水資源自然演化

指在自然歷史發展進程中，水資源的質與量及其分布狀況在較長時間尺度內的變化。影響水資源自然演化進程的首要因素是全球氣候變化，其次是地質運動。

基本介紹

• 中文名：水資源自然演化
• 外文名：natural evolution of water resources
• 學科：陸地水文學與水資源學
• 影響因素：全球氣候變化等

演化歷程

古氣候研究表明，第四紀全球氣候變化的基本特徵是：地球高緯度地區是冰期與間冰期的交替；中低緯度地區則是乾旱期與濕潤期的交替。由於這種交替變化，不同地區的降水、蒸發有明顯的差異。間冰期和濕潤期氣溫較高，降水充沛，河湖發育，鬆散含水介質的沉積較厚且展布範圍較大，岩溶活動較活躍。水資源豐富，陸地積鹽不明顯。在冰期和乾旱期，氣候乾冷，降水減少，蒸發強烈，河流水量減少，湖泊水位降低甚至乾枯，鬆散含水介質的沉積厚度變小，延展範圍向山前收縮，沙漠擴大，森林減少，湖泊鹹化，陸地積鹽化現象比較明顯，水資源相對貧乏。除受全球氣候變化影響外，自晚始新世開始到上新世—更新世，強烈隆升的青藏高原對中國氣候的變化、地形地貌的再造、生態的演替，以及水文循環的重組都具有深遠的影響，直接關係到中國水資源的分布格局和今後長期的演進趨勢。其標誌是：①中國的五大水文循環系統形成；②西部大陸性氣候明顯增強，並逐漸向乾旱化發展；③黃河、長江等幾條東西向大河貫通東流入海，確定了中國一級流域的分布格局；④新構造運動促進了地形的分異，山地、盆地、平原（高原）成為三大階梯中次一級的地貌單元，它們的組合使地表水、地下水分布呈現出多樣化的特點。

大氣水資源演化

大氣水資源演化原因

在我國東部地區，影響降水年代以上尺度變化的因子非常複雜，但一般認為主要包括自然因子和人為因子及其相互作用。例如，我國華北地區長期少雨乾旱與長江中下游的多雨洪澇相伴出現，可能代表了我國東部氣候對太平洋和印度洋海面溫度年代以上尺度變化的一種回響，也可能是受到青藏高原和歐亞大陸高緯度地區冬春季積雪變化影響的結果，還可能與太陽活動的長周期變化有關。北大西洋與北極地區海氣系統濤動對我國大氣降水的影響也不能排除。仍以華北地區為例，人們懷疑可能有三種人類活動已經對區域性大氣降水變化產生了影響，它們分別是：人為引起的全球性大氣溫室氣體濃度增加及其全球性氣候變暖，土地利用和土地覆蓋變化及其由此引起的下墊面特性的改變，人為排放的硫酸鹽和黑碳等氣溶膠含量的增多。人們對於上述影響因子及其相對作用的認識還處於不斷深化過程中。
在華北地區，觀察到的水面蒸發量下降可能主要是日照和太陽輻射減少以及風速減弱造成的，而日照和太陽輻射減少又可能和人為引起的氣溶膠含量增加有關。我國長江中下游及西北地區水面蒸發量下降可能還和雲量與降水增多有聯繫。我國大部分地區的地表氣溫趨於變暖，但我國的水面蒸發量並沒有象指望的那樣隨氣溫上升而增加，說明氣溫對水面蒸發變化的影響很小。
大氣水資源演化的原因，仍有待於進一步研究，但它對我國地表水資和其他環境和生態方面的影響卻是清晰可見的。我國華北地區、東北南部降水量的減少造成地表水資源嚴重緊缺，對社會經濟發展和生態建設產生重大負面影響。舉世矚目的南水北調工程就是在這一氣候變化背景下上馬的。在東北地區，有關北水南調和東水西調計畫的醞釀也是在氣侯乾旱的背景下進行的。另一方面，我國長江中下游地區由於降水量長期趨於增多，20世紀90年代初以來面臨著不斷增長的洪水威脅，1998年的長江特大洪水就是在這一背景下發生的。
如果水面蒸發可以代表實際蒸發，那么觀測到的大範圍水面蒸發減少無疑對我國地表和地下水資源演化具有重要影響。這方面的研究還很少，但華北地區蒸發量的減少可能已經在很大程度上緩解了由於降水量下降產生的乾旱，西北乾燥地區蒸發量減少與降水量增多的結合作用，巳使水資源條件得到改善，而長江中下游地區的蒸發量減少則可能已經增大由於降水量抬升產生的洪澇災害風險。

大氣水資源演化影響

大氣水資源是決定地表和地下水資源數量與質量的主要控制因子。我國大氣水資源既存在明顯的空間分布差異，也遵循著各種時間尺度的時間變化規律。大氣水資源的時間演化可能同人類活動引起的氣侯變化有關，也可能是區域氣候系統自然振盪或外部自然強迫因子影響的結果。中國未來的氣侯仍將發生變化，大氣水資源特別是大氣降水的變化不可避免。氣候變化將直接關係到我國21世紀水資源的開發、利用和管理，關係到國家可持續發展。