IPCC第四次评估报告《气候变化2007》基于对气候变化科学证据积累的知识,确认了温室气体导致的气候变化。总的来说,气候变化将导致空气和海水温度上升,冰雪融化,更多的极端事件(风暴、气旋、洪水和干旱)和平均海平面上升。关于气候变化和水资源,报告强调了几个重要方面。
众所周知,全世界的科学家都在研究可再生能源,特别是在气候变化的背景下。同样重要,或者可能更重要的是,寻找技术突破来恢复淡水的可再生成分,因为水对人类文明至关重要。对水循环的简要解释对于理解淡水的供需是重要的。地球表面近70%是海洋。太阳热能到达地球表面,通过蒸发和植物叶片的蒸腾作用,从海水、潮湿的土壤、河流和湖泊中转化为潜热/水蒸汽。海水蒸发后留下盐。水蒸气到达高层大气,在那里它们凝结并以降水的形式返回地球。海洋上的蒸发比降水多,陆地上的情况正好相反,因为降水比蒸发多。陆地上的降水和蒸发之间的区别在于,有更多的水可以供给湖泊、溪流、泉水和地下水。这种平衡是流向海洋的径流。落入海洋的水不构成水资源。
根据联合国教科文组织的《水资源报告》,地球陆地表面每年平均接收42,700立方千米的水(降水-蒸发)。这是每年更新的水量,是淡水的基本来源。从长远来看,地表水水库和地下水的可用储量应被视为储备水。由于径流水量随时间的变化而变化,储备水的主要功能是稳定供水。全球需水量约为3750 km2 /年,仅占全年淡水资源的8.4%。这表明全球有足够的淡水供应。然而,细节决定成败。世界径流水源的过度分布不均与人为因素(主要是气候变化)的相互作用加剧了水资源短缺。地球表面的全球储水量是非常大的:138.6万立方千米。然而,97.5%的海水是海水,只有2.5%是淡水。在这些淡水储备中,有68.7%以南极、北极和山区的冰雪覆盖形式存在。此外,29.6%的淡水以淡水的形式存在,只有0.3%的可用淡水存在于湖泊、水库和河流中,可供人类使用。全球淡水在各大洲的分布高度倾斜。亚洲和南美洲每年获得31.6%和28.15%的淡水。欧洲和澳大利亚以及大洋洲每年获得的淡水量最小,分别为6.8%和5.6%。北美和非洲获得了每年淡水总量的18.4%和9.5%。这六大洲在世界人口中所占的比例如下:亚洲占59.76%;南美5.53;非洲- 16.76%;北美- 4.75;欧洲- 10.7%;澳大利亚和大洋洲- 0.54%。淡水的分布不仅在大陆上倾斜,而且在北半球(发达国家)和南半球(发展中国家)之间也倾斜。南方人口约占世界的82%,每年淡水供应量约占世界的68%。北方人口占世界的18%,每年淡水供应量占世界的32%。未来淡水消耗增加有三个重要原因,特别是在南方。首先,世界人口正在增加,到2050年可能增加200万。换句话说,目前的人口是77亿,到2050年将增加到97亿。到2100年,这个数字将进一步增加到110亿。人口的增加导致了水的额外消耗。此外,人均用水量也在增加。第二,人口的增加将需要增加农业粮食生产,而这将要求农业部门消耗更多的水。第三,人口的增加也会导致能源消耗和工业生产的增加,这也需要额外的水的消耗。据估计,1995年全球总用水量约为3750立方千米/年。
实际耗水量约为2270立方米/年,占全年取水量的61%。科学评估预测,中国的采水量将以每十年10-12%的速度增长,到2025年将达到约5100立方千米/年,相当于采水量增长1.38倍。此外,由于人均消费、世界人口、农业生产(主要是粮食)和工业生产(主要是能源)的增加,水的消耗量也将增加1.26倍。另一份2000年的科学报告推断,到2030年,全球对水的需求将从目前的每年4500立方千米增长到6900立方千米。2000年,全球可用水量仅为4100立方立方米,用水量为4500立方立方米。这一不足可能是由地下水的过度开采所弥补的。结果,整个大陆的地下水位都在下降。总而言之,全球供水将随着全球变暖而减少,而需求将因人口的增加、人均用水量的增加、粮食生产的增加以及工业部门为增加能源生产而增加的用水需求而增加。气候变化影响水安全,对人类构成严重威胁。