云南省是我國西南重要生態(tài)屏障,擁有洱海、滇池等九大高原湖泊,且多為封閉、半封閉型,抗干擾和自我修復(fù)能力不強(qiáng),湖泊生態(tài)一旦破壞,治理修復(fù)難度很大。
高原湖泊為何難治理?哪些氣象因素會影響高原湖泊的水環(huán)境?日前,中國環(huán)境報記者采訪了云南高原湖泊生態(tài)氣象服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊帶頭人、云南省大理白族自治州氣象局正研級高級工程師高志偉。

滇池一面鏡,云南昆明撈魚河國家濕地公園。
中國環(huán)境報:影響云南高原湖泊水環(huán)境的氣象因素有哪些?如何理解氣象與高原湖泊水環(huán)境的關(guān)系?
高志偉:云南高原湖泊基本上屬于最低的地方,主要影響的有兩大因素,一個是自然條件因素,一個是人為活動因素。在自然條件因素里,氣象又是最主要的成分,分為三個方面,分別是天氣、氣候和氣候變化。
以氣溫為例,大理州屬于低緯度高海拔地區(qū),隨著全球氣候變暖,自20世紀(jì)80年代以來大理的氣溫呈現(xiàn)升高趨勢,尤其是冬季的氣溫升高得比較明顯,夏季的氣溫并沒有明顯上升。當(dāng)冬季氣溫相對偏高時,水體里面的很多藻細(xì)胞就容易存活下來,一旦到了春季以后,就會很明顯增長,這些自然條件的變化會造成藻類防治的壓力越來越大。
高原湖泊的水環(huán)境涉及物理性質(zhì)、化學(xué)特性和生態(tài)特征等多個部分。物理性質(zhì)包括水溫、透明度等,化學(xué)特性如氮、磷、高錳酸鹽等,生態(tài)特征有藻類數(shù)量、葉綠素濃度等。從我以往的研究表明,氣象對高原湖泊水環(huán)境的影響非常顯著。比如,降水會導(dǎo)致陸地污染物進(jìn)入湖里,氣溫變化會傳導(dǎo)致水溫變化,從而影響湖泥物質(zhì)交換等。因為某些污染物除了自身凈化外并不會“跑掉”,所以高原湖泊污染之后的治理難度非常大。
中國環(huán)境報:與平原湖泊相比,高原湖泊生態(tài)脆弱性表現(xiàn)在哪些方面?氣象在其中到底起到什么作用?
高志偉:平原湖泊,比如長江中下游的部分湖泊,屬于季節(jié)性湖泊,長江會補(bǔ)充大量的水,既可以把污染物帶進(jìn)湖里,也可以把污染物帶出去。
但很多高原湖泊,以洱海為例,降水量和蒸發(fā)量有差距,是蒸發(fā)量大于降水量,需要陸面補(bǔ)水。在陸面補(bǔ)水的過程中,除非有源源不斷清潔的水,不然自然降水就會將因人類活動造成的污染物帶進(jìn)湖里。整個高原湖泊換水周期非常長,并不像平原湖泊一年一換水,一旦污染物進(jìn)入高原湖泊,很多時候只能靠湖泊自身凈化,帶來比較大的挑戰(zhàn)。
中國環(huán)境報:全球氣候變化對云南高原湖泊水環(huán)境產(chǎn)生的影響如何?
高志偉:氣候變化是個相對大的概念,氣候變化里面的氣溫和降水是比較容易理解的問題。
對高原湖泊而言,氣溫高水溫就高,年平均水溫增加容易導(dǎo)致淤泥中好多污染物釋放。此外,當(dāng)冬季的氣溫增加以后,很多藻類就更容易越冬了,更有利于第二年的生長。
在降水方面,全球氣候變暖會導(dǎo)致高緯度降水增加,低緯度降水下降,而云南正屬于低緯度地區(qū)。以大理州為例,近10年來整個降水是在下降的。當(dāng)氣溫在增加,降水在減少,蒸發(fā)量大于降水量,水環(huán)境矛盾也會突出。全球氣候變化對高原湖泊,無論是水量還是水環(huán)境的影響,都是需要長期進(jìn)行研究的。
當(dāng)然,二氧化碳增加也會影響水生植物的生長,所以對二氧化碳進(jìn)行監(jiān)測也是非常重要的。2023年—2025年,云南高原湖泊生態(tài)氣象服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊將從生態(tài)系統(tǒng)完整性和高原湖泊流域整體性著眼,統(tǒng)籌推進(jìn)云南高原湖泊流域山水林田湖草綜合治理、系統(tǒng)治理氣象需求,由過去單一的“治湖”轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合的“治域”,面向高原湖泊流域開展全方位、全地域、全過程治理服務(wù)。

傍晚的蒼山洱海。
中國環(huán)境報:氣象部門在為洱海保護(hù)提供高質(zhì)量氣象服務(wù)方面開展了哪些工作?
高志偉:聚焦高原湖泊生態(tài)文明建設(shè),堅持創(chuàng)新驅(qū)動,一是建設(shè)“立體化”精密生態(tài)氣象監(jiān)測系統(tǒng)。按照“山水林田湖草沙是一個生命共同體”理念,圍繞關(guān)鍵生態(tài)區(qū)氣象監(jiān)測站點覆蓋不足的問題,建設(shè)湖體-湖濱-山地-高空的“立體化”生態(tài)氣象綜合觀測網(wǎng)絡(luò),建成覆蓋地基、空基、天基的“立體化”精密生態(tài)氣象監(jiān)測系統(tǒng)。在洱海湖體建成水上生態(tài)氣象觀測系統(tǒng),在周邊農(nóng)田和濕地生態(tài)區(qū)域開展高密度特種氣象觀測,建成西南地區(qū)第一個風(fēng)云三號氣象衛(wèi)星省級利用站。
二是研發(fā)“網(wǎng)格化”精準(zhǔn)預(yù)報服務(wù)產(chǎn)品。集成應(yīng)用高分辨率湖-氣耦合數(shù)值預(yù)報模式,研發(fā)洱海流域2524個網(wǎng)格點1公里分辨率高精度氣象要素預(yù)報產(chǎn)品,開展氣象要素、水環(huán)境要素、入湖污染物負(fù)荷、湖面流場等預(yù)報,構(gòu)建“網(wǎng)格化”高時空分辨率生態(tài)氣象預(yù)報模型。創(chuàng)新水環(huán)境要素評估預(yù)報方法,開展水環(huán)境要素定量評估預(yù)報。開發(fā)衛(wèi)星遙感反演技術(shù),反演洱海水溫、歸一化植被指數(shù)、藍(lán)藻水華,研究與氣象的關(guān)系。
三是踐行“一體化”研用結(jié)合。圍繞實踐中檢驗科研成效,完成《洱海生態(tài)氣象服務(wù)系統(tǒng)開發(fā)》《洱海流域人工增雨試驗與作業(yè)條件研究》《洱海流域人工增雨試驗與效果評估研究》等多個面向?qū)嶋H需求的科研項目。大理國家氣候觀象臺聚焦山地氣象生態(tài)環(huán)境關(guān)鍵科學(xué)問題,以及圍繞洱海保護(hù)治理開展觀測試驗和研究,評估洱海湖濱農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)二氧化碳的源/匯功能。
來源:中國環(huán)境報