潮新闻客户端 记者 吴馥梅
从辽阔海平面蒸发而出的水蒸气,被气流带至陆地上空,而后凝结为雨雪落至地面。蒸发、水汽输送、降水、径流……作为人类赖以生存和发展不可缺少的物质之一,地球上的水资源每时每刻都在经历着循环。
近日,全球水经济委员会发布的一项新报告指出,人类“有史以来首次”打破了全球水循环的平衡。报告警告称,全球近30亿人口和一半以上粮食都位于干旱地区或水资源总量不稳定地区,若不采取行动,到2050年,水危机将使全球一半以上粮食生产面临风险。
人类“有史以来首次”打破全球水循环的平衡,这一结论意味着什么?大自然向我们发出了什么信号?在全球水循环“前所未有的压力”之下,这一“平衡天平”是如何倾斜的?又将会带来什么后果?
图源央视新闻。
什么是全球水循环
水是地球万物的生命之源,也是人类赖以生存和发展的基本条件。
在通常环境下,水可以实现液态、气态和固态之间的转化,而且,这种变化仅仅是物理变化,并不产生化学变化。因为拥有这项“技能”,使水成为了全球气候系统中的“活跃分子”。
大量的水分在地球系统中持续不断地运动着,这就是地球上水循环发生的内在原因。而另一方面,造成地球上水循环能发生的外在原因,则是太阳辐射和地球引力为水循环提供了上升和下降的动力。
据了解,依据空间尺度大小,水循环可以分为最大尺度的全球水循环、中等尺度的流域或区域水循环以及更小尺度的“水-土壤-植被系统”水循环。
水循环示意图。图源新华社
所谓全球水循环,是指自然界的水在太阳能和大气运动的共同驱动下,不断从江河湖海等水面、土壤、岩石等陆面和植物的茎、叶面等,通过蒸发或散发,以水汽的形式进入大气圈,当大气圈中的水汽凝结的水滴大到重力大于空气的浮力时,就在地球引力的作用下,以降水的形式降落到地球表面。到达地球表面的降水,一部分渗入地下,一部分则形成地面径流流入江河湖泊,再汇入海洋;还有一部分通过蒸发或是散发到大气圈,或者以地下水形式流入江河湖泊,再汇入海洋。
这种始于水终于水,并且永无休止覆盖整个地球的循环运动过程,就称为全球水循环。
破坏性土地利用与气候危机叠加
全球水经济委员会发布的报告指出,几十年来破坏性的土地利用和水资源管理不善,与人类引发的气候危机相互叠加,给全球水循环带来了“前所未有的压力”。那么,这些“压力”具体是如何产生的?又是怎么对全球水循环造成影响的呢?
浙江大学水利工程学系教授许月萍向潮新闻记者介绍,所谓的土地利用变化,从专业角度来说是指“下垫面发生了变化”,也就是地表的植被、土壤、沉积物等有所改变。
她举例,高度城镇化就属于土地利用变化。原本的农田、湿地等被改造成不透水路面后,会导致降水无法渗透到地下,从而对水循环造成影响,也使得洪水可能更加严重。现在的城市内涝,很大程度上就是由高度城镇化造成的。“当然,高度城镇化只是其中一个例子,森林的过度砍伐、工厂水污染等都会影响水循环。”许月萍表示。
图源央视新闻。
“此外,气候变化也会对全球水循环造成明显影响。”许月萍分析,受到全球变暖的影响,温度升高,会导致海洋和陆地上水的蒸发速度加快。而蒸发是水循环系统中的重要一环,“牵一发而动全身”,这一环节的改变,将会影响全球水循环的平衡。
全球水循环失衡会损害可持续发展
平衡的天平从来不是在一瞬间倾斜的,长久以来,微小的改变一直在不经意间发生。
“其实全球水循环平衡不是说在某个瞬间突然被打破的,而是几十年来一直都在变化,是长期累积而成的。”许月萍表示,一直以来,全球都在关注水循环遭受破坏的现象,这个报告第一次很正式提出了“人类有史以来首次打破全球水循环的平衡”的概念。
“这里打破的指标,是指超过了过去12000年间的自然变化,主要体现在降水模式的变化上。简单来说,就是降水变得更加极端了,干旱洪涝两极分化也更严重了。”许月萍认为,此外,报告还区分了“蓝水”(湖泊、河流和含水层中的液态水)和“绿水”(储存在土壤和植物中的水分)。报告指出,“绿水”的供应长期以来一直被忽视,但它对水循环同样重要。
伊春市上甘岭溪水国家森林公园。图源新华社
据了解,土壤和植物中的水对陆地生态系统健康有重要作用,也能够起到调节全球气温的作用。植物和土壤中释放水蒸气,会使“绿水”返回到大气中,又作为降水重新回到地面。而且,“绿水”大概占了全球年平均降雨量的三分之二。
许月萍表示,水循环平衡被打破带来的最大影响就是水灾害的频繁发生,比如特大暴雨等极端事件,“一方面是发生次数可能越来越多,另一方面是发生强度可能越来越大。”
她还指出,相关危害不仅仅是指洪水和干旱,还涉及到和水相关的方方面面,比如粮食安全、生态系统安全、能源安全等,“所以可以说,全球水循环的失衡,会损害全球的可持续发展。”
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