作者:卜叶 来源:中国科学报 发布时间:2019/11/11 21:57:12
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应对气候变化 做好科研转型

 

 

 

工业导致的大气污染。中科院地理所供图

11月8日以来,澳大利亚大火已造成3人死亡。截至11月11日,新南威尔士州和昆士兰州仍有超过100场大火在燃烧。科学家指出,由于气候变化,澳大利亚的火灾季节有可能变得更长,火势可能变得更猛烈。

“人类正面临一个紧迫的挑战。现有的科学研究只是部分了解了气候变化的风险,以及这些风险将如何影响不同的国家或地区。人类该如何应对,这是一项挑战。”

日前,在“中国国情与发展”论坛与“未来地球”计划中国委员会联合专题论坛上,与会专家表示,要将局部变化与局部问题置于大范围平台上分析,考虑可能带来的全局影响,为此,科学界要随时做好研究转型和合作的准备。

 

摇摇欲坠的生态系统

经历了春夏秋的暖阳,北极海冰不断融化,海冰范围迎来全年最小值。据统计,9月,北冰洋海冰范围约为415万平方公里,比1980年~2010年期间的平均值缩小约1/3。

冰川消融并不是新鲜事,科学界之所以如此关注北冰洋,与其对气候变化的影响密不可分。

“北冰洋就像一台大冰箱,储存着全球的碳。北冰洋不仅影响着北极周边生态系统,并且是气候变化中举足轻重的成员,对中低纬度大气环流、极端天气气候事件的发生都有影响。”国家气候中心高级工程师孙丞虎说。

今年,北极地区居然燃起了熊熊烈火。西伯利亚的森林大火燃烧了三个多月,400多万公顷的西伯利亚针叶林被大火吞噬,产生的烟灰升腾起来形成的乌云,面积将近半个中国大。

此外,格陵兰、阿拉斯加和加拿大的北部森林也发生了大火。消融的海冰、燃烧的大火将锁在低温中的大量的碳释放出来,这些碳肆无忌惮地进入各个生态系统,影响着全球气候。

目前,研究界怀疑欧亚中高纬地区冬春持续低温、秋冬降雪增多,大西洋—欧洲高纬度阻塞活动增多、中纬度阻塞减少,可能均与北极海冰减少有关。

“北极增暖通过调整大气环流经向度,影响中纬度地区极端干旱、洪涝、热浪、寒潮以及天气。”中国气象科学研究院气候系统研究所研究员祝从文说。

11月,俄罗斯莫斯科大学学者表示,俄罗斯中小学课本上的气候带边界可能因气候变化而被修订。

祝从文介绍,北冰洋对气候变化具有放大效应。伴随全球平均温度上升,北极地区平均温度和日最低气温最小值将一致变暖,且变暖速度将高于全球平均,增暖幅度可达全球平均值的两倍以上。据统计,最近10年,北极大部分地区的增暖已经超过1.5℃,部分地区已超过3℃。

“气候模式预测,在本世纪中叶前,9月份可能出现北冰洋几乎无冰的情况。”祝从文说。

更糟糕的是,面对大量释放的二氧化碳,地球吸收碳的能力却面临挑战。今年,全球最大的生态系统——亚马孙雨林的一场大火,灼烧着摇摇欲坠的全球生态系统。

美国国家航空航天局的分析数据显示,干燥是火灾的主要原因。过去20年间,地球大气层的干燥程度显著增加,热带雨林上方的大气对水的需求也显著增加。而热带雨林最干燥的地方,恰恰是森林砍伐最活跃的地方。

 

区域差异与研究区域化

目前,人类活动已经引起了全球大约1℃的增暖。据统计,上世纪50年代以来,我国南方发生了8次极端冷事件,其中5次发生在上世纪90年代之后。

时间尺度上,气候变化已经成为不争的事实;空间尺度上,气候变化正在扩展到人类看不到或者不易察觉的区域,这些区域的平衡被打破后,加速了气候变化,并开始影响全球人类。

“今年西北部的雨量较以往少,某些地区虽然雨量与往年持平,但单次降雨量波动幅度大,易造成局部短时旱涝灾害。”祝从文说。

世界气象组织(WMO)认为,极端天气频发与温室气体排放导致的气候变化有关。长期来看,极端高温和降水增多是由气候变化引起的。

浙江大学地球科学学院副院长曹龙表示,只有大尺度范围的对地球气候系统的人工干预,才能有效抑制全球变暖。要像上世纪对待原子弹一样严肃认真思考环境变化问题及解决方式,在充分考虑我国自然条件与区域发展空间差异的基础上,深入讨论当前政策措施的适应性及存在的问题,制定可量化的区域发展路线图,而不能“摸着石头过河”。

“为了减少碳排放,诸多国家或地区提倡使用新能源汽车,但新能源汽车到底能减少多少碳排放,没人说得清。”曹龙说。

随着对全球气候变化问题的深入研究,原有的科学计划表现出片段化、碎片化等问题。

“这些问题追根溯源是科学研究方法单一、研究结果内部化等缺陷的结果,科研人员难以全面系统地对地球系统开展观测和研究。”中国科学院地理科学与资源研究所所长特别助理刘卫东说。

为应对气候变化,近日,中国国家航天局发布相关数据政策,宣布正式将中国高分16米数据对外开放共享。

 

迎难而上

从全球看,政治对气候变化影响的不确定性强有力地存在着。近日,美国要求退出应对全球气候变化的《巴黎协定》,并正式启动退出程序。即将举办的2019年联合国气候变化大会,也因为政治问题,几易举办城市,由巴西改为智利,目前变更为西班牙。

北京师范大学教授效存德表示,各国的代际公平如何解决,以及共同而有区别的责任如何划分是拦在气候变化问题前的“猛虎”。科研人员首要解决的问题是提高对未来气候预估的可信度。

与会专家认为,有两个途径可缩小不确定性:即借助观测和改进模式模拟。增加卫星、台站、浮标等获得的观测资料时长和密度,将模式结果与精度最高的观测资料进行对比,发展和完善利用观测估算气候敏感度的方法,攻克模式中长久存在的系统性偏差。

孙丞虎表示,气候变化仍存在大量不确定性,随之而来的是大量亟待研究的科学问题。未来的模式中实现定量评估、动态反应气候变化对各地的影响,以及各地生态系统的响应是关键。

刘卫东强调,应对气候变化,实现全球可持续性,要求我们不仅要认知实现地球功能的各种过程和生命进化的模式和驱动力,还要知道如何管理和调控我们的行为。

与会人员倡议,应加强自然科学与社会科学的结合,组织全球性的研究机构,拟定研究计划(提纲),推动政府合作,开展地球系统的综合研究。

 
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