长江三峡地区位于中国腹地，西起重庆江津，东至湖北宜昌，地理上包含了三峡水库及其周边地区。这里不仅地形条件复杂，灾害性天气亦时有发生，最为典型的是夏季暴雨洪涝、高温、伏旱、秋季连阴雨以及强对流天气，因此，三峡水库在防洪抗旱减灾中地位突现。另外，三峡地区又是气候变化的敏感区，三峡水利发电能显著降低化石燃料碳排放，是减缓气候变化的重要手段之一。近60年，受全球气候变暖影响，三峡地区整体有增温趋势，冬季升温最为显著，特别是近年来，夏季高温事件增加、极端低温事件减少，冷暖变化频繁。

气候变化可能引起的极端事件是影响三峡工程安全运行最重要的自然因素之一。截至2021年年底，三峡水库已连续12年实现175米满蓄目标。持续正常水位安全运行体现出中国对长江水利资源利用效率的稳步提升，这背后也有气象业务和科研人员对三峡地区开展的精细化气象监测、预报和服务，以及在蓄水气候效应评估方面做出的科技支撑。

从筑梦到圆梦：百年三峡经巨变

1919年，孙中山先生在《建国方略》中首次明确提出“三峡建坝成库”的伟大构想。他在《实业计划》篇中写道：“自宜昌而上，入峡行，约一百英里而达四川之低地，即地学家所谓红盆地也……改良此上游一段，当以闸堰其水，使舟得以溯流以行，而又可资其水力……于是水深十尺之航路，下起汉口，上达重庆，可得而致。”

1956年，毛泽东南巡行至武汉时写下《水调歌头·游泳》，其中“更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。神女应无恙，当惊世界殊”之句写意般描绘了三峡工程的蓝图。

2020年，时隔百年，三峡工程建设迎来全面竣工，防洪、发电、航运、水资源利用等综合效益全面发挥。这是中华民族延续百年的愿望，如今中华儿女克服重重困难终于实现这一百年大计。

2022年6月在宜昌市秭归县拍摄的长江三峡水利枢纽工程（图片来源：中国气象报社）

175米蓄水历史：气候服务拾柴添薪

三峡水库地处长江流域上游东段，是季节性水位调节水库。一般而言，在每年枯水期水库蓄水至正常水位175米来发挥航运、发电作用，到汛期（6—9月）水位下降至145米发挥蓄洪作用，也就是对天然来水“蓄丰补枯”式调度。2003年三峡水库开始蓄水，至2008年汛期末开始175米蓄水试验，2010年10月，水库首次达到175米正常蓄水位，截至2021年连续12年完成175米正常水位目标。

事实上自三峡工程建设起，气象部门服务保障这一“国之重器”已近30载。国家气候中心在国务院三峡工程建设委员会办公室和中国气象局组织领导下，自1996年起会同相关单位组建了三峡工程生态与环境局地气候监测网络：国家气候中心、湖北省气象局和重庆市气象局等三峡坝区、库区的气象业务部门，围绕三峡局地气候监测评估服务，组成了国家气候中心重点站；重庆和湖北省（市）级信息通信保障中心和气候中心，以及宜昌、万州、涪陵3个立体剖面监测站为7个三峡气候监测中心站；三峡库区33个区（县）为基本站，组成了三峡局地气候监测系统。同时建立了统一业务规范和流程，实现了库区实时监测资料的及时获取与快速传递，并针对三峡工程建设和运行需求开展多种气候监测、评估及预报服务。

三峡工程从论证到建设的整个过程都处在国内与国际社会的高度关注和争议中。多年来通过持续开展长江三峡局地气候监测，积累了长序列的观测资料，国家气候中心于2012—2013年受中国长江三峡集团有限公司委托，组织多部门科学家就三峡工程建设和水库蓄水对周边气候的可能影响进行了科学客观评估，出版了《三峡工程气候效应综合评估报告》。报告指出，从数值模拟和观测结果综合分析看，三峡水库对天气及气候的影响范围有限，仅局限在水库周边约20千米之内，将大范围旱涝灾害与三峡水利工程建设相关联是缺乏科学依据的。在当时，这些研究成果及时回答和解释了库区附近发生的2006年川渝大旱、2007年和2010年重庆特大暴雨、2009—2010年西南地区干旱等极端事件的成因，对水库蓄水的气候效应给出客观评估，从科学角度驳斥了将周边发生的极端天气气候事件成因归咎于三峡工程的不科学、不负责任的说法，取得了较好的社会效益。

过去10年来，随着库区气候环境监测手段和监测技术不断改进，气候监测精细化程度大大提高。此外三峡工程已经竣工验收，水库175米正常蓄水运行10多年，再加上近10多年全球气候变化愈演愈烈，气温屡破新高，极端天气不断增多，在全球变化新背景下三峡地区有哪些新的气候特点、三峡水库持续多年的高水位运行带来的气候效应有何变化成为新的课题。2021年，在中国长江三峡集团有限公司支持下，三峡工程成库以来阶段性气候效应评估工作再度启动，此次评估的重点是175米蓄水阶段即蓄水后（2010—2021年）与三峡工程的设计阶段即蓄水前（1961—1990年）的气候差异。

175米蓄水气候效应：影响范围主要在水域附近地区

观测资料显示，蓄水后三峡大坝附近的年平均气温、最高气温和最低气温均呈现下降趋势，远大坝区域为上升趋势，但不同季节存在差异。以秭归、长阳、兴山三地为例，秭归气象站是沿江最靠近大坝的国家级气象站，长阳（位于长江以南，距离秭归直线距离约40千米）和兴山（位于长江以北，距离秭归直线距离约60千米）是距离秭归最近的两个远库区国家级气象站。3个测站都曾有过迁站历史：秭归和兴山县城因在175米蓄水位之下，搬迁后被淹没，气象站新址海拔分别提高约145米和61米；长阳气象站也因迁址海拔提升约38米。以往研究表明，库区周边气温与海拔高度有较好的线性关系，平均气温、最高气温和最低气温均随海拔升高降低，垂直递减率为0.38～0.77℃/100米，且依次减小。

蓄水前（1961—1990年），秭归的平均气温、最高气温和最低气温分别为18℃、22.87℃、14.49℃，蓄水后（2010—2021年）分别为16.91℃、21.56℃、13.66℃。经过台站搬迁影响气温订正，蓄水后较蓄水前气温分别下降了0.26℃、0.29℃、0.16℃，其气温变化与湖北省平均变化（分别升高0.89℃、0.99℃、1.13℃）截然不同，说明水体对近库区气温有明显冷却作用，最高气温降幅最为明显。

蓄水前，长阳的平均气温、最高气温和最低气温分别为16.41℃、 21.28℃、12.83℃，蓄水后分别为16.90℃、21.85℃、13.59℃。经过台站搬迁影响气温订正，蓄水后较蓄水前气温分别上升了0.71℃、0.84℃、0.93℃，与秭归的变化相反、与湖北省增温变化一致，但增温幅度不及湖北省，平均气温、最高气温和最低气温分别相差0.18℃、0.15℃、0.20℃，这部分温差极可能是由蓄水后的降温效应产生。

同理，经过台站搬迁影响气温订正，兴山的平均气温、最高气温和最低气温蓄水后较蓄水前分别上升了0.67℃、0.86℃、0.80℃，同样与秭归的变化相反，与湖北省增温变化一致，但增温幅度不及湖北省，分别相差0.22℃、0.13℃、0.33℃，同样可能是由于蓄水后的降温效应产生。

简而言之，秭归紧邻大坝，受水体影响明显，其平均气温、最高气温和最低气温与大气候背景（湖北省）相比，降幅分别达1.15℃、1.28℃和1.29℃，都在1.0℃以上；而兴山和长阳与大气候背景（湖北省）相比，降幅在0.13～0.33℃，是秭归降温幅度的20%左右。从平均气温看，蓄水后的降温效果与距离相关：秭归距离大坝最近，降温影响最大，其余两地稍远，降温幅度略小。

从这些分析看出，蓄水对气温调节的降温作用在靠近水体地区突显，40～60千米处的远库区的降温作用被削减。卫星影像资料也显示出三峡大坝附近地表冬季增温、夏季降温幅度大，呈现出“冬暖夏凉”趋势，意味着三峡水库蓄水对水域附近的地表温度也产生了季节性影响，具体表现为夏季降温和冬季增温的局地气候效应。

秭归在蓄水后春、夏、秋、冬四季降水量分别增加10.4%、43.5%、9.7%、25.2%，降水日数分别增加2.8%、13.7%、9.4%、20.6%，蓄水后夏季暴雨日数增加92.3%（1.2天）。长阳夏、秋、冬三季降水量均较蓄水前减少5%～6%，春季增加5.7%；降水日数四季均减少，其中冬季减少明显，约13.7%，蓄水后夏季暴雨日数减少22.3%（0.7天）。兴山春、秋、冬三季降水量均较蓄水前减少，分别减少2.9%、7.7%、21.0%，而夏季略增3.5%；降水日数春、夏、秋、冬四季分别减少4.1%、3.6%、1.8%、13.6%；暴雨在夏季频发，蓄水后夏季暴雨日数增多42.9%（0.6天）。

需要指出的是，尽管气象观测站的数据可以部分反映出水库蓄水对局地气候变化产生的影响，但由于气象观测资料受到观测环境、仪器变更等综合影响，特别是观测站的空间密度相对稀疏，以此定量反映水库的气候效应有一定局限性。此外，全球变暖大背景下极端天气气候事件频发，三峡地区气候要素的分布时空性和局地性变化也更趋于复杂。国家气候中心将继续利用高分辨率资料对三峡地区气候和环境时空变化进行精细化的评估，及时为公众提供科学解读与回应。

三峡气候异常：受多因子协同驱动

影响三峡地区气候演变的主要因素，既有全球变暖大背景的影响，也与自身特殊的地形有关，但大气环流异常是最直接和最主要的原因，同时也受到外强迫因子，如大洋海温、青藏高原积雪、海冰异常等制约。这些因子在不同时间尺度上的变化共同影响着三峡甚至长江流域地区气候异常的发生和发展。三峡工程成库以来阶段性气候效应评估报告指出，三峡地区的典型旱涝年东亚大气环流基本呈相反的分布模式，其中多雨年西太平洋副热带高压势力偏强、位置偏西，副热带低层反气旋式风场距平明显，水汽输送强，夏季风强度正常到偏弱，这种环流配置利于我国中东部降水呈“南北少中间多”分布，三峡地区易涝；少雨年副热带高压势力偏弱、位置偏东，副热带低层为气旋式风场距平，夏季风偏强，全国降水呈“南北多中间少”形态分布，三峡地区少雨甚至干旱。

近年来，与全球变化相关的极端降水、高温、干旱等事件愈演愈烈，这些事件本身及其可能引发的地质灾害对三峡工程安全运行提出严峻挑战。例如2020年长江流域降水量为1961年以来最多，夏季出现典型的超强梅雨，强降水导致重庆万州和江津、湖北建始和恩施等地受灾；其中8月20—21日三峡地区湖北段的南部和东部出现暴雨，降水强度中心位于宜昌地区；长江5号洪水和嘉陵江2号洪水叠加，形成年内长江上游最大的洪水过程，三峡工程经受了超70000立方米/秒流量的洪峰考验。2021年9月17日至10月5日，我国南方出现1961年以来最晚高温过程，结束时间较常年（8月30日）偏晚36天；长江三峡地区平均气温和最高气温分别较常年同期偏高4.2℃和5.6℃，均为历史同期最高；平均高温日数为历史同期次多，大部地区高温日数为4～10天。重庆云阳（10月5日）、湖北巴东（10月4日）等12县（市）2021年高温终日为当地历史最晚，重庆巫溪、湖北宜昌等县（市）为历史次晚，重庆开州和丰都等5县（市）为历史第三晚。2021年10月上旬三峡地区出现历史罕见大范围的高温天气，对水库发电及下游补水综合调度提出挑战。2018年1月3—6日、24—28日，三峡地区先后出现两次低温雨雪冰冻天气，多地出现大到暴雪，局部地区大暴雪，坝区和周边高海拔山地的积雪超15厘米，多个测站降温幅度大，出现极端低温事件；12月25—31日，受全国性寒潮影响，三峡地区遭遇年内最强雨雪冰冻天气，气温骤降，导致部分地区连续4天平均气温低于冰点。降雪过后积雪消融慢、道路结冰严重，对交通运输、电力供应等带来不利影响。

极端天气气候事件频发：蓄水不能“背黑锅”

受气候变暖影响，全球水循环明显增强，降水强度在向极端化发展，极端事件频率、持续时间和范围都在增加，这是库区及周边地区旱涝灾害加剧的重要背景条件。三峡水库作为典型的河流型水库，相比我国周边海洋和青藏高原，其宽广程度和覆盖范围不在一个量级，后者可对亚洲甚至北半球天气气候产生影响，而三峡水库的建成仅对局地小范围气象条件及生态环境有影响，不可能改变整个三峡地区乃至更大范围内的气候趋势，更不可能导致这些地区发生干旱、高温或是暴雨、洪涝等极端天气气候事件。

近年来，三峡库区及其上下游的极端天气与我国西南等地出现的极端天气气候事件并无本质差异，都是由大气环流模态和水汽输送条件变化直接引起。这种大范围的气候异常，背后的热力强迫原因是大洋海水温度、高原积雪变化等，更宏观的原因则是厄尔尼诺与南方涛动（ENSO）等全球性海—气耦合现象。与浩瀚海洋相比，三峡水库面积和水位变化的体量微不足道，影响也很小。（国家气候中心正研级高工邹旭恺、高工曾红玲对本文有贡献。）