安顺信息网
科技
当前位置:首页 > 科技

为什么我国干旱频繁如何实现水旱不惊

发布时间:2019-11-17 15:26:16 编辑:笔名

为什么我国干旱频繁 如何实现水旱不惊?

“尧禹有九年之水,汤有七年之旱,而国无捐瘠者,以畜积多而备先具也。”

——西汉·晁错《论贵粟疏》

近三个月来,始自云南的西南旱灾已经导致了2000多万人饮水困难,全国抗旱工作进入十分紧张的状态。半年以前,内蒙古和辽宁西北的伏旱和秋旱导致大面积粮食绝收。一年以前,华北主要省区冬春连旱,国家防总首次发布了旱灾的红色预警。三年以前,川渝大旱导致大幅粮食减产和上千万人畜饮水困难,引起社会对旱灾的广泛关注。其实,与我国历史上多次出现的全国性多年持续旱灾相比,这些都只是区域性和季节性的干旱事件,但这已足以暴露旱灾对我国粮食和水源安全的严重威胁和我国现存应急抗旱的体制问题。

在全球气候变化的大趋势下,未来旱灾的频率和程度势必增加,我国若不及早改变目前的被动应急抗旱局面,未来极端干旱事件产生的后果可能是灾难性的,会直接威胁人民的生存与社会的稳定。本文重点针对五个问题,对有关干旱的常识、旱灾对我国的威胁和我国抗旱存在的问题及战略对策作初步探讨。

一、什么是干旱和旱灾?

与永久性的干旱与半干旱气候区域不同,干旱是在一定区域的较短时期内,因降水明显少于正常状态而导致水资源减少、影响植物正常生长的一种自然现象。旱灾则是指干旱对人类的正常生产和生活造成了影响,产生了危害,是自然与社会综合作用的结果。旱灾的形成过程较其他灾害缓慢,首先出现的是土壤墒情(含水量)降低,影响农作物正常生长,江河湖泊水源减少,正常取水出现困难。若旱情季节性持续发展,则出现大面积粮食减产和人畜饮水困难。若干旱在大范围内多年持续不断,则可能出现大规模粮食绝收,水源急剧短缺,人民失去生存条件,进而引发严重社会问题。

二、为什么我国干旱频繁?

降水的形成与大气环流密切相关。一般而言,气流上升容易导致水汽凝结而发生降水过程,空气下沉则天气晴朗。由于海陆季节性热力差显着,我国季风气候特征明显。当季风进退时,南北冷暖气团交汇产生锋面,大气垂直对流加剧,形成季节性南北移动的降水带。当季风较弱、南方的暖湿气流无法到达北方时,北方则可能出现干旱。季风虽然较有规律,但其途径和强弱的年际变化大,所以北方经常发生干旱现象。

但南方为什么还会出现干旱呢?很多人在认识上存在误区,认为南方降水多,不太容易发生干旱。如若把我国南方放在全球尺度看,会发现这是一个非常幸运的特殊气候区。与南方纬度相同的其它绝大多数地区都是荒漠和半荒漠气候,如墨西哥西北、非洲北部、中东、南亚西部等区域,形成了全球最大的沙漠带。这主要是由于位于赤道的热带地区常年日照强,空气上升后,在赤道南北半球两侧的亚热带上空形成很稳定的高气压带(一般称为副热带高压),空气下沉,常年干旱无雨。而我国南方地区由于受低空的季风影响降水丰沛,植被丰茂,但这并不等于南方干旱就不存在了。相反,副热带高压的影响挥之不去,若季风途径被阻隔或水汽影响减弱,南方地区必然发生干旱。因此,南方局部的季节性干旱几乎年年都会发生。当我国南方的副热带高压发展强盛,与其它区域高气压联成一体,大范围的持续干旱就会出现。当然,除了这些大尺度的大气环流影响外,还有很多小尺度的局部因素也容易导致旱灾的发生。例如南方山区多坡度大,植被遭受破坏后土层薄,河谷下切深,岩溶(或称喀斯特)地貌发达,地下暗河交错,地表难于滞留水资源,加之岩层上应急打井难度大,一旦干旱发生,其灾害性就很快显现。由此可见,我国无论南北,干旱都频繁发生,这是自然规律所致。只有充分认识这些规律,才能做到适应环境变化,实现长治久安。

三、旱灾对我国的发展有什么危害?

我国的干旱事件几乎年年出现。据《中国水旱灾害公报》公布的数据,1950至2007年,全国农业平均每年因旱受灾面积3.26亿亩,其中成灾面积1.86亿亩,年均因旱损失粮食158亿公斤,占各种自然灾害造成粮食损失的60%以上。全国农作物年均因旱损失粮食由20世纪50年代的43.5亿公斤上升到90年代的209.4亿公斤,而2000年以来更是高达372.8亿公斤。

对于规模较小的干旱事件,我国目前的水利及抗灾水平几乎能够消化。但极端的、持续多年的干旱可能会对未来民族的生存发展构成严重威胁。

在二十一世纪,极端的旱灾还会重演吗?目前全球变化研究一个较为广泛接受的结论是气候变暖极有可能会导致未来极端气象灾害的范围、程度和频率加大。考虑到我国目前和未来的人口压力和资源制约,如果发生大范围持续多年的极端干旱,会产生什么后果呢?我们做了一个研究,回答如果明末7年连续干旱旱情在2050年以前再次发生将会产生什么后果。

有学者研究表明,很多地区旱期的降水减少量与水资源减少量一般而言有一个概略的倍数关系,即1%的降水减少会导致2%左右的水资源量减少;崇祯大旱期间,北方大部的年降水量较常年偏少25%—47%,黄河出现自然断流。根据气象干旱等级的国家标准,年降水量减少30%和45%分别为中等干旱和严重干旱两个等级;再根据《中国水资源公报》的多年降水和水资源量数据建立各地区干旱期降水减少量和水资源减少量之间的数学关系

,计算出受旱区内不同区域的水资源量;在此基础上,根据各区域灌溉的需水量与水资源量的差,估算灌溉面积的减少量;最后根据国家防洪抗旱总指挥部办公室等多年积累的干旱粮食减产系数估算粮食减产量。考虑到人口增长等因素,我们的估算表明,如果明末7年连续干旱在2050年前发生,至少会造成2.5亿人口在连续三年的时间内人均年总水资源量不足100立方米,另外还有1.5亿人口不足200立方米,这其中可利用的水资源量将远低于这个数字。而我国近年城镇的人均生活的实际年用水量在75立方米以上,这不包括农业和工业等生产用水。如果没有储备的灌溉水源,明末7年干旱造成的旱灾可能导致我国的年人均粮食产量由目前的390公斤下降至250公斤以下,与二十世纪60年代初“灾荒年”的粮食水平相当。可以想象,若没有足够的储备水源,如果未来发生类似明朝崇祯年间的大旱,会导致几亿人口持续多年基本生活用水无法保障,粮食大幅减产,生产陷入停顿。

四、我国抗旱工作存在什么主要问题?

回顾晁错“畜积多而备先具”的思想,感到前人总结的真理在当代社会并未得到很好的传承。尽管国家防总在2003年提出要由被动抗旱向主动干旱管理、由单一的农业抗旱向全面抗旱的战略思路转变,但目前存在的生产与资源的结构性失衡和体制障碍使得我国应对旱灾的工作难于摆脱应急抗旱的被动局面。

从资源的角度看,农业用水占所有供水量的65%以上,是关系水源和粮食安全的决定性因素。我国未来干旱管理面临的最大问题应是南北粮食生产和水资源的结构性失衡。自改革开放以来,我国的粮食生产重心持续地从水资源丰富的南方向缺水的北方转移,这一趋势自2000年后表现尤其突出。这主要是由于北方很多低产田由于灌溉设施的改善变成了高产田,粮食产量得到大幅提高;而南方很多省份由于耕地面积减少,粮食生产的比较效益低,农民的种粮积极性下降,复种指数减小,导致南方粮食总产量减少

。这就出现了人们所说的传统的“南粮北运”已转变为“北粮南调”的现象

。这一转变很大程度是以牺牲北方的水资源,尤其是地下水资源为代价的。根据《中国地下水资源》丛书中提供的2000年以前的资料我们绘制了我国地下水资源开采率地图。发现北方除了荒漠无人区外,绝大多数地区都面临地下水超采问题。在华北平原由于常年超采地下水,出现大量地下漏斗区,甚至出现了部分地下含水层疏干的区域。由近年的干旱影响可知,地表水,包括大中型水库蓄水,由于旱期的强烈蒸发和过度取水,在短时间内会急剧减少,难于满足应对持续干旱的用水需求。应急打井成了抗旱部门的一个主要手段。在持续多年极端干旱里,地下水将成为唯一的生命线。如果说20世纪60年代以前,人们因为缺乏对地下水资源的认识而在旱期无水可用,那么在21世纪,人们可能会因为长期的无节制开采地下水而出现无水可抽的局面。若不提早制定政策扭转目前存在的南北粮食生产和水资源的结构性失衡趋势,极端旱期的任何应急措施都会因资源的枯竭而变得无能为力。

从体制上看,目前国家防汛抗旱总指挥部(防总)的实际职能还主要定位于“抗”,而不是充分体现晁错思想的“备”。国家防总虽然有多个部委作为其成员单位,但一般而言只有在水旱灾害发生之后才真正发挥各协调指挥职能。而立足于“备”则需功在平时。目前,国家防总抗旱的日常事务由国家防汛抗旱办公室(防办)组织协调。由于防办设在水利部门,其内部成员主要来自水利系统,而其他部委并没有人员实质参与防办的日常运作。因此,在平时国家防办除了在水利系统发挥影响力外,难于真正组织协调各部门进行系统化的灾前准备;难于通盘考虑水资源、农业、环境、生态和经济的长期可持续问题,也难于全面解决目前南北方粮食生产宏观结构失衡等问题。如果不自上而下突破体制障碍、没有多部门的日常统一协作,抗旱工作必然会始终处于被动应急状态。

正因为体制等因素制约,目前我国还没有专门制定应对历史上多次重演的持续多年极端大旱的统一规划与实施预案,而现存的抗旱预案都是针对区域性短历史干旱而制定的。目前在干旱发生后,很多地方都缺乏明确的抗旱目标,抗旱时往往一哄而上,在旱灾的初期就大量地消耗了水资源,而不是采取措施尽可能节省水资源作打持久战的准备。这一抗旱模式在长时期持续干旱的情况下甚至可能会加剧后期的灾情。

由于存在不同的业务分工和部门利益问题,行业间的信息共享程度非常低,导致重复建设严重。例如水利行业由于无法共享气象部门的数据,便在其行业内再建一套覆盖全国的雨量监测;同样地,水利部门的水情和水资源数据其他部门也无法共享。因此在旱情分析上,不少部门都有一套自己的数据、方法和标准,但无法建立真正意义的综合旱情指标和有效的信息化决策支持系统。因此目前国家对旱情的掌握还主要依赖于行业各自的分散信息和已受旱地区的行政层层上报机制,导致旱情信息滞后,难于做到有效预警和正确的灾情评估、确立明确的抗旱目标、提前采取主动措施减少旱灾影响。也正由于大量的行业信息无法共享,科研与高校部门无法得到真实的数据从事基础研究,严重限制了科学研究的发展,制约了干旱管理工作水平的提高。

另外,由于干旱成灾过程缓慢,往往容易产生麻痹思想。与防汛相比,抗旱工作无论在机构设置、人员配置、经费安排、科研资助等诸方面都处于次要地位。很多人认为抗旱工作只要各部门能够临时协调,并不需要统一的科学规划和技术支撑。但几千年的历史记录和近年来频繁发生的旱灾已不断地向我们发出了警告:人类在旱灾面前非常脆弱。若不及早对极端旱灾进行系统研究,制定统一应对方案,旱灾对未来社会稳定和经济发展的威胁将是致命的。

五、如何实现水旱不惊?

晁错总结尧禹时期有连续九年大水,汤帝在位时有连续七年大旱,但国家做到了水旱不惊,做好充分的预防准备是唯一法宝。与远古相比,现代的人口与资源压力增加,矛盾更加复杂化,但“有备无患”的真理并没有改变。我们认为抗旱工作应从战略上作出如下调整。

第一,国家防总和防办系统的职能改革。这是实现由被动抗旱到主动备旱转变的最关键问题。防总本身的作用是指挥多部门协调响应的机构,但主要以应急为主。除了应急职能外,防总应针对“备”的问题发挥日常的组织协调功能,加强国家与各级地方防办的职能。这就需要改变人们心目中防办是水利部门的防办、而非国家防总的防办的印象;需改变防办内部的部门组织结构,让各成员单位都能实质参与日常运作,这样方能有效整合资源、制定统一的长期规划和预案措施、保障由中央到地方的政策措施得到有效执行。

第二,扭转目前南北粮食生产与水资源结构失衡的局面。这需要各区域的发展与当地的资源相协调,短期的掠夺式过度开发必然导致经济发展的不可持续。扭转目前的结构失衡问题应两步走。首先,需制定政策,根据人口与资源规定各省的粮食生产的与量化任务,在近期内用政策与经济相结合的措施,重新提高南方的粮食产量在全国的比重。而北方水资源已经被过度开发的区域要主动减少粮食产量,休养生息,逐步恢复水资源储备。此外,还需控制高水耗的产业在缺水地区的布局,依据水资源决定产业发展方向。其次,传统的灌溉系统水资源利用率低,扩大传统灌溉面积只能加快北方水资源消耗速度。而高效灌溉可减少用水70%以上。目前我国的经济水平已经逐步使高效灌溉变得可能。除中央和北方各省自身加强高效灌溉的设施农业投入外,南方的发达省区应与北方建立对口农业设施援建机制,大幅度提高北方的灌溉效率,避免南方仅以简单的市场价格购买北方粮食、消耗北方的短缺资源。当北方耗水量大量减少、水资源开发控制在可持续发展的范围内之后,南方可逐步减少粮食生产比重,从而建立全国的经济发展、粮食生产与水资源的宏观协调关系。

第三,制定全国范围应对极端旱灾的规划与预案措施。历史上多次极端旱灾都持续三年以上。国家应制定至少能够应付全国范围持续三年大旱的预防方案。要将水资源储备与粮食储备一样提到安全战略高度,确保多年大旱期间能够维持基本的生活与生产需要。地下水储备是这一措施的关键。我们初步估算,北方平原区见过几十年的过度地下水开采,留下了巨大的地下库容空间。如华北平原北部在近40年时间内已过度开采了上千亿立方米地下水,如若能恢复这部分地下水储量,加之旱期控制用水,完全可以安然度过极端旱情。恢复地下水并不需要建大规模水利工程,但需要大力提升政府对资源的管理水平。在北方地区首先要停止地下水过度开采,逐步恢复地下水水位,设置地下水水位保护红线。在平时绝不允许水位低于红线,干旱期过后要迅速恢复水位。南方地区除了加强地表水利工程建设外,还应根据社区人口与环境状况,提前勘测地下水源,建好取水口,但不到大旱时期则封存不动。只有这样才能避免临时找水、打井的被动应急局面。若全国平原区有足够的地下水储备,加之山区水库和社区蓄水设施,在有效的节水政策下,完全能够稳定全国绝大多数人民的生活和生产,再对困难地区实行救援,可将旱灾影响降至可控制的水平。在粮食生产方面,除需确保充足的粮食储备水平外,还应预备高产的薯类作物种子,一旦发生大范围旱灾,根据区域间旱情差异,在有条件的地区扩大这类高产作物种植面积。在生活与生产用水方面,首先要确立旱期节水目标,采取措施限制需求、节约用水,避免不顾资源而片面满足各种用水需求,作持久抗旱的准备。若大范围的持续旱灾能够安然度过,未来的季节性区域干旱自然不会出现像今天这样全国紧急动员,四处应急找水的被动局面。

第四,加强信息化预警技术研发。目前干旱的信息化管理及预警能力十分薄弱,从国家到地方都没有建立起完整的干旱管理数据库,旱情监测信息和指标体系很不健全,旱情掌握的时效性差,灾情分析技术基本还处于空白状态。这需制定数据共享法规,打破多年来形成的行业信息不共享局面,建立统一的数据库,研究综合的旱情指标体系和预警参数,研发能够动态分析工业、农业和城市灾情的模型和软件平台。为及时掌握旱情与灾情发展、评估未来灾情变化趋势、提前制定应对预案提供决策依据。

第五,加强干旱管理的立法工作。2009年,我国首部针对抗旱工作具有行政法规意义的《中华人民共和国抗旱条例》正式颁布实施。这一条例规定了抗旱的工作原则与方向,但更具体的条款有待进一步完善相关的配套法规,形成自上而下的完整法规体系。目前最重要的是及时总结抗旱条例的实施效果,为进一步形成完备的法律性文件作准备。在加强法规制定工作的同时,更重要的是落实法规要求,真正做到依法抗旱。

第六,加强公众教育和市场机制培育。目前工作的节水意识教育得到普遍加强,除了宣传外,还需辅以市场机制,如阶梯水价等方式实现节水目标。对于农村地区,需将宣传、市场和政府扶持等措施综合起来,切实提高高效灌溉的积极性,大幅度减少农业用水量。同时加强旱灾防范的意识教育,以家庭和社区为单位增加水源分散储备能力,减小旱灾的脆弱性。旱灾保险的市场培育也是转移和分摊旱灾风险的有效手段,应加强这一方向的研究和国际经验交流。最后,还需加大对干旱的科学研究工作,加深对干旱的自然过程和成灾机理的认识,提高干旱的管理水平。

总之,我们认为旱灾是可以有效防范的。若能切实理顺干旱的管理体制,实现资源的可持续利用,制定有效的法规和应对特大旱灾的规划,切实做好由国家到社区的水源与粮食储备工作,有效掌握旱情与灾情信息,建立科学的预警机制,我国可从根本上摆脱被动局面,将干旱的影响减至最小水平

杭州治疗癫痫病专科医院哪好
保定治疗早泄医院
延寿县人民医院预约挂号
西安好的癫痫病医院
邯郸治疗盆腔炎费用