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上海及长三角河口海岸地区气候变化现状与趋势

时间:2022-11-09 百科知识 版权反馈
【摘要】:全球气候变化对上海及长三角河口海岸地区社会经济发展产生的压力及影响,主要表现在气温、降水、海平面上升及极端气候灾害等方面。因此,江海之间的互动是河口海岸地区受到气候变化影响的特殊表现,长三角河口海岸地区盐水入侵的风险主要在于给城市淡水供应带来的威胁。近年来,上海及长三角河口海岸地区的极端气候事件发生频率逐渐增加,如极端高温、持续性大暴雨、雪灾以及春寒、冬汛等现象,其中极端高温和风暴潮的影响

全球气候变化对上海及长三角河口海岸地区社会经济发展产生的压力及影响,主要表现在气温、降水、海平面上升及极端气候灾害等方面。

4.1.1 气温升高

根据上海市徐家汇气象站的数据统计显示,上海在1873—2007年的135年中,年平均气温上升了1.43℃,显著高于全球平均气温升温率0.74℃/100A。上海城区在46A内年平均气温上升了2.35℃,气温变化倾向率达0.51℃/10A,是全国气温变化倾向率(0.25℃/10A)的两倍之多和全球近50年平均线性增暖速率(0.13℃/10A)的近4倍。其中,最高气温上升了1.42℃,最低气温上升了2.45℃,年均最低气温上升的幅度要明显高于年均最高气温。1951—2007年的57年中,上海的增温速率为0.21℃/10A、浙江为0.16℃/10A、江苏为0.20℃/10A,均高于全球平均升温率0.07℃/10A(IPCC,2007),低于同期全国0.25℃/10A的平均升温率(气候变化国家评估报告,2007)。

崔林丽等(2008)对1959—2005年近50A以来长江三角洲的气候变化的时间序列变化趋势和空间差异特征进行总结分析,其间气温以0.2℃/10A的速率极显著增加,气温的总体趋势表现为先略有降低,然后快速升高。上升时期开始与20世纪80年代,气温急剧变暖始于80年代末,1959—2005年间气温以0.2℃/10A的速率极显著增加。李杨等(2011)和张书娟等(2011)的研究表明,我国华东地区[1]近50年气温增暖更为显著。而长江流域及其以南地区,几乎每年都会出现持续10 d以上的强度大、范围广的极端高温灾害天气(T MAX≥35℃),高温天气已经成为华东地区夏季主要灾害性天气之一。1951—2008年的高温灾害强度年际频数分析表明1990年后的高温灾害强度明显增加,据统计近50年中,长三角地区高温日数共计2 040天,部分地区连续高温超过40天。高温天气主要出现在6—8月,其中,杭州、上海年均高温天气超过30 d,接近50 d,且多集中于7、8月。《华东区域气候变化评估报告》中指出,1961—2007年,长三角以及浙江、福建大部分地区高温日数呈现增多趋势,高温热浪频次的变化趋势是长三角、浙江中东部、福建和江西部分地区增加,华东区域是高温热浪发生较为频繁的地区之一。2013年7—8月,浙江出现罕见的高温热浪天气,高温持续时间长、强度大、范围广,全省范围内出现罕见的40℃以上的高温天气,截至2013年8月8日,中国气象局网站统计信息显示,全国2 418个国家级自动检测站中,高温排行前十名的城市全部在浙江(具体为奉化、定海、绍兴、宁波、余姚、临海、嵊州、三门、富阳、云和)。2013年7月1—28日,杭州城区高温天数达到25天,比常年同期偏多10—17天;7月10日,杭州气温达到历史极值气温41.6℃,奉化达到43.5℃的高温为浙江省最高。[2]

4.1.2 降水变化4.1.3 海洋水文变化

上海及长三角河口海岸地区属于东亚季风区,温和湿润、季风明显、雨量充沛、四季分明,年平均降水量在1 000毫米左右。1951—2006年,上海年降水量减少-0.47%/10A、浙江减少-0.11%/10A、江苏则增加0.2%/10A。空间分布上,上海为大部分减少,沿海局部增加;浙江为大部分地区减少,沿海及南部、西部局地增加;江苏省为北部增加,中南部减少。总体而言降水量并无显著的变化。由于雨水充沛,该长三角区域全年降水量有着显著的季节性特征,表现在汛期(4—9月)水量大,约占到全年降水量的70%,而每年10月至次年3月的半年中,降水量仅占全年降水的30%。何丽(2007)研究表明,全球气温增暖导致长江流域中下游大部分地区气温上升,从而加快了该地区的水循环,使长江流域夏季降水更集中,强度更大,增加了洪水发生的几率与大洪水发生的可能性。

海洋水文变化主要包括两方面:一是海平面上升,另一个则是海水盐度的变化,其中海平面上升是海洋水文条件受到气候变化影响的主要方面。秦大河(2004)的研究表明,全球海平面在近100年中平均上升了10—20厘米,我国沿海地区海平面在近50年中以平均每年上升2.6毫米,上升速率明显高于全球水平,并且预计未来我国海平面继续呈现上升的趋势,估计到2050年上升幅度为6—26厘米,本世纪末将达到30—70厘米。海平面上升速率和其所处的海域、地理纬度等自然条件相关,并且和所取验潮站资料时段的不同而有所差别。就长三角河口海岸地区而言,上海所在的海域地处北太平洋中纬度地区,与其相对应的南半球同纬度地区相比,海平面上升速率明显较快。即使同一地区的海平面监测数据也会因为验潮站资料所选时段的不同而有所差别。据预测到2030年上海地区绝对海平面比1990年上升9厘米,到2050年上升18厘米(魏子昕、龚士良,1998)。

全球气候变化还有可能导致上海近海海域的海水温度升高,并由此引发海水盐度升高。在每年10月至次年3月的枯水季节,长江口水源地易受咸潮入侵影响。上海由于地处长江流域末梢,河口潮水的顶托范围会沿河上溯,特别是长江口北支的盐水倒灌,引起河道泥沙沉积的变化,导致河床主槽的摆动,潮量大,径流量小,将加剧河口盐水入侵的程度。由于上海的供水中现有70%来自长江,如果盐水入侵持续一定的天数,就会对陈行水库、宝钢水库、青草沙水库和东风西沙水库等长江口水源地的供水能力和水质产生影响,进而造成对上海城市饮用水水质的不利影响,甚至威胁城市淡水供应安全。因此,江海之间的互动是河口海岸地区受到气候变化影响的特殊表现,长三角河口海岸地区盐水入侵的风险主要在于给城市淡水供应带来的威胁(康建成等,2011;程济生,2009)。

4.1.4 极端气候事件

在全球气候变化的影响下,上海及长三角河口海岸地区高温热浪和浓雾天数将增多,降水的时空分布更加不均匀,非典型性梅雨增多,强风和致灾暴雨等极端事件发生的频率和强度明显增加,遭受台风、超强台风及强风包抄袭击的可能性增大。近年来,上海及长三角河口海岸地区的极端气候事件发生频率逐渐增加,如极端高温、持续性大暴雨雪灾以及春寒、冬汛等现象,其中极端高温和风暴潮的影响最为严重。如2013年夏季上海及长三角河口海岸地区普遍高温,对人们的日常生活造成了较大影响;2013年10月6日—7日,受强台风“菲特”影响,恰逢天文大潮汛,上海出现了台风、暴雨和天文大潮“三碰头”的局面,黄浦江沿线潮位全线超过警戒线,数据显示,从7日20时至8日12时,上海全市11个标准测站降水量平均值达到152.9毫米,为1961年以来上海同期平均单日降雨量的新高;强台风所带来的强暴雨也使浙江余姚等地遭受严重城市内涝影响,余姚城区70%以上地区受淹。[3]

气候变暖使海平面升高,致海面压强变化,形成旋风窝,并加剧变化程度,导致长三角海岸区遭受风暴影响的机会增多,程度加重,持续时间拉长,受损范围扩大还会引起一系列生态问题。帅嘉冰、徐伟和史培军(2012)认为,长三角地区是我国受到台风风暴潮影响最严重的地区之一。长三角河口海岸地区主要由沿海的海岸带地势、北部平原地区、南部丘陵地区组成,由于地势的不同造成台风灾害链类型不同,受到台风风暴潮的影响也有所不同。其表现分别为:北部平原地区由于无山脉阻挡台风大风减弱较慢,台风大风影响较显著,若此时台风与大尺度大气环流相配合产生暴雨,则易引发平原洪水和内涝灾害;在沿海的海岸带地区当台风靠近海岸时,其带来的大风,易产生巨浪和风暴潮;在南部丘陵地区当台风登陆后,山地与丘陵对台风暴雨有加强的作用,易引发台风—暴雨—山洪、滑坡和泥石流灾害链(见图4.1)。

资料来源:帅嘉冰、徐伟、史培军(2012)。
图4.1 长三角不同区域受到台风、风暴潮灾害分类

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