2020-03-22 18:36:48 來(lái)源: 中國(guó)氣象報(bào)社
今年世界氣象日主題為“氣候與水”,我們應(yīng)當(dāng)如何理解他們之間的關(guān)系?氣候變化使水資源發(fā)生了怎樣的變化?目前我國(guó)對(duì)云水資源的認(rèn)識(shí)和利用是怎樣的?未來(lái)的前景如何?記者采訪了中國(guó)工程院院士丁一匯、國(guó)家氣候中心氣候服務(wù)室正高級(jí)工程師肖潺、中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員周毓荃。
記者:今年世界氣象日和世界水日主題都是氣候與水,如何理解他們之間的關(guān)系?
國(guó)家氣候中心氣候服務(wù)室正高級(jí)工程師肖潺:氣候是指一個(gè)地區(qū)在某段時(shí)間內(nèi)所經(jīng)歷過(guò)的天氣,是一段時(shí)間內(nèi)天氣的平均或統(tǒng)計(jì)狀況,反映了一個(gè)地區(qū)的冷、暖、干、濕等基本特征。表征冷、暖主要用溫度這個(gè)指標(biāo),而表征干、濕主要用降水這個(gè)指標(biāo),溫度和降水兩個(gè)要素構(gòu)成了一個(gè)地方氣候最基礎(chǔ)的兩個(gè)方面。
廣義上,與氣候相關(guān)的水不僅僅指降水,還包括以固態(tài)和氣態(tài)等形式存在于空中的水汽、云以及以固態(tài)和液態(tài)存在于陸地和海洋中的水,如:冰凍圈內(nèi)處于自然凍結(jié)狀態(tài)的冰川、凍土、積雪,積極參與陸地水循環(huán)的徑流性水資源。
氣候是我們賴以生存的自然環(huán)境,水是人類社會(huì)生存發(fā)展的重要資源。兩者關(guān)系極為密切,相互影響。一個(gè)地方水資源的重要來(lái)源就是降水,因而氣候在很大程度上決定了一個(gè)地方水資源稟賦。水通過(guò)不同形態(tài)及轉(zhuǎn)換,比如降雨(降雪)、蒸發(fā)、徑流等,在地球氣候系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量循環(huán)中扮演了十分重要的角色,可以說(shuō)是溝通氣候系統(tǒng)不同圈層之間的重要橋梁和紐帶。
氣候和水與我們的生活息息相關(guān),適宜的氣候和適量的水資源是生產(chǎn)生活的必要條件,即常常所說(shuō)的風(fēng)調(diào)雨順。如果天氣氣候的變化范圍超過(guò)了正常波動(dòng)的上限或者下限,就會(huì)出現(xiàn)極端天氣氣候事件(又稱極端事件),極端事件的發(fā)生往往伴隨著較大的社會(huì)影響。以降水為例,降水過(guò)多會(huì)帶來(lái)暴雨洪澇,危及房屋、土地、農(nóng)田甚至生命安全,而降水過(guò)少則會(huì)帶來(lái)干旱,影響作物生長(zhǎng)甚至人畜飲水等。
全球變暖是當(dāng)前氣候變化的主要特征。根據(jù)世界氣象組織(WMO)發(fā)布的消息,2019年全球平均溫度比1850-1900年的平均值高出1.1℃,是有記錄以來(lái)僅次于2016年的第二熱的一年。而近5年(2015-2019年)和近10年(2010-2019年)的平均氣溫都是有記錄以來(lái)最高的。而且,自20世紀(jì)80年代以來(lái),每10年的氣溫都比上一個(gè)10年高,可謂節(jié)節(jié)攀升。中國(guó)氣候同樣呈現(xiàn)出與全球一致的升溫趨勢(shì),1951年以來(lái),中國(guó)地表年平均氣溫每10年上升0.24℃。
記者:氣候變化會(huì)對(duì)全球水循環(huán)和水資源造成什么影響,具有哪些特點(diǎn)?
中國(guó)工程院院士丁一匯:氣候變化正改變著全球和中國(guó)的水資源。我們首先看一看全球氣候變化對(duì)水資源的影響。圖1說(shuō)明在氣候變化的影響下,全球氣候帶正在發(fā)生著變化,主要特點(diǎn)就是熱帶地區(qū)上升運(yùn)動(dòng)在加強(qiáng),副熱帶地區(qū)的下沉運(yùn)動(dòng)也在加強(qiáng),也就是說(shuō),副熱帶的干旱區(qū)在膨脹,在向北膨脹,同時(shí),中緯度的暴風(fēng)雨帶,也就是中緯度降水帶同時(shí)也在增強(qiáng),降水增加,所以整體來(lái)說(shuō),降水的變化,從半球來(lái)看,是產(chǎn)生了正—負(fù)—正的變化:中高緯度降水增加,副熱帶降水減少,熱帶降水增加。從氣候上講,熱帶地區(qū)本來(lái)降水就多,它變成正距平,中高緯度降水本來(lái)也多,它也是正距平,而副熱帶地區(qū)本來(lái)降水就少,它是負(fù)距平。由于中高緯降水增加,熱帶降水增加,那就是說(shuō),本來(lái)降水多的地方降水越多,而副熱帶干旱少雨地區(qū)降水減少,即氣候變化之后,降水正在向干旱化趨勢(shì)發(fā)展。綜合上述的變化,這就叫做所謂干者越干,濕者越濕,這就是氣候變化造成全球水資源改變的一個(gè)主要特點(diǎn)。
圖1 全球氣候帶示意圖(NWS, 2016)
我們進(jìn)一步考察氣候平均狀態(tài)下的水循環(huán)及其變化。整個(gè)水循環(huán)實(shí)際上就是從海洋向大氣輸送水汽,從大氣再輸送到陸地地區(qū),然后形成降水降落,以后水再變成地上和地下的徑流,最后又流回到海洋上去(圖2)。
圖2 全球水文循環(huán)平均狀況(姜彤根據(jù)Trenberth, et al., 2007改繪)
那么我們看看這樣一個(gè)環(huán)流圈,在氣候變化影響下發(fā)生著什么變化,大家可以看到圖3,這就是數(shù)值氣候模式預(yù)測(cè)的全球水循環(huán)狀況,這是從上個(gè)世紀(jì)末預(yù)測(cè)到本世紀(jì)2030年的全球水循環(huán)結(jié)果,未來(lái)的水循環(huán)強(qiáng)度的變化。可以看到,從海洋到陸地,從陸地再到地下水、徑流流回去,這樣一個(gè)循環(huán)都是正的。這就代表著水循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度未來(lái)在加強(qiáng)。因而全球水循環(huán)不但分布在改變,運(yùn)轉(zhuǎn)的速度也在改變。圖3上每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都有一個(gè)數(shù)字,這個(gè)數(shù)字都是正的,都是在加強(qiáng),海洋的蒸發(fā)在加強(qiáng),輸送到我們陸地上的大氣中的水汽也在加強(qiáng),降水也在增強(qiáng),地下水也在增強(qiáng),整個(gè)都在增強(qiáng)、加快。這是我講的第二個(gè)特點(diǎn)。所以,我們看到,這是一個(gè)全球性水循環(huán)的加強(qiáng),運(yùn)轉(zhuǎn)速度現(xiàn)在和將來(lái)都在加強(qiáng)。這是全球水循環(huán)變化的第二個(gè)特點(diǎn)。
圖3 模式模擬和預(yù)測(cè)的1860年-2030年全球水循環(huán)的變化。(藍(lán)色數(shù)字是模擬1860年的結(jié)果,紅色數(shù)字是模式預(yù)測(cè)的到2030年的變化值。(Bengtson,1998)
全球水循環(huán)變化的第三個(gè)特點(diǎn)是全球降水,特別是中緯度降水在快速的增加(圖4)。
圖4 全球陸地與中緯度地區(qū)年降水距平變化(IPCC,2013)
全球水循環(huán)變化的另一個(gè)特征是全球大氣正在變濕。大氣濕度的一個(gè)指標(biāo)就是比濕(圖5a)。其中上圖是一個(gè)全球的分布,帶有綠顏色的地方都說(shuō)明大氣的濕度在增加,可以看到,從副熱帶以北可以看到,都是藍(lán)顏色的小點(diǎn)子,那說(shuō)明,除了副熱帶地區(qū)濕度普遍都在增加。下方曲線(圖5b)就反映出全球大氣濕度變化的曲線,也是不斷攀升的,這就是我們講的第四個(gè)特點(diǎn),大氣濕度在增加,大氣更為潮濕。
圖5 (a)1973-2012年地面比濕趨勢(shì)變化分布圖,(b)地表比濕全球年平均距平曲線(IPCC,2013)
分析了四個(gè)變化特點(diǎn)之后,這就回到了我們最初的結(jié)論:整體來(lái)講,由于氣候變化,當(dāng)然也包括自然因素在里面,使得全球的水循環(huán)變得干者越干,濕者越濕,這個(gè)基本特點(diǎn)是非常清楚的。
記者:氣候變化的背景下,我國(guó)水資源發(fā)生了怎樣的變化?
中國(guó)工程院院士丁一匯:作為對(duì)全球變暖的區(qū)域性響應(yīng),下面我來(lái)看看中國(guó)的情況,即看看中國(guó)的水循環(huán)是怎么變的。
第一個(gè)特點(diǎn)和全球一樣,從圖6中可以看到,中國(guó)的降水從1961年開(kāi)始也在不斷的增加。可以看到,在20世紀(jì)80年代以前,它是在零線以下,現(xiàn)在我們基本上都在零線以上,并且最近一二十年,增加的非常快,這是第一個(gè)特點(diǎn)。這符合全球氣候變化影響水循環(huán)的結(jié)果。
圖6 1961-2019年中國(guó)平均年降水量距平變化(國(guó)家氣候中心,2020)
中國(guó)第二個(gè)區(qū)域的特點(diǎn)是什么?中國(guó)是季風(fēng)氣候,季風(fēng)的強(qiáng)弱分布和推進(jìn)會(huì)影響雨帶。我們可以看到,在季風(fēng)區(qū),就是東部地區(qū),圖7中紅點(diǎn)子和藍(lán)點(diǎn)子截然分開(kāi)的,長(zhǎng)江和淮河以南都是藍(lán)點(diǎn)子,以北都是紅點(diǎn)子,這是我們季風(fēng)區(qū),那說(shuō)明什么呢?說(shuō)明在季風(fēng)區(qū)的地方是南澇北旱,南面是降水偏多,北面是降水偏少,這樣就影響我們北方的水資源,即北方水資源短缺。我們國(guó)家采取的應(yīng)對(duì)措施是南水北調(diào),這就是國(guó)家為適應(yīng)氣候變化所做的努力。
在我國(guó)西部地區(qū),大家看到圖7,它是藍(lán)點(diǎn)子,藍(lán)點(diǎn)子是變濕的,西部是干旱區(qū),它變濕了,就是說(shuō)干旱區(qū)局部呈現(xiàn)了一定的暖濕化趨勢(shì)。
圖7 1961-2010年夏季降水趨勢(shì)變化分布(Ding and Si Dong,2013)
我們?cè)龠M(jìn)一步從近幾十年的觀測(cè)資料來(lái)看(圖8),西部地區(qū)都是藍(lán)的,這就代表干旱程度在減弱,那就是變濕,當(dāng)然氣候也在變暖,因而,實(shí)際上是西部大部分地區(qū)都是變暖變濕的,也就是暖濕化了。當(dāng)然并不是說(shuō)它就改變了氣候型,至少它的降水和濕度在增加。再看我國(guó)東部的季風(fēng)區(qū),黃顏色的地方就是干旱的地區(qū)。在北方,一直到東北大部分地區(qū)都是黃顏色,也就是干旱的。另一個(gè)干旱區(qū)也值得我們注意,在西南地區(qū),也是干旱的。這幾年我們都知道,西南地區(qū)也經(jīng)歷了十幾年的干旱,這些都是受季風(fēng)減弱的影響。當(dāng)然,在長(zhǎng)江流域與東南沿海,基本上是多雨。圖8中藍(lán)顏色的地方。這就是所謂我們看到西部的暖濕化和季風(fēng)區(qū)南澇北旱這么一個(gè)主要的特點(diǎn),這是第二個(gè)特點(diǎn)。
圖8 中國(guó)年干旱日數(shù)線性變化趨勢(shì)(1961-2015年)(國(guó)家氣候中心,2018)
圖9 上圖:1950-2017年中國(guó)主雨帶的年際變化;下圖:1950-2017年P(guān)DO的變化(國(guó)家氣候中心,2018)
氣候變化也有自然因素在影響,實(shí)際上主要是海洋的影響。圖9下圖反映的就是太平洋海洋溫度的變化。可以看到,海表溫度暖冷在五六十年之間經(jīng)歷了40年為一個(gè)周期的變化,先是冷海溫(在零線以下),然后暖海溫,再冷海溫。相應(yīng)中國(guó)東部的雨帶,在冷海溫的時(shí)候,雨帶是向北的,可以到達(dá)華北,在暖海溫的時(shí)候,雨帶偏南,雨帶到達(dá)長(zhǎng)江領(lǐng)域。現(xiàn)在我們正在等著下一個(gè)雨帶的南北變化。這就是第三個(gè)特點(diǎn):自然的因素對(duì)中國(guó)季風(fēng)雨帶的年代際影響。
從上面這三個(gè)特點(diǎn)來(lái)看,對(duì)于我們中國(guó)總體來(lái)說(shuō),降水不斷增加,但從區(qū)域來(lái)看,在東部季風(fēng)區(qū)是南澇北旱,西部是暖濕化,除了受全球氣候變化影響外,還受到自然因素的影響,如海洋PDO 40年一個(gè)周期性變化。
全球和區(qū)域既有相同的地方,又有不同的地方,相同的地方就是降水都在增加,但是中國(guó)又受到季風(fēng)氣候的影響,這是區(qū)域的影響。西北干旱區(qū)現(xiàn)在也在變濕變暖,局部呈現(xiàn)暖濕化趨勢(shì),當(dāng)然它本身還是一個(gè)干旱和半干旱的氣候帶,但是它降水量在增加。而在東部季風(fēng)區(qū),是南澇北旱,因?yàn)榧撅L(fēng)有強(qiáng)有弱,弱的時(shí)候它又到不了北方,那北方就是容易干旱。這種變化又受到海洋等自然原因的調(diào)節(jié)。
由上我們可以看到,全球氣候變化不但引起了全球濕者越濕、干者越干。對(duì)于區(qū)域的氣候,特別是我們中國(guó),不僅受全球氣候變化的影響,而且也有自然因素造成的明顯的變化,比如說(shuō)南澇北旱等等。
記者:如何理解云水資源?我國(guó)的云水資源有什么特點(diǎn)?
中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員周毓荃:首先要明白什么是云水資源,還需要先了解一下大氣水循環(huán)過(guò)程。前面丁院士很生動(dòng)全面地講述了全球水循環(huán)過(guò)程,特別是水汽和降水的全球分布和氣候變化,讓我們更清晰地了解了降水的不均勻性。在這個(gè)大氣水循環(huán)過(guò)程中,有一種水物質(zhì)叫做大氣水凝物,也就是通常說(shuō)的云水,它的含量相較于水汽是很少的,但它的時(shí)空變化又很劇烈,認(rèn)識(shí)它一直是大氣科學(xué)的重要課題。
實(shí)際上,這部分大氣水凝物對(duì)于補(bǔ)充陸地水資源是非常重要的,其發(fā)生的物理過(guò)程是大氣水循環(huán)中十分重要的環(huán)節(jié),是我們?nèi)斯び绊懱鞖夤ぷ髡咛貏e關(guān)注的重點(diǎn)。
為了弄清云水資源是什么、有多少,我們還需要進(jìn)一步來(lái)看一下大氣水循環(huán)中發(fā)生的物理過(guò)程(圖10)。實(shí)際上,大氣水循環(huán)過(guò)程不僅是物質(zhì)循環(huán)過(guò)程,同時(shí)也是相態(tài)和能量循環(huán)的過(guò)程。來(lái)自海洋和陸地的水(固態(tài)和液態(tài))蒸發(fā)成為水汽進(jìn)入大氣(第一次相變);水汽受大氣不均勻的動(dòng)力熱力影響移動(dòng)和上升,部分水汽在天空冷卻凝結(jié)成云(第二次相變),形成的云具有復(fù)雜的宏微觀結(jié)構(gòu),它由各種大小不同、相態(tài)不一的高濃度細(xì)微云滴或冰晶(直徑約10μm)組成,在一定條件下,云粒子通過(guò)復(fù)雜的云物理過(guò)程增長(zhǎng)形成雨、雪、霰等低濃度的大顆粒水凝物(直徑約102~103μm),最終落出云體,降落到地面成為降水,這才完成相態(tài)閉合的大氣水循環(huán)。可見(jiàn),在大氣水循環(huán)中,水汽無(wú)法直接變?yōu)榻邓挥心切┮呀?jīng)經(jīng)歷了第二次相變成為云水,才有可能轉(zhuǎn)化形成降水,成為人類可用的陸地水資源的主要來(lái)源。在大氣水循環(huán)過(guò)程中,有一部分云水還留在空中,不能靠自然過(guò)程轉(zhuǎn)化成為降水為人們所用,我們把循環(huán)過(guò)程中這些仍留在空中的云水叫云水資源。這些云水通過(guò)人工催化的手段有可能被開(kāi)發(fā)成為降水,也就是通常說(shuō)的人工增雨開(kāi)發(fā)云水資源。
通過(guò)前面大氣水循環(huán)和云水資源的介紹,我們不難想到,精確評(píng)估云水資源也是非常困難的,但作為人工影響天氣的基礎(chǔ)性工作,近年來(lái),中國(guó)氣象局人工影響天氣中心一直致力于這方面攻關(guān),不斷提出和完善概念和方法。近期,基于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)《云水資源評(píng)估和利用示范》項(xiàng)目最新研究表明,近20年,中國(guó)大陸全年參與大氣水循環(huán)的水汽年平均總量約36萬(wàn)億噸,水汽更新期約8-10天;大氣水凝物(云水)年平均總量約8-10萬(wàn)億噸,但其更新期平均僅5-8小時(shí);留在空中沒(méi)有形成降水的大氣水凝物即云水資源年平均總量仍約有2-3萬(wàn)億噸。如此豐富的云水資源和快速的更新,十分有利于我國(guó)大氣水循環(huán)和云水資源的再生及開(kāi)發(fā)利用。
圖10 大氣水循環(huán)和云水資源概念圖(圖片來(lái)源:中國(guó)氣象科學(xué)研究院)
由于云的分布在各地、各季節(jié)差異明顯,云水資源也有其明顯時(shí)空分布特征。總體上,中國(guó)云水資源的空間分布十分不均勻(圖11),從云水資源總量分布看,中國(guó)東南區(qū)域的云水總量平均值最大,中部區(qū)域次之,西北和華北區(qū)域的云水總量平均值較小。豐沛區(qū)主要位于我國(guó)的東南地區(qū)和東北地區(qū)東部。雖然華北至西部地區(qū)的云水資源量值相對(duì)較少,但這些地區(qū)的地面降水也少,自然降水效率低,還是存有明顯的開(kāi)發(fā)潛力。結(jié)合氣候變化大背景下的降水演變,在云水資源豐沛的東南地區(qū),地面降水也很多,近年來(lái)干旱日數(shù)也在減少;而華北和西南地區(qū),近十年來(lái)干旱日數(shù)明顯增多,急需通過(guò)開(kāi)發(fā)空中云水資源緩解當(dāng)?shù)厮Y源短缺和干旱的情況。
圖11 2000-2017年中國(guó)云水資源年總量多年平均分布(圖片來(lái)源:中國(guó)氣象科學(xué)研究院)
記者:云水資源的開(kāi)發(fā)利用是怎么回事?目前的開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀怎么樣?
中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員周毓荃:弄清云水資源的開(kāi)發(fā)原理,這還要從云降水物理過(guò)程說(shuō)起。我們知道云一旦形成就有復(fù)雜的宏微觀結(jié)構(gòu),按照云的物理特性可分冷云和暖云,這些云有的降水有的不降水。對(duì)于不降水的云,有些是因?yàn)槿鄙俦В械氖且驗(yàn)樵频翁〉龋槍?duì)不同情況,通過(guò)人工干預(yù)影響其微物理過(guò)程,促使冰-水轉(zhuǎn)化、小云滴碰并長(zhǎng)大等物理過(guò)程發(fā)生,實(shí)現(xiàn)增雨目的。也就是在適當(dāng)?shù)脑茥l件下,采用具有針對(duì)性的人工催化技術(shù)方法,改變?cè)平邓锢磉^(guò)程,促使更多的云水轉(zhuǎn)化為降水,即人工增雨開(kāi)發(fā)云水資源。從開(kāi)發(fā)原理也可以看到,目前雖然云水資源很豐富,但就目前的認(rèn)識(shí)和技術(shù),并不是所有的資源都能夠被開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)云水資源的開(kāi)發(fā)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。
隨著全球氣候變化,全球及我國(guó)水資源短缺問(wèn)題更加凸顯,開(kāi)源節(jié)流,開(kāi)辟新的水資源,是長(zhǎng)期的任務(wù)。
我國(guó)從1958年開(kāi)始,在抗旱減災(zāi)的強(qiáng)烈需求推動(dòng)下,進(jìn)行了大量的人工增雨(雪)作業(yè),取得了明顯成績(jī),在技術(shù)上積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。20世紀(jì)90年代以來(lái),人影作業(yè)已逐步建成國(guó)家、省、市、縣以及作業(yè)點(diǎn)五級(jí)有效銜接的組織體系。目前,全國(guó)29個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)、273個(gè)市(地)、1549個(gè)縣政府成立人影領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu);按照人影 “五段”業(yè)務(wù)的要求,各級(jí)人工影響天氣業(yè)務(wù)體系和作業(yè)技術(shù)不斷得以發(fā)展建立,裝備和能力都得到明顯提高,人工影響天氣作業(yè)規(guī)模居世界首位。
云水資源的開(kāi)發(fā)受云系條件、各地需求和局地災(zāi)害等因素影響,因此不同地區(qū)的云水資源開(kāi)發(fā)潛力和開(kāi)發(fā)效果也有明顯差別。隨著人影科技能力的提升,作業(yè)成效也不斷提升。僅最近6年(2013年到2018年),全國(guó)實(shí)施飛機(jī)人工增雨作業(yè)6194架次、飛行16871小時(shí),高炮、火箭等地面作業(yè)29萬(wàn)次,共發(fā)射火箭彈74萬(wàn)枚、炮彈526萬(wàn)發(fā),累計(jì)增加降水約2860億立方米,極大地緩解了當(dāng)?shù)氐暮登楹退Y源短缺的問(wèn)題。許多地區(qū)人工增加的大氣降水直接補(bǔ)充了當(dāng)?shù)氐乃畮?kù)庫(kù)容,增加了江河徑流或補(bǔ)給了地下水。
黨的十八大以來(lái),我國(guó)人工影響天氣服務(wù)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展階段。人工影響天氣已成為各級(jí)政府防災(zāi)減災(zāi)、趨利避害的一項(xiàng)重要舉措。云水資源開(kāi)發(fā)服務(wù),不僅在防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、保障糧食安全等方面效益顯著,而且在水資源配置、森林草原防撲火等重大災(zāi)害應(yīng)急、生態(tài)建設(shè)與保護(hù)、提升城市功能等諸多方面的作用也日益凸顯。
記者:云水資源開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵難點(diǎn)是什么,前景發(fā)展如何?
中國(guó)氣象科學(xué)研究院研究員周毓荃:云水資源從形成到開(kāi)發(fā)和利用,具有多尺度性,涉及多領(lǐng)域多學(xué)科,發(fā)生著動(dòng)力、云物理和陸面等過(guò)程的耦合及反饋,完整認(rèn)識(shí)這些過(guò)程,深入了解這個(gè)資源特性、分布特征以及演變規(guī)律等還有很多研究工作要做,目前的評(píng)估和認(rèn)識(shí)也是初步的。另外,人工增雨開(kāi)發(fā)技術(shù)目前整體還處于試驗(yàn)研究階段,需要不斷結(jié)合需求加強(qiáng)研究。
為更好應(yīng)對(duì)日趨嚴(yán)峻的全球水資源短缺,面對(duì)更熱、更旱、更澇的氣候變化趨勢(shì),科學(xué)認(rèn)識(shí)云水資源及變化規(guī)律,并同陸地水資源及生態(tài)、環(huán)境等各方面需求耦合開(kāi)發(fā)利用,對(duì)于緩解我國(guó)水資源短缺的嚴(yán)重不足、支撐我國(guó)的糧食安全、水安全和生態(tài)環(huán)境的安全等都具有重要意義。然而,要做到科學(xué)評(píng)估、精準(zhǔn)開(kāi)發(fā)、精確檢驗(yàn)和高效利用等,還有許多方面的重點(diǎn)工作需要加強(qiáng),許多科學(xué)難點(diǎn)要突破。
首先,要加強(qiáng)云水資源的評(píng)估理論和監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究,突破云水資源的精細(xì)定量計(jì)算和星-空-地立體監(jiān)測(cè)技術(shù)。其次,要完善人工增雨云水資源開(kāi)發(fā)技術(shù),突破催化技術(shù)、指揮技術(shù)和效果檢驗(yàn)等人工增雨關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。此外,加強(qiáng)針對(duì)特定目標(biāo)需求的云水資源耦合利用技術(shù)的研究。
隨著各類需要的發(fā)展,開(kāi)發(fā)云水資源服務(wù)水庫(kù)流域蓄水、林火滅火、生態(tài)脆弱區(qū)修復(fù)等不同目標(biāo),這些需求,一個(gè)共同的特點(diǎn)是目標(biāo)區(qū)甚至目標(biāo)時(shí)段都預(yù)先確定,更增加了作業(yè)方案設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性,需要加強(qiáng)耦合開(kāi)發(fā)和利用全鏈條技術(shù)研究,這是云水資源科學(xué)開(kāi)發(fā)合理利用的關(guān)鍵難點(diǎn)。當(dāng)前我們也正在通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)專項(xiàng)、國(guó)家工程以及各類業(yè)務(wù)支持下,在國(guó)內(nèi)選擇典型示范省區(qū)進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),探索針對(duì)增雨蓄水、增雨滅火等不同服務(wù)目標(biāo)的云水資源耦合開(kāi)發(fā)系列配套技術(shù),不斷完善“中國(guó)方案”,讓云水資源開(kāi)發(fā)更好服務(wù)我國(guó)及“一帶一路”沿線等更多干旱和水資源短缺的國(guó)家需求。前景美好,道路艱巨。(責(zé)任編輯:張林)
編輯: 孫璐瑩
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