干旱是陆地表层系统水分亏缺的自然现象,是受物理和生物过程影响反馈并具有复杂时空尺度特性的极端事件。干旱灾害是生态系统和人类社会面临的重要自然灾害之一。历史上关于旱灾事件的统计显示,干旱不仅对工农业生产和生态环境造成负面影响,严重时甚至威胁到城乡居民生活用水安全、社会经济稳定和可持续发展,成为现代人类社会最严重的问题之一,受到广泛关注。
在全球气候变化、复杂的自然环境与快速发展的社会经济共同影响下,区域极端天气气候事件影响的严重性不断凸显。虽然近几十年各国应对干旱灾害的管理水平和工程措施等在社会经济和科学技术的支持下得到迅速发展,但干旱灾害仍旧造成严重的危害,如澳大利亚东南部、美国西部、亚马孙地区、中国西南地区等。根据联合国防灾减灾署(United Nations Office for Disaster Risk Reduction,UNDRR)与比利时灾害传染病学研究中心(The Centre for Research on Epidemiology of Disasters,CRED)统计,全球干旱灾害在过去20年中(2000~2019年)影响人数高达14.3亿人,占自然灾害影响总人数的35%,仅次于威胁人数最严重的洪涝灾害,造成的经济损失高达1 280亿美元。据水利部公布的历年《中国水旱灾害公报》,中国在2009、2010和2013年干旱灾害损失尤为严重,均造成了1 200亿元以上的直接经济损失,超过160亿公斤的粮食损失。据应急管理部统计,2019年全国因干旱需生活救助人口较前五年均值增加65%。其中西南地区遭遇的冬春连旱致使云南饮水困难,需救助人口最高达82.4万人。江淮黄淮等地出现阶段性夏伏旱,旱情严重。
根据第三次气候变化国家评估报告的描述,未来预估中国极端干旱事件将会增加,部分地区的干旱频率与持续时间将显著增加,并且将可能出现区域持续干旱化问题,继而成为制约中国农业发展、威胁生态安全的重要因素之一。干旱灾害风险将成为全球变化下环境、经济和社会面临的一个严峻挑战。干旱风险的产生与自然地理和人文环境关系密切。它们影响了致险因子的危险性和承险体的脆弱性程度,以及灾害地理空间分布特征。干旱风险发生发展机制、地理格局分布及综合风险防范体系建设等,一直是学界关注的关键科学问题和研究的重要内容。
党的十八大以来,习近平总书记多次在不同场合就防灾减灾救灾工作发表重要讲话或作出重要指示。国家防灾减灾救灾强调:坚持以防为主、防抗救相结合;坚持常态减灾和非常态救灾相统一;努力实现从注重灾后救助向注重灾前预防转变;从应对单一灾种向综合减灾转变;从减少灾害损失向减轻灾害风险转变。气候变化背景下,极端气候事件频发,致使部分区域干旱风险不确定性和严重程度加大。提升干旱风险防范能力,是落实防灾减灾“两个坚持”和“三个转变”新方针、建设气候变化适应型城镇的重大举措。“十四五”(2021~2025年)时期中国将开启全面建设社会主义现代化国家新征程的第一个五年,防范化解重大风险体制机制不断健全、突发公共事件应急能力显著增强、自然灾害防御水平明显提升等社会经济发展战略目标,对全球气候变化背景下的干旱风险管理提出了更高的要求。揭示干旱演变特征及其驱动机制、开展区域综合风险评估、提出科学防范对策、对区域干旱风险进行调控、规避和转移,是推动实现国民经济和社会可持续发展目标的重要保障,是实现人与自然的和谐共赢和绿色发展、建设美丽中国、落实联合国2030年可持续发展目标的有效途径。
本书作者团队长期开展气候变化影响与适应、气候变化风险评估、区域干湿状况演变、干旱事件变化特征等方面的研究。近年来正在开展区域社会和生态系统响应干旱脆弱性、干旱风险评估及防范应对等研究。基于上述科研工作成果,完成本专著,其目的是为国内从事相关领域研究的科研人员或从事防旱抗旱工作的单位及人员提供关于干湿气候、干旱事件、干旱风险及防范措施方面的参考。
本书首先从气候变化下干旱时空演变的角度,综合考虑干旱多模态、多尺度特征,通过耦合关键水分收支要素,较为系统、定量地揭示20世纪中叶以来及未来中国陆表干旱化趋势、干湿格局动态与干旱事件演变特征。其次,通过研究黄河流域干旱频次、发生面积、持续时间与强度等特征变化,辨识干旱灾害风险因子致险机理,遴选干旱危险性、区域脆弱性和暴露度表征指标体系,建立区域干旱灾害风险评估模型。最后,在此基础上,辨析区域干旱灾害风险等级,揭示风险时空变化特征,探索区域干旱风险管理与防范应对措施。本书将为进一步提升干旱灾害防御水平奠定坚实的理论基础,可为国家和区域应对干旱政策制定、水资源优化配置、农业生产管理,以及防旱抗旱基础设施体系建设提供参考。
本书的撰写人员包括尹云鹤、邓浩宇、吴绍洪、张雪艳、马丹阳、韩项等,值本书出版发行之际,谨在此向各位同事和朋友致以诚挚谢意。同时本书的出版得到了国家重点研发计划课题(2018YFC1508805)、国家自然科学基金重点项目(41831174)和中国科学院战略性先导科技专项资助(XDA19040304)的支持。在此,向对本书出版给予支持的项目、单位及部门一并表示衷心感谢!
限于作者水平有限,难免有疏漏和不足之处,敬请各位同仁和读者批评指正。
尹云鹤
2022年5月