http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2006-08-31
本报记者 王学健
9月1日，本该是学生们背起书包去上学的日子，可重庆市的500万师生却因为高温而延期开学。正当重庆市民苦于持续的酷热天气时，“三峡水库蓄水导致川渝高温大旱”这条火上浇油的消息，在重庆市民甚至国内外很多媒体中间掀起波澜。有关专家接受记者采访时认为——川渝高温与三峡工程无关。
今年入夏以来，重庆、四川盆地出现了近５０年来最严重的高温伏旱，重庆平均降水量仅有２４４．５毫米，四川３０９．９毫米，均为１９５１年以来历史同期最少。四川东部、重庆无降水日数达３０~５０天，重庆市无降水日数为１９５１年以来同期最大值。
面对持续的严重高温伏旱天气，人们禁不住要问：“高温伏旱的原因是什么？”甚至有人怀疑，这种严重的高温伏旱天气与三峡大坝蓄水有关。
事件起因：四川盆地木桶效应之说
在互联网上搜索“重庆高温与三峡工程”，会出现很多信息：重庆高温干旱与三峡工程无关，气候专家否定川渝高温伏旱与三峡工程有关；等等。其中也包括《重庆高温，应该考虑三峡大坝的风阻效应》这样的文章，其中提到“三峡大坝与四川盆地的木桶效应”。
这篇文章说，“木桶原理”本意是一只木桶可以装多少水，取决于最短的那块木板，是管理学中的一个法则，并非自然科学的定律。“四川盆地的木桶效应”也是一个比喻，把四川盆地比做一个大木桶，最短的一根木条就在三峡的位置，这个自然形成的狭长缺口成为向盆地输送水汽的关键。文章中有这样的表述，“三峡大坝使自然地貌遭人为改变，短的木条被接长，水汽循环的主要通道被阻挡，经年累月导致桶内气温失衡，伏旱高热天气随之产生。”
与此类似的文章中竟然有这样的疑问：“天府之国”将毁在我们这代人手里吗？有人认为，四川盆地本来四面是山，盆地上空因此云雾集结、雨量充沛、风调雨顺，但三峡电站的建设，使这云雾从缺口流出，这样“天府之国”就变成了“干旱之国”。
专家观点：将川渝高温干旱归咎于三峡工程没有科学依据
持续高温的原因是什么？高温伏旱的出现与三峡工程有关吗？就此，记者采访了中国气象局国家气候中心主任、世界气象组织气候委员会气候应用与服务工作组主席董文杰博士，中国科学院大气物理研究所灾害性天气研究与预测室主任张庆云等多位专家。他们从多方面综合分析后认为，将今年高温伏旱归咎于三峡工程是没有科学依据的。
董文杰表示，“导致四川、重庆干旱的原因主要有三，全球变暖是长时间尺度的大背景，大气环流异常是直接因素，同时还有城市热岛效应，与三峡工程毫不相关。”
张庆云也表示，稍微有点常识的人都会知道，今年四川、重庆的高温干旱与三峡工程不可能有关系。张庆云说，事实上，川渝的高温伏旱与今年下垫面热状况和大气环流异常密切相关。
有专家进一步解释，下垫面是指在大气下面的地球表面，海洋、陆地、森林、草原、湖泊、裸土、积雪等都是大气的下垫面。
专家说，川渝高温是三方面造成的。首先，今年冬春季西太平洋暖池海温比往年偏高达０．５℃，西太平洋暖池区对流活动明显。副热带高压的位置较往年偏北、偏西偏强。副高的这种异常形态，不利于南方的暖湿气流到达西南地区东部。另一方面，西南地区受大陆高压稳定控制，川东、重庆上空盛行下沉气流，对流活动受到抑制，致使该地区降水偏少、气温偏高、旱情严重。这种气候状况长期控制了我国长江中游地区，导致伏天高温天气出现时间较长，对重庆、四川等地区影响十分突出。
其次，在２００５／２００６年冬季，青藏高原地区降雪较常年偏少两成左右，使得亚洲季风增强，我国夏季季风雨带位置偏北，而长江流域降水相对偏少。夏季青藏高压也比常年偏强，并与副热带高压连接成一个强大的高压带，持续控制重庆市的大部分地区。同时，来自中低层孟加拉湾的水汽通道受大陆高压阻断，使我国西南地区水汽条件不充足，空气湿度偏低，造成干旱少雨。
第三，今年前期气候系统的异常还使入夏以来，尤其是进入８月，冷空气难以南下到西南地区，而是平移到我国东部，造成北京、黄淮、东北等地带降雨较频繁。而西南地区南北气流交汇不明显，造成该地区降水偏少。
“大家都知道，现在围绕气候变化问题国际上展开了一系列科学研究，展开了一系列气候变化的外交谈判。”董文杰表示，百年以来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。而这种变化的原因是由人类活动和气候的自然波动共同造成的。这种变化在北半球中高纬度地区尤其明显，我国的很多地方实际上就处在北半球中高纬度地区。重庆、四川恰好就处于这个地区，所以这是北半球及我国夏季极端高温热浪频繁出现的大背景。
董文杰说，从全球来看，今年重庆、四川的极端高温干旱事件并不是孤立的，是全球气候变暖的大背景下极端气候事件增多、增强的个例之一。与此同时，造成川渝极端高温干旱事件的直接原因是大气环流异常。他说，今年夏天欧洲高温热浪主要受稳定少变的高温系统控制，美国由于受异常偏强的高温控制也出现了高温热浪天气。对于我国川东、重庆地区而言，高温干旱则与青藏高压和副热带高压双重控制有关。而这种青藏高压和副热带高压双重控制的原因又是因为气侯系统的异常造成的，是气候系统之间相互作用造成的。
“对城市来讲，出现极端高温天气还与城市热岛效应有关。”董文杰表示，随着经济快速发展、城市化进程的加快，人口、生产、交通的集中，使城市区域增加许多额外的热量输入。同时，随着城市的建设，使得土地利用发生变化、植被减少等等，城市化的热岛效应也增加了城市的高温酷热。
国内外相关研究表明：水库蓄水对周边气候不会产生明显影响
有关专家指出，虽然国际上在特大型水库的生态和环境影响问题上还存在较大争议，但一般认为水库的建成蓄水对大范围气候的影响并不明显。
据专家介绍，三峡水库是一个典型的河道型水库，虽然对周围地区的小气候有一定调节作用，但影响范围不大。国内有关科研机构对三峡水库形成后的气候问题进行了科学分析，其基本结论是：“三峡水库建库后对库区及邻近区域有一定的影响，但是影响范围不大，对温度、湿度、风和雾的水平影响范围一般不超过１０公里，水库附近表现最明显。各气候要素建库前后均有一定变化，但增减幅度不大。”
在三峡工程建设开始之时，国务院三峡办就与中国气象局联合启动了“长江三峡工程生态与环境监测系统工程”。监测结果显示，并没有发现三峡库区蓄水量的变化对气候造成明显影响。
国家气候中心的专家告诉记者，三峡水库自２００３年６月蓄水以来，国内、国际都非常关注水库是否会对周边气候造成明显影响。利用高分辨率的区域气候模式研究由三峡水库蓄水造成的陆面状况的改变对周边气候的可能影响，是非常有效的手段。国内外目前都有一些最新的研究成果。这些数值模拟研究采用的方法、模式不同，结论不完全一样，但目前研究结果都表明：三峡水库的建设不会对周边区域气候带来明显影响，在某些方面还会改善周边的小气候特征。
这位专家表示，位于巴西和巴拉圭两国交界的伊泰普大坝是世界上最大的水电站，大坝库区属温润亚热带气候，与我国三峡库区的气候和环境类似。对该水库１９８４年建成前后的监测数据表明，水库周围的年均温度和空气相对湿度都变化很小。对水库周围６个农业气象站的多年数据分析也表明，兴建水库并未引起库区周边地区的气候发生任何趋势性的变化。
“这次把川渝高温与三峡工程扯上关系，也不排除一些非科学因素在中间作怪。从这个角度说，更应该加强对全球变暖背景下极端天气气候事件及其引发的重大灾害的研究。自古邪不压正，正的东西多了，邪的就自然减少了。中国不论搞什么国外都有人要站出来说话，这次是高温与三峡工程，下次没准就把矛头指向其他方面。”董文杰认为，“国内的极个别人跟风，是由于科学普及不够，有些人不了解一般的科学常识。如果科学普及工作更加强一些，这种情况就会少些。”
[科学时报]
旱情与三峡无直接关联
国家气候中心主任董文杰分析高温天气成因，指出将旱情直接归咎三峡工程无科学根据
进入8月，因长江中上游持续干旱少雨，长江发生了历史上少有的“脱水”现象。几名爱好者趁机在三峡库区一过垂钓之瘾。新华社发
前言
今年入夏以来，重庆、四川盆地出现了近50年来最严重的高温伏旱，重庆平均降水量仅有244.5毫米，四川309.9毫米，均为1951年以来历史同期最少。四川东部、重庆无降水日数达30－50天，重庆市无降水日数为1951年以来同期最大值。
面对持续的严重高温伏旱天气，人们禁不住要问：“高温伏旱的原因是什么？”甚至有人怀疑，这种严重的高温伏旱天气与三峡大坝蓄水有关。
中国气象局国家气候中心主任、世界气象组织气候委员会气候应用与服务工作组主席董文杰博士指出，将今年高温伏旱的成因直接归咎于三峡工程是没有科学根据的。
论据1 全球变暖促使极端气候增加
中国气象局国家气候中心主任董文杰指出，今年重庆、四川的极端高温干旱事件并不是孤立的，是全球气候变暖的大背景下极端气候事件增多、增强的个例之一。
自20世纪60年代以后，北半球中高纬陆地地区的极端冷事件（如降温、霜冻）逐渐减少，而极端暖事件（如高温、热浪）的发生频率明显增加。例如，2003年夏季，欧洲大部地区遭受高温热浪袭击，造成3万多人死亡。今年7月，欧洲大部分国家和美国许多地区又遭受了持续近3周的高温热浪袭击，美国60％的国土出现本世纪以来罕见的旱情。特别是2005年，号称“世界绿肺”的亚马孙热带雨林地区也遭受了60年一遇的严重干旱。而上述地区近年来并没有大规模的人工筑坝工程。
极端干旱高温不是我国重庆、四川特有的地区现象，而是一个全球现象。造成这一现象的一个重要原因是温室气体增加所导致的全球变暖，而工业化较早的发达国家对温室气体的增加负有更多责任。
论据2 气候特征决定重庆伏旱频繁
重庆是我国著名的“火炉”，是我国高温伏旱的主要频发区之一。董文杰介绍说，重庆市从1924年开始进行气温的仪器观测，其年平均气温变化趋势大致经历了“暖—冷—暖”三个时期。上世纪20年代中期到40年代为偏暖期，50年代到90年代中期为偏冷期，90年代中期以来又进入一个新的偏暖期。进入21世纪以来，重庆年平均气温持续偏高。
重庆地区历来是伏旱的高发区。在近五百年中，重庆市平均十年有四年旱；19世纪以后，严重伏旱出现频繁。上世纪80年代，由于气温偏低，降水偏多，干旱显著减轻。但90年代之后，在全球变暖的大背景下，重庆地区气温偏高，降水没有显著增加，干旱发生的频率又增加了。
因此，历史地看，今年重庆的极端高温干旱事件也不是最极端的，是重庆自身典型气候特征所决定的。也就是说，即便没有三峡大坝，高温干旱对于重庆而言也是会发生的。
论据3 气流异常导致水汽通道阻断
在谈到今年四川、重庆高温干旱的近期原因时，董文杰说，西太平洋副热带高压和青藏高压的异常是关键因素。
今年冬春季西太平洋海温比往年偏高达0.5摄氏度，副热带高气压的位置较往年偏北、偏西偏强，这不利于南方的暖湿气流到达西南地区东部。另一方面，受大陆高压稳定控制，川东、重庆上空盛行下沉气流，对流活动受到抑制，致使该地区降水偏少，气温偏高，旱情严重。
西太平洋副热带高压和青藏高压异常偏强还使今年入夏以来，尤其是进入8月，北方冷空气难以南下。冷空气没有南下到西南地区，而是平移到我国东部，造成北京、黄淮、东北等地带今年降雨较频繁。而西南地区南北气流交汇不明显，造成该地区降水偏少。
董文杰说，冬春季西太平洋海温偏高、青藏高原积雪偏少等问题都与三峡大坝蓄水很难拉上关系。
结论 三峡蓄水对气候无明显影响
由中国科学院与长江水资源保护科学研究所共同完成的《长江三峡水利枢纽环境影响报告书》的基本结论是：“三峡水库建库后对库区及邻近区域有一定的影响，但是影响范围不大，对温度、湿度、风和雾的水平影响范围一般不超过10公里，水库附近表现最明显。各气候要素建库前后均有一定变化，但增减幅度不大。”
董文杰引用研究数据说，三峡水库对气温的影响范围很小，两岸水平方向不超过2公里，年平均气温增加幅度只有0.2摄氏度左右，夏季月平均气温可降低0.9-1.2摄氏度，三峡水库流域内的年均降水量约增加3毫米左右。
董文杰说，像今年夏季这样的严重高温伏旱灾害，完全是气候变异和气候变化的结果。事实上，今年三峡水库的初期蓄水尚未开始，将其与今年的高温伏旱联系在一起是没有科学依据的。
据新华社
[新京报]
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长江水利委员会解释:长江百年枯水与三峡大坝无关
8月22日，宜昌水位降至1877年有水文资料记录以来的历史最低点，40.46米，比此前1994年最低水位低了整整1米。
8月25日，汉口水位降至17.07米，居1865年有水文资料记录以来的倒数第二位。
8月28日，大通水位降至6.64米，比1972年历史最低水位低近1米。
在主汛期内，长江多处水位降至百年来同期最低，给长江航运、水力发电等造成严重影响。有人传说枯水可能与三峡大坝今年5月全线封顶有关，8月28日，长江水利委员会就汛期枯水的异常现象作出解释，驳斥了上述说法。
大旱少雨――
上游来水少了一半
“长江是一条‘雨洪河流’，水情历来与降水有直接关系，与三峡工程无关。”长江委江务局局长史光前说。据悉，进入8月份以来，受副热带高压影响，长江上游维持少雨天气，来水量偏少六至七成，干流寸滩8月16日14时出现流量6530立方米／秒，创历史同期8月的最小流量记录。6至7月一般是长江流域的梅雨季节，今年却降雨极少。尤其是今年入夏以来，长江上游大部分地区基本无明显降雨过程，仅乌江、金沙江南部地区3日至6日有过小到中雨和局部暴雨。受大气环流的影响，四川、重庆大部分地区持续高温少雨，先后发生严重干旱。干旱发生范围之广、持续时间之长、程度之深、造成损失之重为多年罕见，局部地区达到五十年一遇。截至8月20日12时，重庆市大部分地区伏旱天数在40天以上，其中潼南、北碚等13个区县超过45天，彭水达56天，巫溪高达87天；万盛区境内有12条河流，目前已断流的有9条，有2条已接近断流。
统计资料表明，长江上游多年平均来水量为4500亿立方米，而今年截至8月中旬，长江上游来水量比多年平均值减少了42.9％。上游来水量减少是枯水的直接原因。
而三峡水库自2003年6月初期蓄水至135米之后，汛期均是按135米方案运行，水库水位基本维持在135米左右，基本上维持来多少，泄多少，并不拦蓄来水。因此，今年长江上游局部地区出现旱情及荆江河段出现历史最低水位现象与三峡蓄水并无直接关系。
大枯之后――
未雨绸缪防大汛
长江委指出，目前，长江仍处于主汛期，枯水并不意味着防汛工作可有任何麻痹和松懈，局地强降雨仍可能引起严重的山洪灾害。由于今年台风登陆频次和强度居建国以来之最，因此局部地区降雨集中，强度大。今年的雨区主要集中在江南和华南一带，特别是流域内江西、湖南、江苏、安徽、上海等省市，都发生了强降雨过程。其中7月13日到18日，降雨过程是今年最大的一次，出现了一些局部强降雨记录，比如湖南省的永兴站24小时降雨达343 毫米（7月14日14时至15日14时，大于500年一遇）。今年洪涝灾情呈现出受灾范围广、紧急转移人口多、倒塌房屋多、基础设施损毁多等特点。
长江委表示不能排除“大枯之后成大汛”的可能，长江沿线各地必须坚持“宁可备而不用，不可用而不备”的防汛方针，加强防汛值班，加强水文预报，密切注意天气形势变化和突发事件的发生；提高预警预报和应急管理水平；进一步修订完善防洪预案，健全防汛响应机制。（田豆豆）
[人民日报]
引用参考
重庆高温41度，应该考虑三峡大坝的风阻效应
笔者长期关注人造地形地貌对自然环境的影响问题，并希望有更多的人关注这个问题，特别是国家决策部门，在考虑上马大型人造工程时，首先要认真调查研究人为改变地形地貌对自然环境可能造成的正效应和负效应。而且，对那些已经施工完成的大型工程，也应该建立环境影响追踪档案，以便吸取经验教训。
重构2006-8-11补注
三峡大坝与四川盆地的木桶效应
随着人类改变地形地貌能力的不断增长，由于人工地形所导致的气候变化也越来越明显，这种人为地形气候变化，通常都是多效应的，既有正面的良性的，也有负面的恶性的。例如，在大气环流主通道的河流上修建水库大坝，有可能减少这些河道的水汽输送功能，从而导致该河流上游地区的降雨量减少；反之，如果在大气环流经过的地区，通过人工改变地形地貌的方法，则有可能增加水汽的通过量，并为上游地区从空中输送更多的水资源量（笔者称这种方法为空中南水北调，详情可参阅《空中南水北调的科学原理》等文）。
有鉴于此，我们今天对那些会显著改变地形地貌的人造工程，不仅要论证其功能，还要论证其效应，特别是有必要进行相关地形变化效应的评估。众所周知，我国最大的工程项目之一是三峡水库大坝，因此本文就以其为例，探讨这样的人工地形地貌变化，将对周边自然环境以及四川盆地会产生什么样的影响和效应（其它地区的水库大坝也可能产生类似的效应，例如大渡河汉源县上游如果修建大水库，有可能影响三江源区域的水资源量）。
四川盆地是古蜀国所在地，从历史到今天它的状况对整个中国都有着至关重要的作用。它的直径约350公里，北面为秦巴山地，其中大巴山山脉，主峰神农顶海拔3105米；秦陵山脉，主峰太白山海拔3767米。西临青藏高原，其中岷山山脉，主峰雪宝顶海拔5588米；邛莱山山脉，主峰四姑娘山6250米；大凉山山脉，主峰捎瑙门车合海拔3962米。南有云贵高原，其中五连峰山脉，主峰镜子山海拔3189米；大娄山山脉，主峰金佛山海拔2251米；方斗山山脉，主峰方斗山海拔1680米；齐岳山山脉，主峰夹壁海拔1988米。在秦巴山地与云贵高原之间，则是狭长的长江三峡。
上述山脉所发源的诸多江河，均流经四川盆地并汇入长江，其中较大的河流有南江、嘉陵江、涪江、岷江、沱江、大渡河、金沙江、横江、赤水、乌江等。
四川盆地大体上西高东低、北高南低，西边海拔在三四百米，东边海拔在二百米左右。例如，岷江在犍为的水面海拔是373米，长江在重庆渝北的江面海拔是188米，在万县江面海拔是146米，在三峡巫峡的江面海拔是123米（三峡水库蓄水前），而在出了三峡的宜昌江面海拔只有59米。因此，如果把四川盆地比做一个大木桶，它的唯一出口就是长江三峡。也就是说，四川盆地这个天然大木桶，最短的一根木条所在地就是长江三峡。
在这种情况下，三峡大坝的横空出世，等于是把四川盆地这个大木桶最短的一根木条加长，从海拔120米增加到海拔185米（目前蓄水高度为135米，按工程预定目标几年后蓄水高度将增加到175米，大坝高度要高于蓄水高度）。也就是说，三峡大坝提高了四川盆地的凹陷程度，这种人造工程对地形地貌的改变，势必产生一系列地质、气候和生态效应（包括物种分布变化）。
三峡大坝及其蓄水高度（蓄水水位目前为海拔135米，如果今后进一步提高蓄水水位，其影响程度将进一步增加），首先是在三峡下游与上游之间形成一道挡风的墙，阻挡下游水汽沿长江三峡向上游的输送量。此外，其他主要效应有或者可能有如下方面：1、抬升原来河道的水位，淹没周边陆地（包括触发滑坡），迫使移民。2、蓄水量增加，导致地壳应力变化，有可能触发地震或其它地质事件。3、蓄水面积的增加，等于出现一个新的大面积的人造湖泊，周边气候、降水量亦将随之而发生相应的变化。4、四川盆地的低层水汽、粉尘、烟雾，将比以前更难以扩散，这有可能导致日照量降低，春季气温下降、农作物成熟慢、降雨量增加（粉尘微颗粒能促成水汽凝结）等一系列效应（上述诸多效应可能存在相互抵消或者相互叠加情况）。
值得注意的是，自从三峡大坝蓄水之后，四川盆地的东部开县发生地壳压力骤增、人为应对不当而导致的严重井喷事故（2003年12月），开县、达县出现降雨量高达四五百毫米的罕见暴雨（2004年9月），上述事件应当引起政府有关部门和相关地区民众，以及相关科学研究领域学者的密切关注（参阅笔者《开县井喷是三峡、月亮惹得祸吗》一文），建立公开的真实的客观的足够的相关环境变化数据库，以便有助于政府和社会各界及早采取相应的正确的有效的应对措施。
补注：2006年7月下旬至8月上旬，重庆持续高温（8月10日达到41摄氏度），四川盆地干旱少雨。显然这与大气环流的变化有关，其中不能排除三峡大坝新地形地貌的影响。笔者长期关注人造地形地貌对自然环境的影响问题，并希望有更多的人关注这个问题，特别是国家决策部门，在考虑上马大型人造工程时，首先要认真调查研究人为改变地形地貌对自然环境可能造成的正效应和负效应。而且，对那些已经施工完成的大型工程，也应该建立环境影响追踪档案，以便吸取经验教训。
重构（王红旗）电话51843850 信箱whqtpw@sohu.com
[人民网]
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