型缺水、海岸和海域生態(tài)問題嚴重;西部經濟落后、自然環(huán)境惡化特別是水土流失和石漠化加劇。根據全區(qū)總體氣溫升高、降水增加、海平面上升的趨勢和區(qū)域差異大的判斷,建議應加強珠江三角洲地區(qū)的整合和整治,提高河海堤圍的建設標準,控制沿海建筑密度,以及搞好灘涂和山區(qū)的綜合整治和建設。4.1.6氣候變化適應西南區(qū)是我國地形地貌最復雜和少數民族最多的地區(qū),也是我國重要的農業(yè)區(qū)、旅游區(qū)和特色工業(yè)區(qū)。該區(qū)對全球氣候變化的響應十分敏感,而且極端事件時有發(fā)生。根據未來氣溫升高和降水增加的氣候變化總趨勢,建議應加強生態(tài)環(huán)境建設、推進社會經濟良性循環(huán)以及產業(yè)發(fā)展和能源消費結構的調整。4.1.7區(qū)域劃分建議西北區(qū)地處亞歐陸上交通的要沖,是我國地域最大、人口最少的區(qū)域和重要的能源重化工基地,也是國防工業(yè)基地、棉畜果產品的生產基地。根據今后平均降水變化趨勢不明顯和以104°E為界的東減西增的降水差異特征,建議將全區(qū)劃分為河西走廊干旱區(qū)、黃土高原干旱區(qū)和青海高寒區(qū),并分別進行生態(tài)與環(huán)境的綠橋系統(tǒng)建設、復合系統(tǒng)建設和保育系統(tǒng)建設?？傊?根據中國區(qū)域可持續(xù)發(fā)展所面臨的生態(tài)退化、淡水缺乏、污染嚴重和人類健康環(huán)境、城市環(huán)境、大氣環(huán)境的壓力,我們從發(fā)展觀念、決策機制、健全法制、環(huán)境建設和氣候變化五個方面出發(fā),提出了12項對策措施,其目的是要實現我國不同區(qū)域人與自然的和諧相處、建立經濟社會與生態(tài)環(huán)境保護的綜合決策機制和加速綜合監(jiān)測、預警與支持系統(tǒng)的建設。4.2對中國可持續(xù)發(fā)展的建議為了適應氣候與環(huán)境的變化,需要采取積極措施,趨利避害。重要的是需要根據溫度、水資源、生物等氣候與環(huán)境因子的空間格局與演化趨勢,調整生產結構與生活方式。為此,我們認為:第一,利用工程手段,增大抵御氣候與環(huán)境災害的能力;第二,適應氣候與環(huán)境變化是一項長期的戰(zhàn)略性任務,需要納入國家、地方和各部門的可持續(xù)發(fā)展規(guī)