云南省是我國西南重要生態屏障,擁有洱海、滇池等九大高原湖泊,且多為封閉、半封閉型,抗干擾和自我修復能力不強,湖泊生態一旦破壞,治理修復難度很大。
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境?日前,中國環境報記者采訪了云南高原湖泊生態氣象服務創新團隊帶頭人、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。
中國環境報:影響云南高原湖泊水環境的氣象因素有哪些?如何理解氣象與高原湖泊水環境的關系?
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,隨著全球氣候變暖,自20世紀80年代以來大理的氣溫呈現升高趨勢,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。當冬季氣溫相對偏高時,水體里面的很多藻細胞就容易存活下來,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。
高原湖泊的水環境涉及物理性質、化學特性和生態特征等多個部分。物理性質包括水溫、透明度等,化學特性如氮、磷、高錳酸鹽等,生態特征有藻類數量、葉綠素濃度等。從我以往的研究表明,氣象對高原湖泊水環境的影響非常顯著。比如,降水會導致陸地污染物進入湖里,氣溫變化會傳導致水溫變化,從而影響湖泥物質交換等。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。
中國環境報:與平原湖泊相比,高原湖泊生態脆弱性表現在哪些方面?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,屬于季節性湖泊,長江會補充大量的水,既可以把污染物帶進湖里,也可以把污染物帶出去。
但很多高原湖泊,以洱海為例,降水量和蒸發量有差距,是蒸發量大于降水量,需要陸面補水。在陸面補水的過程中,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。
中國環境報:全球氣候變化對云南高原湖泊水環境產生的影響如何?
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致淤泥中好多污染物釋放。此外,當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。以大理州為例,近10年來整個降水是在下降的。當氣溫在增加,降水在減少,蒸發量大于降水量,水環境矛盾也會突出。全球氣候變化對高原湖泊,無論是水量還是水環境的影響,都是需要長期進行研究的。
當然,二氧化碳增加也會影響水生植物的生長,所以對二氧化碳進行監測也是非常重要的。2023年—2025年,云南高原湖泊生態氣象服務創新團隊將從生態系統完整性和高原湖泊流域整體性著眼,統籌推進云南高原湖泊流域山水林田湖草綜合治理、系統治理氣象需求,由過去單一的“治湖”轉變為綜合的“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。

傍晚的蒼山洱海。
中國環境報:氣象部門在為洱海保護提供高質量氣象服務方面開展了哪些工作?
高志偉:聚焦高原湖泊生態文明建設,堅持創新驅動,一是建設“立體化”精密生態氣象監測系統。按照“山水林田湖草沙是一個生命共同體”理念,圍繞關鍵生態區氣象監測站點覆蓋不足的問題,建設湖體-湖濱-山地-高空的“立體化”生態氣象綜合觀測網絡,建成覆蓋地基、空基、天基的“立體化”精密生態氣象監測系統。在洱海湖體建成水上生態氣象觀測系統,在周邊農田和濕地生態區域開展高密度特種氣象觀測,建成西南地區第一個風云三號氣象衛星省級利用站。
二是研發“網格化”精準預報服務產品。集成應用高分辨率湖-氣耦合數值預報模式,研發洱海流域2524個網格點1公里分辨率高精度氣象要素預報產品,開展氣象要素、水環境要素、入湖污染物負荷、湖面流場等預報,構建“網格化”高時空分辨率生態氣象預報模型。創新水環境要素評估預報方法,開展水環境要素定量評估預報。開發衛星遙感反演技術,反演洱海水溫、歸一化植被指數、藍藻水華,研究與氣象的關系。
三是踐行“一體化”研用結合。圍繞實踐中檢驗科研成效,完成《洱海生態氣象服務系統開發》《洱海流域人工增雨試驗與作業條件研究》《洱海流域人工增雨試驗與效果評估研究》等多個面向實際需求的科研項目。大理國家氣候觀象臺聚焦山地氣象生態環境關鍵科學問題,以及圍繞洱海保護治理開展觀測試驗和研究,評估洱海湖濱農田生態系統二氧化碳的源/匯功能。
來源:中國環境報