沙特阿拉伯水资源短缺的时空环境综合建模:共享社会经济路径下的关键洞察

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Environmental Challenges CS8.0

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  沙特阿拉伯水资源极度匮乏,研究人员运用共享社会经济路径(SSPs)和代表性浓度路径(RCPs)组合,评估 2030、2050 和 2080 年水需求、供应和压力。结果显示水需求和压力上升,供应减少,该研究为应对水危机提供依据。

  在全球水资源问题日益严峻的当下,沙特阿拉伯作为世界上最干旱的国家之一,正面临着前所未有的水资源挑战。随着人口的快速增长、城市化与工业化进程的加速、农业规模的不断扩张,再加上气候变化和全球变暖的双重影响,沙特阿拉伯的水资源短缺问题愈发严重。以往过度依赖不可持续的地下水开采,使得水资源储备日益减少,而传统的水资源管理方式已难以满足当下和未来的需求。在此背景下,开展深入的水资源研究迫在眉睫,这不仅关乎沙特阿拉伯的经济发展、社会稳定,更关系到其生态环境的可持续性。
为了解决这些问题,相关研究人员开展了一项针对沙特阿拉伯水资源状况的研究,该研究成果发表于《Environmental Challenges》。研究人员运用共享社会经济路径(SSPs)和代表性浓度路径(RCPs),对沙特阿拉伯 2030 年、2050 年和 2080 年的水资源需求、供应和压力进行了评估,旨在为应对水资源危机提供科学依据。

在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:数据来源于 Aqueduct 4.0 全球水风险指标,未来预测基于 PCRaster 全球水平衡(PCR - GLOWB)水文模型结合 CMIP6(HYPFLOWSCI6)数据包;通过对比评估,选用 PCR - GLOBWB 2 水文模型进行研究;对模型数据进行空间和时间聚合处理,并采用多种指标评估水资源状况。

研究结果如下:

  • 水需求:在不同情景下,水需求呈现不同变化趋势。在乐观情景(SSP 1 RCP 2.6)下,水需求增长相对缓慢;而在 “一切照旧” 情景(SSP 3 RCP 7.0)下,水需求大幅增加,超过其他两种情景。到 2080 年,悲观情景(SSP 5 RCP 8.5)下的水需求低于 “一切照旧” 情景,这可能与该情景下人口和耕地面积的减少有关。从时间上看,2030 - 2080 年,各地区水需求普遍呈上升趋势。
  • 水供应:乐观情景下,2030 年部分地区水供应充足,但 2050 年供应减少,2080 年又有所改善;“一切照旧” 情景下,2030 年水供应强度高,2050 年强度下降但面积增加,2080 年两者均显著增加;悲观情景下,2030 - 2080 年水供应的面积和强度持续上升 。
  • 水压力:在所有情景下,水压力预计将在 2050 年和 2080 年加剧。部分地区的水压力等级将从 2030 年和 2050 年的中高水平转变为 2080 年的更高水平。沙特阿拉伯的多个地区,如中部、西南部和北部的部分区域,预计将面临严重的水压力问题。
  • 水位变化与变异性:近四分之一的地区基线水消耗率极高,影响多个城市中心;近一半地区年际变化极大,北部和南部地区尤为明显;季节性变化在大部分地区较低,但部分地区存在差异。
  • 地下水位下降:约三分之一的地区地下水位下降趋势不明显,三分之一地区呈低到中等下降,另外三分之一地区下降明显,主要集中在北部和东北部地区,威胁到当地的含水层。

研究结论表明,沙特阿拉伯面临着严峻的水资源挑战,不同情景下水资源的供需矛盾将日益突出。乐观情景虽有一定优势,但到 2080 年水需求的大幅增长仍不可忽视;“一切照旧” 情景下的水压力和消耗问题最为严重;悲观情景下人口和耕地面积的变化虽使水需求降低,但整体水资源形势依旧不容乐观。此外,年际和季节变异性也给水资源管理带来了额外风险。该研究为沙特阿拉伯制定科学合理的水资源管理政策提供了重要参考,有助于推动该国采取有效的适应和缓解策略,以应对未来的水资源危机,对保障沙特阿拉伯的水资源安全和可持续发展具有重要意义。

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