封面

从2022年极端天气看全球气候危机

从2022年年初开始，全球不断出现极端天气气候事件，比如阿尔卑斯山冰山加速消融。2022年6月份，北半球温度创1979年以来最高纪录，多国遭受40℃甚至接近50℃的极端高温袭击，全球大约51亿人生活在严重高温天气中，高温还造成饮水困难、电力紧张及对农业的一系列不利影响。

2022年夏季，我国也遭受到破纪录的极端高温天气。6月中旬到8月底，中国的中东部地区出现大范围持续高温天气，时间持续了近80天，是1961年以来我国区域性高温持续时间最长的一次过程。

这一轮极端高温天气，对高龄人群健康、电力供应、农业、交通等各方面的影响非常大，同时又带来长时间伏旱，长江流域尤其是中下游地区干旱明显，呈现出“趋重趋强”情况：范围非常广，川、渝、黔、湘、赣、浙、鄂、苏、皖、沪等10省(市、区)中等干旱及以上的覆盖范围，为1961年以来历史同期最广，且持续时间长，持续强度高。到目前为止，虽然部分地区的干旱有所缓解，但全流域的干旱仍在持续。

再看全球经历的气候状况。上图左侧是过去2000年以来全球温度的变化统计。可明显看到自1850年以来，全球温度快速上升。右图则显示，1850—2020年虽然每年温度有波动，但整体也呈明显上升趋势。也就是说，过去2000年里，人类经历了前所未有的全球变暖。

可能很多人认为，全球变暖只是温度的概念，实际上并不是这样。气候系统有很多要素，比如温室气体浓度、海平面上升、北极冰川退缩等，在过去几个世纪甚至几千年均发生了前所未有的变化。

同时，已有非常确凿的证据表明，工业化革命以来，人类活动对气候变暖的影响非常明显。人类活动还影响了极端天气气候事件的趋强趋频，比如高温热浪、强降水、农业生态干旱等极端事件增加。

未来，气候会发生什么变化？观测表明，与工业革命前相比，目前地球平均温度大约上升了1.1℃。从上面左图可以看到，如果未来气温上升1.5℃、2℃、4℃，陆地地区极端热事件发生的频率和强度会明显增加。从右图可以看到地球温度的变化。

长江流域的气候变化

长江流域当前有几大气候风险：

首先，“暖干化”趋势明显，气候灾害种类繁多，危害也非常重。比如中下游地区，暴雨、洪涝频发；台风登陆强度明显增大，风暴潮三碰头、四碰头事件更多，损失也更为明显；江汉、江南西部、四川盆地和云贵高原的极端干旱风险明显增加；高温天气呈多发、重发和早发特点，2022年高温比正常年份提前出现。这一系列极端事件造成了很多环境问题，雾霾污染的不利条件也在增大。

最近30年，长江流域温度上升趋势明显，尤其是上游地区和下游地区。同时，中游地区降水量明显减少，干旱风险更大。从全国极端干旱发生危险性等级看，长江流域基本都是中等以上的干旱等级，干旱数达到全国总干旱数量的30%左右。2022年7—8月底，长江流域持续干旱，平均干旱日数为2002年以来同期最多。

气候变化也导致极端降水不断增多。在上游地区，日降雨量为150毫米和250毫米的降水，有1/3发生在近20年；中游和下游地区，日降雨量250毫米的降水，40%以上发生在近20年。

除了单一灾害事件，现在还要特别注意复合型灾害事件。以“旱涝急转”为例，2011年1—5月中下游降水非常少，出现近60年以来最为严重的干旱，但进入6月后情况急转，出现5次强降水过程，降水量为当时近56年以来历史同期最多，发生了一系列洪涝和山洪地质灾害。这种事件未来还将不断发生。

此外，长江流域东部的沿海地区，海平面上升的影响非常大。

从历史上看，长江流域也曾发生重大极端事件。

洪涝灾害方面，中下游和两湖地区有一东西向的洪涝灾害高频地带，因此发生洪涝灾害的次数普遍高于上游地区，1954年和1998年是最为严重的两次全流域洪涝灾害。

干旱灾害方面，中下游地区的干旱频次明显高于上游地区，其中长江三角洲、干流中下游和洞庭湖地区为全流域最高干旱频率区，1966年和1978年是两次影响最为严重的大旱年。

未来，长江经济带极端事件的灾害种类、强度、频次会发生什么变化？我们用气候模式做了进一步分析。

首先，右上方的图显示了本世纪中期平均温度的变化，从图中可知，整个经济带靠西的地区，温度上升更为明显。右下方两张图，分别是基准期和未来（本世纪中期）高温风险等级的情况。在长江经济带，四川盆地、湖南、湖北、江西、安徽、江苏、上海的高温风险等级最大，特别是在长江下游地区，高温风险面积可超过50%，对人体健康、农业生产、电力供应都带来严峻考验。

第二，极端强降水带来暴雨洪涝的高风险区，主要是四川盆地、湖南和湖北的长江沿岸，四川西部和长江下游部分极端强降水更为明显。

这也意味着，未来长江流域再次发生如1870年、1954年和1998年等20年一遇、百年一遇洪水的几率会进一步增大，甚至发生超出上述频率和强度的特大洪水，城市内涝风险加剧。

气候变化会对能源、交通、旅游、健康、农业、水资源、海岸带、人居系统、自然生态区等社会经济带来全方位影响，这种影响会传递到贸易和市场，甚至波及社会平稳。我将气候变化的具体影响归纳为八个方面：

一、沿海洪灾带来的死亡与伤害；

二、内陆洪灾导致的伤害与经济损失；

三、极端天气对电力、应急及其他系统的破坏；

四、极端高温热浪对贫困地区和脆弱人群影响更为显著；

五、气候变暖、干旱及洪涝威胁粮食安全 ；

六、缺水造成的农业和经济损失；

七、对海洋生态系统造成的损失；

八、对陆地和内陆水生态系统造成的损失。

以2022年的高温干旱为例，两类灾害叠加，给人体健康、农业生产、电力供保、生态环境等多方面带来不利影响：

一、人体健康：浙江、江苏、四川等地多人确诊热射病。

二、农业：南方多地土壤墒情明显偏差，不利南方秋粮、秋收农作物、经济林果等生长发育，水产养殖受损。

三、水资源：流域干旱导致水资源短缺，部分地区生活用水紧张。长江上中游来水量为1949年以来同期最少。洞庭湖水位持续下降，多处滞流断流，鄱阳湖接连刷新1951年有记录以来，最早进入枯水期、低枯水期的纪录。湖北十堰、神农架、恩施州中高山地区等局部地区生活用水紧张，牲畜饮水困难。

四、能源：高温干旱给电力供保带来巨大压力，河北、山东、河南、陕西、甘肃等省以及西北电网用电负荷创历史新高。水电大省四川省电力供需严重失衡，先后采取工业企业让电于民、停工停产等措施，启动四川省突发事件能源供应保障一级应急响应。

五、森林火险：高温干旱导致长江流域多省森林火险等级较高，四川、重庆等多地发生多起森林火灾。

六、生态系统：高温干旱给生态系统带来负面影响，导致多地土壤严重缺墒，植被长势较差。洞庭湖大量野生鱼群搁浅被困，多数鱼类因高温导致的水温升高而死亡。

气候变暖导致了一系列高温热浪事件，但回顾历史可知，全球变暖并不意味着不会发生极端的冷事件。

2008年1—2月，受太平洋上强拉尼娜事件导致的欧亚地区大气环流异常影响，长江流域出现低温雨雪冰冻重大灾害，对电力、交通、农业等均造成重大影响，比如，电线覆冰导致的贵州、湖南多地断水断电；时值春节前夕返乡高峰，仅广州站就滞留旅客过百万，高速公路全线封闭，多地机场间歇性关闭；农作物受灾面积1.77亿亩，绝收2530亩，森林受灾面积2.6亿亩……

未来，气候变化对社会经济和生态系统会产生什么影响？我们利用中等气候排放模式做出了分析。

上图的左、右两组图分别是高温对经济和人口暴露度的影响。总体上，高温事件对人口暴露度呈现了“先增后降”的趋势，峰值出现在本世纪中期，这也和未来人口增长有直接关系。2022年，长江经济带和三个子流域的高温事件、人口暴露度明显增加。

此外，强降水对经济和人口的影响也呈增加趋势，对下游地区经济增幅的影响最为明显，人口暴露度也呈现“先增后降”趋势。更多强降水、人口暴露度的风险是在本世纪近期，下游变幅最为明显。

长江三角洲城市群是中国最重要的人口聚集区和最重要的经济区，而在未来，这一区域的高温、强降水等气候灾害风险将持续增大，城市重大基础设施领域的暴露度和脆弱性均增大，综合气候风险增加，对长三角高质量一体化发展构成潜在威胁。

举个例子，上海未来的强降水将进一步增加，“三年一遇”和“五年一遇”暴雨的标准进一步提升，但目前上海大部分区域仍是一年一遇的城镇排水能力，给城市排水管道、泵站等基础设施的正常运行带来了较大压力。

从防汛、交通、能源、通讯、建筑等基础设施来看，气候变化对长江三角洲六个城市造成的影响都在进一步增强：

一、快速城市化过程导致建设用地快速增长，城市不透水面增加，绿化覆盖率下降，城市自然生态空间减少，城市应对灾害的柔性降低，自然抵抗能力下降。

二、应对气象灾害工程性设施建设不平衡，超大城市、大城市较为完善，中小城市工程性设施相对缺乏；且防御性工程措施建设标准未随气候的变化进行适应性调整，抵抗能力减弱。

三、城市重大基础设施领域的暴露度和脆弱性均增大，上海通信领域、杭州和南京交通领域、合肥能源领域、宁波和镇江防汛领域的暴露度明显增加。

同时，上海交通领域，杭州、合肥和宁波通信领域，南京能源领域和镇江防汛领域的脆弱性将明显增加，各城市综合风险总体增加。

尽管长三角地区非常发达，但不同城市仍然极为不平衡，围绕这些气候风险，怎样加强相应的基础设施建设，需要认真思考。

此外，长三角地区处在沿海地区，气候变暖还会加剧地区海平面上升、风暴潮、海水入侵、海岸带侵蚀、生态系统退化等海洋灾害和海洋生态事件的影响，对区域的暴露度和脆弱性，以及生态系统、水资源的供应、人体健康、防灾减灾都带来了挑战。

长江经济带还有一个重要区域——华中地区，这是我国重要的商品粮、棉、油和多种农副产品生产基地，农业类型丰富多样。洞庭湖和洪湖是长江中游典型湖泊湿地，也是国际上重要的湿地，其生态保护成效事关长江流域生态安全与绿色发展。

华中地区水资源丰富，长江、黄河、淮河等河流横穿境内，水利工程密布，最著名的是三峡工程和南水北调中线工程。三峡工程具有防洪、抗旱、发电、航运、减排等重大作用，南水北调中线工程是解决北方缺水问题的重大工程。

但是能明显看到，未来气候变化将对华中地区农业、湿地和重大工程带来不利影响。

除了单一极端天气气候事件，现在还需要特别注意各种复合性事件造成的综合风险。

从下面示意图可以看到，风险复杂化带来多重极端事件挑战，自然经济系统和社会经济系统的管理压力更大。比如，高温叠加干旱使粮食减产风险加大，进而造成粮价上涨，影响全球粮食产业链稳定。再比如，高温热浪挑战劳动者身体健康，使劳动效率降低，居民收入也会因此下降。

综合来看，一个领域的事件会波及多个领域和行业，甚至从一个地区扩展蔓延到多个地区乃至全球，导致全球不稳定。

长江经济带是中国的重要地区，集中了40%以上的人口和经济体量，所以既要高度重视气候变暖带来的单一风险，更要高度重视长江经济带的复合事件、复合风险、巨灾风险和系统性风险的评估和分析。

首先，要进一步理解气候时空格局的变化和相应风险的信息，更好地把“风险”因素用于城市和区域发展规划，以及相应基础设施建设和保护的决策过程中；第二，要加强气候风险管理，特别是与相关利益方加强相应合作，在科学研究、成本经济效益、政策决策方面加强沟通和合作，更好地为长江经济带可持续发展提供重要气候信息。

（巢清尘｜国家气候中心主任）