本文选自中国工程院院刊《Engineering》2022年第6期
作者：刘俊国, 陈德亮, 冒甘泉, Masoud Irannezhad, Yadu Pokhrel
来源：Past and Future Changes in Climate and Water Resources in the Lancang–Mekong River Basin: Current Understanding and Future Research Directions[J].Engineering,2022,13(6):144-152.
编者按
澜沧江-湄公河（澜湄河）发源于青藏高原，流经我国和东南亚五国，是全球最重要的跨界河流之一。了解其历史和未来气候及水资源的演变规律，对区域可持续发展和跨界合作至关重要。
中国工程院院刊《Engineering》2022年第6期刊发深圳科技大学刘俊国教授研究团队的《澜沧江-湄公河流域气候和水资源变化的过去和将来——现有的认识和未来的研究方向》一文。 文章综述了澜湄流域气候和水系统变化的科学研究进展，对该流域面临的挑战和未来发展机遇进行深入讨论。现有研究表明：①澜湄流域的变暖速率高于全球平均水平，上游澜沧江流域的变暖速率高于下游湄公河流域；②澜湄流域历史降水整体呈增加趋势，尤其在1981—2010年间，雨季降水增加，旱季上游澜沧江流域降水增加，下游湄公河流域降水减少；③历史时期上游澜沧江流域径流呈上升趋势，下游湄公河流域径流呈下降趋势，未来径流整体呈现上升趋势；④1960—2010年间，旱季径流呈增加趋势，雨季呈下降趋势。预计未来澜沧江流域雨季径流量略有增加。未来需要从以下四个方向开展深入研究：水库大坝等水利工程对当地居民的影响；新型的水-能源-粮食-生态的耦合关系；考虑地下水与居民健康的水资源评估和管理；以可持续发展为目标的跨境合作。
一、引言
澜沧江-湄公河（澜湄河）发源于青藏高原地区，在越南湄公河三角洲汇入南海，是重要的跨境水系，是东南亚最长、亚洲第七、世界第十二长的河流。7000余万人口的水源供应、粮食生产和河流运输依靠澜沧江-湄公河水系。澜湄流域也是世界上渔业产量最高的渔场之一，在水生生物多样性方面仅次于亚马逊流域。
澜湄河长度约为4880 km 。上游澜沧江从青藏高原流经中国的青海、云南和西藏自治区，经缅甸和老挝边境，进入下游地区——湄公河流域。澜沧江流经地势险峻地区，海拔落差约4500 m。湄公河穿过老挝后成为老挝和泰国的边界，然后再次进入老挝。后流经柬埔寨，通过一个复杂的三角洲地区流入越南，最后汇入南海。
澜湄流域面积为795 000 km2，按年均流量计算，是世界第十大流域。流域面积由中国（21%）、缅甸（3%）、老挝（25%）、泰国（23%）、柬埔寨（20%）和越南（8%）共享。澜湄流域气候受印度夏季风、东亚季风、热带气旋和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）的强烈影响。年均降水量由西北向东南递增。澜沧江流域多年（1981—2010年）平均降水量为464 mm，湄公河流域东部、东南部为4300 mm。澜沧江流域多年平均温度低至-4.8 ℃，湄公河流域西南地区高达29.0 ℃。
湄公河三角洲河口的多年平均流量约为475 km3∙a-1，与全球其他大型流域相比，澜湄流域人均水资源较高。在澜湄流域水资源总量中，约16%来自中国境内的澜沧江流域，其余来自湄公河流域，其中，35%来自老挝，18%来自泰国，18%来自柬埔寨，11%来自越南，2%来自缅甸。尽管水资源丰富（人均约8000 m3∙a八里河风景区门票多少钱一张-1），但径流的高时空变异性造成了季
节性缺水。澜湄河发源地青藏高原对气候变化的敏感性高于全球其他地区，澜湄流域的水文系统也因气候变化而发生显著变化。此外，沿岸国家的快速经济发展、不断增长的粮食需求和能源需求导致土地利用或土地覆盖变化以及水文和生态系统的改变，特别是受澜湄流域大规模农业扩张和水电开发影响。诸多研究表明，气候变化和人类活动极大地改变了LMR干流和支流的流量，导致更频繁的极端事件和更长的旱季。因此，澜湄流域水文状况的变化导致该地区数百万人依赖的自然资源退化，如鱼类、水资源和土地资源。
在上述背景下，深入了解澜湄流域不断变化的气候和水资源，对科研进展和现状进行总结归纳以支持区域跨界合作变得尤为迫切。本文旨在：
①综述自2010年以来在澜湄流域气候和水资源变化方面取得的科学认识和主要进展，对过去和未来变化的可信度进行描述；
民勤县政府网②明确当前研究的欠缺之处以及未来优先进行的研究方向。
可信度取自政府间气候变化专门委员会（IPCC）对不确定性的指导说明。具体而言，根据IPCC 关于一致性分析结果的不确定性进行的指导说明，三种类型的证据一致性（概括为
有限、中等或可靠）和三种类型的一致程度（概括为低、中、高）用于评估不同研究结果之间的证据和一致性。根据有关气候和水资源变化的研究综述，具有极高一致性和有力证据的研究结果被赋以很高的可信度。对有高一致性或可靠证据的结果赋以中等可信度，而低一致性或有限证据的结果赋以低或非常低可信度。
二、澜湄流域气候——历史变化和未来预测
（一）历史和未来的变暖趋势
附录A中的表S1列出了关于澜湄流域（LMRB）、澜沧江流域（LRB）、湄公河流域（MRB）降水和温度变化的主要研究结果。这些研究具有很高的可信度，发现过去几十年中澜湄流域年均温度呈现增加趋势。1981—2010年间，澜沧江流域的温度增长率（0.6 ℃∙decade-1）高于湄公河流域（0.2 ℃∙decade-1）。Hartfield等的研究发现，澜沧江流域和湄公河流域的变暖趋势都超过了自1981年以来的全球平均水平（0.17 ℃∙decade-1）。
20世纪80年代初至2010年，澜沧江流域年最高和最低气温变化均不显著，但与湄公河年均气温变化趋势一致。1981—2010年，澜沧江流域和湄公河流域的季节增温趋势均以冬季（
12月至次年2月）最高。然而，研究表明澜沧江流域在1981年之前已经经历了暖冬，如20世纪60年代至21世纪早期。
在21世纪，预计澜湄流域的年均气温将有显著增加趋势（0.02 ℃∙decade-1）（具有高可信度），北部和南部地区的升温率更高。然而，这些温度预测在很大程度上取决于气候模型中使用的情景（表S1）。预计湄公河也会出现变暖趋势（温升为0.01~0.03 ℃∙decade-1），而澜沧江流域变暖预计会稍更明显和一致。预计到2050年，湄公河的日最高气温将上升，估计范围从北部和西南部的1.6 ℃到东南部的4.1 ℃，从历史上看，湄公河东南部的气候比中部地区更冷。相应地，预计年高温天数（日最高气温大于33 ℃）将会增多，尤其在湄公河的南部。此外，对整个湄公河季节温度变化的预估相当一致，在不久的将来（2020—2050年），雨季（1.7~5.3 ℃）比旱季（1.5~3.5 ℃）更暖。与此同时，在升温6 ℃的情景下，澜沧江流域的日均气温在旱季（7.5~10.5 ℃）高于雨季（6.0~7.5 ℃）。此外，历史上在 湄公河流域低海拔地区观察到的较温暖的温度，21世纪将在较高海拔地区出现，特别是400 m以上地区。
（二）历史和未来预测降水的不确定性
以往的研究表明，近几十年来澜湄流域的年降水量呈增加趋势（低信度），同时伴有时间变率的增加。最近有研究发现1983—2016年澜湄流域的年降水量有24.8 mm∙decade-1的增加趋势（P<0.05），该研究结果是基于人工神经网络气候数据记录（PERSIANN-CDR）的网格日降水数据（0.25°×0.25°）。另一项基于亚洲降水-高分辨观测数据整合水资源评价网格数据（APHRODITE, 0.25°×0.25°）的研究计算发现，1981—2007年间年降水量呈52.6 mm∙decade珙县天气预报-1的显著增加趋势（P<0.05）。同样，根据7个气象站的现场降水记录发现，1981—2010年澜沧江流域年降水量显著增加（14.5 mm学生教务管理系统登录入口∙decade-1）。这些发现表明，虽然基于不同数据集的估计值存在显著差异，但近年来澜湄流域的年降水量一直在增加。使用各种不同的全球气候模型（GCM）或区域气候模型（RCM）产出以及降尺度方法可能对气候变化评估产生一定的影响。此外，如果在代表性浓度路径（RCP）中考虑CO2排放水平，结果可能会有所不同。
利用全球降水气候中心（GPCC）的网格（0.25°×0.25°）月数据，进行历史长序列（1901—2013年）的趋势分析，发现下游澜沧江流域春季（3~5月）和夏季（6~8月），上游湄公河的夏季和秋季（9~11月）的季节性降水减少。利用7个站点的月降水时间序列数据，F
an和He发现，1980—2010年下游澜沧江流域在春季降水呈8.3 mm∙decade-1的增加趋势。此外，基于APHRODITE数据集，Chen等最近的一项研究发现，整个澜湄流域雨季（5~10月）以28 mm墨尔本是哪个国家∙decade-1的降水量增加趋势变得更加湿润，旱季（11月至次年4月）在1998—2007期间以138 mm∙decade-1的降水量减少趋势变得更加干燥。此外，基于APHRODITE月降水资料，澜湄流域在1981—2010年表现为7月和8月（雨季）降水增加，而6月和10月（旱季）降水略有减少。这些不同的估计值表明，澜湄流域的湿季和旱季降水变化具有中度可信水平（图1）。
