全球气候变化与我国气象防灾减灾

全球气候变化与我国气象防灾减灾

郑国光⁽¹⁾

一、引言

2007年，政府间气候变化专门委员会（IPCC ）正式公布了第四次评估报告［1］，对近年来国际科学界在气候变化事实、影响与脆弱性以及适应和减缓气候变化措施等领域的最新科学进展进行了全面的评述，为各国政府制定应对气候变化对策和国际气候变化谈判提供了科学基础和决策依据。

2005年，我国科学家也对中国气候与环境进行了科学评估^［2］，2007年正式公布中国《国家气候变化评估报告》^［3］。评估表明，近百年来我国的增暖与全球基本一致，近50年的变暖可能主要与人类活动引起的大气中温室气体浓度增加有关。在21世纪末以前，我国气候仍将继续变暖，降水格局也将发生较大变化，气候变化将产生更为深远的影响。科学应对气候变化，是世界各国和科学界共同面对的任务，也事关我国科学发展和生态文明建设，事关我国经济社会发展的国内国际两个大局，任务艰巨。

全球气候变暖造成的最直接威胁是气象灾害增多，如受干旱影响的地区增加；极端降水事件增多，局地强降水灾害加重，洪涝风险增大；高温热浪灾害加重；雷电、局地强对流灾害多发；全球强台风发生频率增加，强度增强。自1960年以来，全球气象灾害发生频率上升4倍，经济损失上升7倍，对经济社会发展和人民生命财产安全构成了严重的威胁。随着全球气温持续升高，可以预见，极端气候事件发生的频率和强度将进一步增大，我国气象防灾减灾的形势将更严峻。

本文阐述了近百年来全球和我国气候变化的基本事实，介绍了我国主要极端气候事件和气象灾害发生频率和强度变化的显著特征，展望了未来气候和极端气候事件的可能变化趋势，并提出了在全球气候变暖的背景下我国气象防灾减灾的重点任务和对策建议。

二、全球和我国气候变暖是一个不争的事实

IPCC第四次评估报告再一次向全世界发出了比以往更加明确的信息：全球气候变暖已经是不争的事实，人类活动对气候变化具有显著的影响。过去100年内，全球平均气温上升了0.74℃。20世纪后半叶北半球的平均温度很可能是近500年中平均温度最高的，有可能是近1300年中最高的。人类活动，尤其是化石燃料的使用，“很可能” （可能性至少在90%以上）是导致气候变暖的主要原因。

与全球气候变暖的趋势一致，近百年我国气候变化也呈现出显著的变暖特征。根据以我国东部为主的1905～2001年台站观测到的最高和最低温度，平均得到我国气温增加率为0.81℃/100年，根据包括我国西部的日平均气温观测资料和代用资料的综合分析，得到1880～2002年我国增暖率为0.58℃/100年。由于不同作者选用的资料不同，以及分析方法不同，彼此有一定差别。大体上可以认为我国近百年增暖的幅度为0.5℃～0.8℃，比全球同期增温略高。

近50年我国平均气温升高以北方为主，最高升温速率达0.8℃/10年，最大升温出现于东北北部、内蒙古、塔里木盆地。从全球范围看，这里也是增温最显著的地区之一。自1997年以来，我国年平均气温连续10年高于常年平均值，2007年为1951年以来的最高值。1986年以后，我国连续经历20个“暖冬” 。上述事实表明，我国的区域气候变化与全球气候变暖有密切关联，作为气候系统的一部分，对全球气候系统变化的响应十分明显。

近50年来我国年降水量的变化趋势不显著，但年代际波动较大。其中20世纪60～80年代降水量偏少，近20年来降水呈增加趋势。我国年降水量趋势变化存在明显的区域差异。从1956年到2000年，长江中下游和东南地区年降水量平均增加了60mm～130mm，西部大部分地区的年降水量也有比较明显的增加，东北和内蒙古大部分地区的年降水量有一定程度增加；但是，我国华北、西北东部、东北南部等地区年降水量出现下降趋势，其中黄河、海河、辽河和淮河流域平均年降水量从1956年到2000年约减少了50mm～120mm。

三、全球气候变暖引发极端气候事件趋多趋强

在全球气候变暖的背景下，除气候的平均值或平均状态发生变化外，以突然的、急剧的方式出现的极端气候事件发生频率和强度显著增强。全球地表平均温度升高引起气候变化的幅度增大，小概率、高影响天气气候事件发生的机会增加，极端天气事件出现的概率在增加。现已确认，在热带和亚热带，自20世纪70年代以来观测到了强度更强、持续更长的干旱；近50年来强降水事件的发生频率有所上升，陆地大部分地区强降水比例在增加；近50年来热昼、热夜和热浪变得更为频繁；台风和飓风的强度也呈现出增大的趋势。

（一）干旱

干旱灾害具有涉及范围广、历时长、损失大等特点。在全球气候变暖的背景下，我国旱灾有逐渐加重的趋势，干旱范围有逐步扩大的趋势，干旱持续时间也呈现由单年、单季、单月向连年、连季、连月增长的趋势。研究表明，近半个世纪以来，北方主要农业区的干旱范围有明显扩大的趋势。这主要是由于华北和黄淮等地区干旱的迅速加剧，尤以华北地区干旱程度和范围不断增加趋势最为显著。从不同季节来看，北方主要农业区春、冬季干旱面积都存在扩大趋势，夏、秋季干旱面积增长趋势不明显，但20世纪90年代后期夏旱面积存在急剧扩大的现象。90年代末期和21世纪初的几年干旱范围之广、损失之大是半个世纪以来最严重的。

干旱对我国农业的影响巨大，表现为农作物因旱受灾面积和粮食产量波动呈加大趋势。我国每年受旱耕地面积一般在2000万公顷以上，因旱灾每年损失粮食100亿公斤。近年来，特别是1997年、1999年、2000年和2001年等，受旱耕地面积均在3000万公顷以上。其中，严重的2000年和2001年超过和接近4000万公顷，因干旱影响粮食产量500亿公斤（约占当年粮食总产量的10%以上）。

2006年春夏，重庆、四川分别出现百年一遇和1951年以来最严重的特大伏旱，重庆、四川两地农作物受灾面积338.3万公顷，其中绝收72.1万公顷；有1892.3万人、1662.2万头大牲畜发生临时饮水困难，直接经济损失192.6亿元，其中农业直接经济损失160.8亿元。

此外，旱灾从以影响农业为主扩展到影响林业、牧业、工业、城市乃至整个经济社会的发展，甚至造成了生态、环境的恶化。随着经济社会的发展、人口的增加和城市化进程的加快，人们对水量的需求日益增加，对水质和供水保证率的要求也越来越高，干旱造成缺水矛盾日益突出。

（二）暴雨洪涝

近半个世纪以来，我国的极端降水事件趋多、趋强，极端降水平均强度和极端降水值都有增强趋势，尤其在20世纪90年代，极端降水量比例趋于增大。长江及长江以南地区年降水量和极端降水量趋于增加，极端降水值和降水事件强度有所加强，即极端降水事件趋强、趋多。长江中下游季节以夏涝最为频繁，大部分雨涝集中在5～7月份，受涝次数占全年的70%～90%。过去50年中，夏半年极端降水事件增加的趋势虽然在西北、长江流域等地都有出现，但只是在长江中下游地区真正出现了显著增加趋势。显然，这种趋势与长江流域20世纪80年代以来洪涝增加的趋势是一致的。20世纪90年代长江流域的五个大洪水年（1991年、1995年、1996年、1998年和1999年）均伴随有严重的极端强降水事件，90年代是继50年代后长江流域洪水灾害高发的10年。

值得注意的是，进入21世纪以来，影响我国北方地区夏季降水的中高纬度大气环流异常明显加强，对流层低层的季风环流向北推进，逐渐加强，季风雨带随之偏北，我国长江流域的雨带有逐渐北移至淮河流域的趋势。21世纪前八年中淮河流域发生了四次大洪水（2000年、2003年、2005年、2007年）。

暴雨洪涝及其引发的次生灾害，造成严重的人员和财产损失。1950～2005年我国平均每年因暴雨洪涝造成受灾农作物面积为943万公顷左右。20世纪90年代以来，我国长江和淮河流域洪涝灾害出现的频数明显增加，受灾程度也远高于常年平均。如1998年发生在长江流域及松花江、嫩江流域的特大洪涝灾害造成的直接经济损失高达2998亿元。2003年夏季，由于几次强的持续性暴雨和大暴雨过程集中、雨量大，导致王家坝两次开闸泄洪，成为继1991年以来淮河流域出现的最大汛情。2007年入汛后，淮河流域平均降水量465.6mm，出现了仅次于1954年的流域性大洪水，淮河干流水位全线上涨，淮河流域先后启用10个行蓄（滞）洪区分洪。安徽、江苏、河南3省有3037万人受灾，直接经济损失171.9亿元。

（三）高温热浪

在过去50年中，我国北方日最高温度超过35℃的高温日数略呈下降趋势，这种情况在华北平原及河西走廊尤为明显，西北东部、华北北部和东北大部变化趋势不很明显，但20世纪90年代中期以后最高温度大于35℃的高温日数显著增多。从北方总体平均看，白天温度极端偏高的日数除华北南部地区趋于减少外，我国大部分地区趋于增多，西北一些地区增加趋势最为明显。

对近50年我国极端温度的研究进一步证实了上述结论。最高温度极端高值的变化趋势表现出较大的区域差异，夏季黄河下游、江淮流域和四川盆地出现显著的降温趋势，西北西部和青藏高原南部出现显著的增温趋势，其余地区变化不显著；冬、春、秋季北方地区均为明显的增温趋势；而南方地区四季变化趋势不明显或表现出弱的降温趋势。

2003年夏季，受持续异常强大而西伸的副热带高压影响，华南和江南等地出现了长时间的高温热浪天气，持续高温少雨还使浙江、江西频繁发生森林火灾。另外，持续高温还严重影响人体健康，中暑和患“空调病” 、肠道病、心脑血管病的人数骤然增多，并有老人、病患者因暑热而死亡。许多城镇因高温限量供水、供电，人们的正常生产、生活受到较大影响。

（四）台风

有证据表明，在全球气候变暖的背景下，强台风发生的频率增加，强度增强。研究发现，20世纪中叶以来发生在北大西洋和西北太平洋上的大约4500次热带气旋中风力平均增强了50%。20世纪70年代每年出现10个等级为4级与5级的台风和飓风（中心风速在58m/s以上，即17级风力），而90年代全球每年平均出现18个。20世纪70年代强台风和飓风占台风和飓风总数的20%，而90年代则升为35%，其中在北太平洋、印度洋、西南印度洋增加最明显，而北大西洋增加最少。但除大西洋外几乎在所有海区台风数与台风日皆有减少。这主要是由于台风有更长的生命期与更强的强度。研究发现台风中的对流有效潜能大多呈现增加趋势，这与全球气候变暖引起海洋表面温度增高密切相关。

我国是世界上少数几个受台风影响最为严重的国家之一，平均每年有7个台风在我国登陆，沿海各省自南向北均可能受到台风活动的影响。在夏秋季节，台风是我国东南沿海最主要的灾害性天气系统，它主要通过三种方式酿成灾害，一是强风，二是暴雨，三是风暴潮。如果台风登陆时与天文大潮期重合，会在天文潮高潮、风暴潮和短周期波浪的综合影响下，造成沿岸地区严重程度不同的潮灾和浪灾，给人民生命和财产及工农业生产等造成重大损失。

在1990～2005年期间，我国大陆平均每年因台风而造成的经济损失高达292亿元，死亡人数每年平均为438人。2006年是我国近50年来最暖的年份之一，台风灾害也较为严重，表现为台风登陆早、登陆频率高、强度大、灾情重，其中强热带风暴“碧利斯”在福建霞浦登陆后深入内陆历时5天，滞留时间之长为历史罕见。在“碧利斯”的影响下，福建、江西、湖南、广东、广西、贵州、云南7省（区）出现大范围持续性强降水天气，发生严重暴雨洪涝、山洪和山地灾害，637人死亡，210人失踪，造成的人员伤亡是近十年来单个热带气旋之最。2006年8月10日，百年一遇的超强台风“桑美”在浙江登陆，造成430人死亡，157人失踪，直接经济损失高达194.77亿元。

（五）强对流天气（雷电、冰雹、龙卷风）

我国每年因雷击造成的人员伤亡在1000人左右，其中死亡人数达一半以上，财产损失估计在50亿～100亿元；每年平均雹灾面积173万公顷，重灾年达400万公顷，造成的经济损失约为10亿元。龙卷风平均每年100个左右，雷雨大风时有发生，给农业生产、交通、电力和人民生命财产安全等都造成十分严重的损失。在全球气候变暖的背景下，强对流天气出现的频率也有所增加，灾害所造成的损失不断加剧。2005年，我国仅大风、冰雹、龙卷风等强对流天气就造成645人死亡，农作物受灾面积329万公顷，直接经济损失153亿元；2006年春末夏初，几乎每个省（区）都有雷击灾害事件发生，仅6月份全国因雷击灾害死亡93人。

四、21世纪全球和我国气候将继续变暖

根据多气候模式的模拟结果，到21世纪末，全球地表的平均增温将达1.1℃～6.4℃，海平面相应上升0.18m～0.59m。在未来20年中，平均每10年气温大约升高0.2℃。即使所有温室气体和气溶胶的浓度被稳定在2000年的水平上不变，气温每10年也要上升大约0.1℃。如果21世纪内排放温室气体的速率不小于现在，将导致进一步的变暖，并且会造成地球气候系统的诸多变化，这些变化在21世纪将极有可能超过20世纪的变化。

和全球气候变化趋势一样，21世纪我国地表气温也将继续上升，其中北方增暖大于南方，冬春季增暖大于夏秋季。与2000年比较，2020年我国年平均气温将增加0.5℃～0.7℃，2030年增加0.6℃～1.0℃，2050年增加1.2℃～ 2.0℃。预计到2020年，全国平均年降水量将略有增加，到2050年可能增加2%～5%。降水日数在北方显著增加，南方强降水日数增加。

全球气候持续变暖将导致极端天气气候事件进一步增多，影响更为严重，给我国气象防灾减灾带来新的、更大的压力与挑战。由于较高的温度会引起蒸发加大，水循环速率加快，高温热浪发生更为频繁，以及风暴的能量更强。随着全球变暖，极端高温事件将变得更为频繁，而寒冷极端事件将会减少，并且更多的降水将在更短的时间内发生。这将可能增加大暴雨和极端降水事件以及局部洪涝的频率。由于气候变化，千年一遇或1870年型洪水的频率变为千年以下甚至百年一遇；百年一遇洪水的频率变为50年一遇甚至小于50年。有些地区可能会出现从未发生过的极端气候事件。

在一些地区，龙卷风、强雷暴以及狂风和冰雹也会增多。另外还可以预计，由于从植物、土壤、湖泊和水库的蒸发加快，世界许多地区将遭受更频繁、更持久或更严重的干旱。大气水分的增多也可能使一些较寒冷地区暴风雪的强度和频率增加，而在较温暖地区，暴风雪的发生频率减少但强度增加。

利用气候模式和不同排放情景，可以预测未来几十年到一百年台风频数、强度、位置与路径的变化，虽然这种预测有相当的不确定性，特别是确切地估计台风最大风速（强度）与最大降水的变化。关于未来全球气候变暖对台风和飓风活动影响的预测，大致得到以下主要结果：将来的台风和飓风可能变得更强，具有更大的风速和更强的降水。近几年大多数全球气候模式嵌套高分辨台风和飓风模式都得到了这个结果。

洪涝、干旱等气象灾害将继续对我国自然生态系统和社会经济部门产生重要影响，尤其是对我国的农牧业生产、水资源供需、森林和草地生态系统、沿海地带以及重大工程等的影响更为显著。

五、增强气象防灾减灾能力是我国适应气候变化的重要任务

全球地表温度在未来100年持续升高的趋势已经不可避免，极端气候事件增多、增强且更加异常。随着经济社会的快速发展和人口的日益增长，受灾害影响的人口总数和经济总量都会大大增加，灾害敏感区域和脆弱行业也越来越多，我国防御气象灾害，特别是防御极端气象灾害的压力也将越来越大，更具有现实性和紧迫性。

气象现代化建设以及准确的天气预报预警、气候预测可以防患于未然，使大灾变小灾，小灾变无灾。因此，气象部门应切实把增强防御极端天气气候事件摆在适应气候变化的重要和优先位置，重视和加强极端气候事件的防御工作，降低气候变化的灾害风险，化解气候变化对自然生态和经济社会的影响。

对于自然灾害的防御任何时候都不能掉以轻心，加强防灾减灾工作任何时候都不能放松。分析未来我国防御极端气象灾害的严峻形势，切实落实好中共“十七大”提出的“强化防灾减灾”和“应对气候变化”的战略要求，要坚持“两个依靠” ，发挥“两个优势” 。

（一）要依靠党中央、国务院的领导，发挥社会主义制度的优势，加快建立“政府领导、部门联动、社会参与”的防御极端气象灾害体系和机制

第一，应建立完善的极端气象灾害应急预案。加快制定重大气象灾害的政府专项应急预案，特别是制定防范低温雨雪冰冻、台风、暴雨、大雾、大风等极端气象灾害的国家应急预案。

第二，应完善应急预案的启动机制。在灾害尚未发生或未发展到一定程度或未造成大的损失之前，根据灾害预测评估，提前启动应急预案或紧急响应，而不能仅按照灾害损失程度已经达到一定程度才启动相应的应急预案或紧急响应，贻误抢险抗灾有利时机，导致抢险救灾难度增大、成本加大。

第三，应建立多灾种早期预警机制。综合考虑各种天气气候要素及其对不同地区、不同行业的具体影响，加快建立我国多灾种早期预警机制。建设快速有效的气象服务系统和气象应急管理体系，及时制作和发布灾害性天气预警，科学制订和实施防灾措施及应急预案，确保各类天气监测预报预警信息及时传递到各级防灾减灾决策部门，努力实现气象服务覆盖千家万户。

第四，应进一步完善部门联合、上下联动、区域联防的防灾机制。

第五，应尽快出台《气象灾害防御条例》。明确各级政府和有关部门在防御重大气象灾害中的职责和义务，从法律法规上规范和强化重大气象灾害防御规划、灾害预警信息发布、灾害应急响应、重大工程设计建设和城乡规划建设的气象灾害风险评估等。建议国务院成立防灾减灾的统一指挥常设机构，统筹调配各方面资源，强化对全社会和各部门、各地区应对防范重大灾害的领导。

（二）要依靠科技进步和现代化建设，发挥防灾减灾的科技优势，加快建立科学防御极端气象灾害的机制

防灾减灾是人与自然和谐相处必须解决的主要矛盾。尊重自然、把握规律、科学应对是人类防灾减灾所必须坚持的基本原则。

第一，要紧紧依靠科技进步，着力提高气象预报准确率，把灾害天气预报科学有效地转变为灾害预警。重点提高对台风、暴雨、干旱、沙尘暴、冰雹、大雪、大风、高温、霜冻、雷电、雾等气象灾害，以及洪涝、滑坡、泥石流、山洪、森林草场火灾等衍生和次生灾害的预报准确率。

第二，要加强科研开发力度，着力做好灾害影响和损失预评估，提出有效防灾抗灾方案，为政府及相关部门提前组织和部署提供科学的决策依据。研究过去和未来极端天气气候事件的发生频率及其原因，以及全球气候变暖背景下我国极端天气气候事件发生频次、强度和空间分布特征及其变化规律，进一步认识和把握各类灾害性天气的生成发展趋势、总体强度、移动路径和影响区域，增强防灾减灾的针对性和有效性。

第三，要加大对大中城市、农村、沿海、重要江河流域、重要铁路公路沿线、输变电线路、主要战略经济区、地质灾害易发区域的气象灾害监测网络建设的投入力度，建立跨地区、跨部门的灾害监测和信息共享机制，加强气象综合观测系统建设，提高对灾害的综合监测预警能力。

第四，要重视气候评价和灾害风险评估，遵循天气气候变化规律，加强科学规划和工程设计，充分考虑各种潜在风险。加强气象与农业、水利、建设、国土资源、海洋、地震、交通、电力等部门的合作，科学修订气候变化脆弱行业的气象灾害防御标准。要加强气象灾害风险评估，严格实施气象灾害风险论证制度，加强规划，科学设计，使人居环境和重要的战略基础设施远离灾害多发区、易发区和自然环境脆弱区。

第五，各级政府应切实提高防范极端气象灾害的意识，增强应用预报预警信息及科技手段防御极端气象灾害的能力。加强气象防灾减灾科普宣传教育。充分发动社会力量，利用气象、教育、新闻资源，加强全社会尤其是中小学生的防灾减灾科学知识和技能的宣传教育。把防灾减灾科学知识和自救互救技能作为中小学校的必要课程，使防灾减灾培训和演练制度化、规范化、科学化。

参考文献

1.IPCC，2007：Climate Change 2007：The Physical Science Basis.Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change ［Solomon，S.，D.Qin, M.Manning，Z.Chen，M.Marquis, K.B.Averyt，M.Tignor and H.L.Miller （eds.）］.Cambridge University Press，Cambridge，United Kingdom and New York，NY，USA.

2.秦大河主编：《中国气候与环境演变（上卷）气候与环境的演变与预测》［M］，科学出版社2005年，第562页。

3.《国家气候变化评估报告》，科学出版社2007年，第422页。

【注释】

(1)郑国光，中国气象局党组书记、局长，理学博士、研究员、博士生导师。