全球变化与人类活动的相互作用(精)

1全球变化与人类活动的相互作用——我国下阶段全球变化研究工作的重点李家洋2004年12月21日，北京2提纲全球变化与人类活动相互作用关系的研究共识与动态我国开展全球变化与人类活动相互作用研究的主要科学问题落实全球变化与人类活动相互作用研究的几点具体意见人类社会面临的两大重要挑战全球环境变化(GlobalEnvironmentChange)可持续发展(SustainableDevelopment)中国我国：人口、资源、环境、发展等诸多问题；与国际社会联系的广泛和深入；诸如全球变化问题相关的环境外交谈判制约着中国的发展。CNC－IGBP：应重视全球变化与人类活动相互作用的研究，将全球变化与可持续发展的研究更紧密地结合起来，促进学科的交叉融合，开展综合集成研究，为减缓和适应全球变化，为保障我国经济社会的可持续发展提供科学依据和理论基础。地球系统人类活动相互作用4一、IGBP研究共识与动态1.IGBP达成的共识（1990～1999）地球系统是一个独立的自适应系统。地球系统具有临界阈值和突变特征。地球系统以前所未有的速度发生着变化。人类活动通过多种途径影响着地球环境。人类活动驱动着多种相互作用过程并导致复合效应，这种复合效应在不同的时间尺度和不同的空间尺度间相互作用、相互影响。全球变化与人类活动相互作用关系的研究共识与动态2.IGBP面临的科学挑战如何在充分理解地球系统动力学的基础上：辨识地球系统中可能被人类活动改变的关键成分和功能?确定地球系统中人类可以忍受和不可忍受的环境阈值?全球变化与人类活动相互作用关系的研究共识与动态3.新的研究框架——IGBPⅡ途径以研究地球系统动力学为出发点的统一研究框架研究全球变化各个方面的一系列核心计划IGBPIGBPⅡ=自然科学+社会科学转变+++全球变化与人类活动相互作用关系的研究共识与动态（ESSP：EarthSystemSciencePartnership，地球系统科学联盟）4.IGBPⅡ研究重点加强地球系统整体行为的研究。强调关注社会问题，加强地球环境对人类活动的影响及社会经济对全球变化的适应性研究。重视区域对全球变化贡献的研究。重视与其它全球变化研究计划的联合，实施了旨在解决可持续能力问题的4大ESSP联合计划。全球变化与人类活动相互作用关系的研究共识与动态9GlobalEnvironmentalChangeandHumanHealth全球环境变化与食物系统全球碳计划全球水系统计划全球环境变化与人类健康全球变化与人类活动相互作用关系的研究共识与动态10二、我国开展全球变化与人类活动相互作用研究的主要科学问题重点：兼备显著区域特色和国际影响力的重大科学问题。Source:CLIVARProjectOfficeSource:AnthonyCaprioImages:IGBParchivesImage:IGBParchivesIGBP研究——第一阶段：分别执行了GCTE和LUCC两个核心计划集成研究阶段：GCTE和LUCC开展了交叉研究IGBPⅡ研究——（GCTE与LUCC合并）全球陆地计划（GlobalLandProject，简称GLP）研究内容：陆地系统变化的原因和本质、陆地系统变化的后果、以及陆地可持续性的综合分析和模拟。目的：判断陆地上人类-环境系统的变化，以及局部、区域和全球尺度上该系统的承受限度。1.中国土地利用/土地覆盖变化（LUCC）与全球变化与陆地生态系统（GCTE）我国下阶段IGBP研究工作重点2.中国的人类活动与区域碳循环过程研究研究内容：碳的“源”和“汇”的时空分布格局，决定年际到千年际碳循环动力的人为与非人为控制和反馈机制，以及未来全球碳循环的动力学。目的：发展一个能对碳循环的生物地球化学、生物物理和人文分量进行集成的研究框架，综合现有的关于全球碳循环的认识，尽快反馈给研究和决策机构及公众。我国研究重点：仍然集中在陆地和近海生态系统；中国区域碳循环的观测、关键过程、模型、增汇技术和减排方案尚有诸多的未知量和不确定性；碳循环的理论方法，和综合集成研究。我国下阶段IGBP研究工作重点IGBPⅡ的大气研究计划（IGAC-II）把气溶胶作为重要的研究方向之一。大气气溶胶的性质、来源和分布，气溶胶的气候效应，以及与大气气溶胶有关的大气污染问题受到高度关注。除了自然原因外，随着我国社会经济的迅速发展，人为排放的气溶胶同样数量巨大且呈迅速增加的趋势。气溶胶吸收可能已经对我国气候和大气环境质量产生了深远影响。加强我国气溶胶的观测和理论研究势在必行。鉴于气溶胶跨境输送的特性，有关人类活动与大气气溶胶的研究不仅限于我国本土，也要开展与我国相关国家和地区的研究。3.人类活动与大气气溶胶研究我国下阶段IGBP研究工作重点IGBPⅡ把区域研究作为支撑全球变化研究的战略措施之一。继IGBP第一阶段所启动的亚马孙大尺度生物圈大气试验（LBA）后，ESSP正在计划启动一系列的全球变化区域研究（IRS）。其中由我国科学家牵头的“季风亚州区域集成研究计划（MAIRS）”正在酝酿之中，这将是在ESSP领导之下的第一个区域研究计划。季风亚洲区域集成研究要回答的关键问题包括：未来（2050年）亚洲地区的生存环境情景?这样的环境变化可能对区域发展带来什么后果?亚洲地区的变化将对整个地球环境产生什么样的影响?4.季风亚洲的人类活动与气候集成研究我国下阶段IGBP研究工作重点研究内容：人类活动和环境因子作用下水循环系统变化的幅度，人类活动影响水循环系统的主要机理，以及水循环系统对全球变化的响应与适应程度等问题。目前，我国的水资源供应已经出现不安全迹象，未来全球变化背景下水资源的形势将更加严峻。研究意义：开展中国的水循环与水问题研究，揭示我国大陆水循环格局与海－陆－气的相互作用，认识全球变化与高强度的人类影响下的陆地水循环机理，人类活动（特别是跨流域调水）对大陆水循环的影响及其生态效应，从科学的角度提出解决我国水问题的可行性方案，不仅是全球变化研究的重要科学问题，而且对我国的社会经济发展具有重要的现实意义。5.中国的水循环与水问题研究我国下阶段IGBP研究工作重点研究内容：在IGBPⅡ的框架下，LIOCZⅡ主要关注陆源物质的输入对河口邻近海区的影响，以及海岸带未来变化将如何影响人类对它们的使用。在我国，强烈的人类活动影响通过三大江河向下游三角洲和近海传递，引起一系列严重的环境和生态问题，属典型而突出的陆海相互作用问题；三峡工程、和南水北调等重大工程建设可能对海岸带造成不可预知的影响。我国陆架边缘海地区需要深入探讨的问题包括：与地球系统和全球变化紧密联系的海洋生物地球化学循环和海洋食物网及其相互作用，受气候和人文驱动的海洋生物地球化学过程对可持续海洋生态系统（结构、功能、多样性、稳定性和生产力）的影响研究等。6.边缘海及海陆过渡带与人类活动研究我国下阶段IGBP研究工作重点对全球变化的响应经历了由20世纪70年代提出的预防阻止（prevention）到80年代减缓（mitigation），再到目前被广泛关注的适应（adaptation）的发展过程。全球变化适应研究涉及的主要科学问题包括：如何辨识导致资源与环境变化的要素与过程及其形成原因；如何分析评价全球变化影响与人类社会脆弱性的相互作用机制与后果；如何认识人类社会对全球变化的适应过程与行为；全球变化适应效果的评价指标体系等。全球变化是对我国可持续发展的挑战，也是发展的机遇。综合评估东亚地区气候和环境变化对我国社会经济可持续发展的影响，提出科学的适应对策是一个具有重大国家需求的科学研究问题。同时，全球变化的区域响应和适应理论又是一个涉及到自然科学与社会科学交叉的前沿领域。当前应扩大人类有序适应的实践试验活动，急需系统全面地开展有关全球和区域气候变化对中国农业、水资源、自然生态系统和人体健康的影响以及中国对全球气候变化的潜在响应与对策等研究。7.全球变化的影响与适应性研究我国下阶段IGBP研究工作重点IGBP新的过去全球变化研究计划（PAGES）强调全方位、多视角、多尺度、综合地关注整个地球系统的演化，特别是用“集成”的研究理念来研究生态系统的演化过程及人与环境的相互作用。其中，有关过去全球变化对区域社会经济发展的影响问题是PAGES所关注的主题之一。目前为止，有关历史时期环境演变对我国社会经济和文明发展的影响研究仍显分散零星，缺乏系统研究，其中的许多重要问题仍缺乏深刻的认识。8.过去环境变化与中华文明研究我国下阶段IGBP研究工作重点在未来20年建设全面小康社会的进程中，我国将面临全球变暖、能源结构性匮乏、矿产资源短缺、水危机、耕地与粮食风险及环境质量进一步恶化等诸多挑战，需要开展相关的情景、预案和对策的研究，给出科学的回答，提供决策支持。我国是经济快速增长的人口大国，温室气体排放总量和增长速度均引人注目，在温室气体减排国际谈判中，我国面临的减排压力与日俱增。面临的迫切任务是科学全面地评估我国的温室气体排放状况和能源利用效率。为了在环境外交中争取主动，我国的全球变化研究必须承担起为我国温室气体减排国际谈判提供科学支持的重任，准确提供我国碳收支的基本情况，评价减排对我国社会经济发展的可能影响，为在新一轮谈判中争取一个不损害我国发展利益的公平的减排义务目标提供决策依据。9.建设全面小康社会与温室气体减排国际谈判的科学支持我国下阶段IGBP研究工作重点全球变化与人类活动相互作用研究基础信息平台是开展该研究的技术支撑体系。在全球变化研究中，多学科的交叉是不可或缺的。它需要针对研究内容构筑某种形式的“平台”，使得不同专业和领域的人员在共同的环境氛围中实施研究工作。改善科学技术基础设施，在我国建立起一套对自然变量和社会变量能够进行系统、综合、长期科学观测的业务体系，解决各类自然和社会资料的采集、整理、储存、交流的统一规划与共享，建立全球变化与人类活动相互作用的数值模型，是当前所面临的一个非常迫切的问题。10.全球变化与人类活动相互作用研究基础信息平台建设我国下阶段IGBP研究工作重点21三、落实全球变化与人类活动相互作用研究的几点具体意见在研究内容上面向世界科学前沿，积极开展国际交流与合作的同时，不跟风模仿，针对具有中国特色同时又兼备全球意义的对象开展全球变化研究。同时考虑国家战略需求，努力解决研究与实际应用脱节严重的问题，将全球变化研究与国家科技和产业发展规划紧密结合，为国家决策提供支持。在研究方法上加强集成方法的研究和探讨跨学科集成过程中的相关资料集成及新型分析方法。地球系统是复杂的、非线性的，它是一个包含多种成分、多种过程的集成系统，对地球系统的全面研究必然由一个集成的科学系统来完成。另一方面，开展不同手段和方法的对比综合研究，加强研究结论的相互对比和印证，避免重复研究。具体意见在模拟研究方面应紧紧抓住地球系统中的重要的系统性特征。模拟研究一直是地球系统研究的一个不可或缺的部分。由于计算机资源的不断发展，对于地球系统的模拟也朝着更微观的方向发展，越来越多的小尺度过程被引入计算机模式。毫无疑问，应当继续支持和推进对于各类有关过程的模拟研究，以及善于抓住地球系统某些关键特征的理论气候模式，特别需要创新模拟方法。在发展战略和规划方面加强学科发展的战略规划研究和探讨，制定和落实CNC-IGBP的近期和中期发展规划和战略，明确阶段目标和阶段研究的骨干计划。具体意见在组织建设上联合其它几个全球变化计划中国委员会（CNC-WCRP、CNC-IHDP和CNC-DIVERSITAS），统一规划协调有关全球变化与人类活动的研究网络。积极搭建能够适合多学科，特别是适合自然科学与社会科学开展相互交叉的综合研究的平台。在经费筹措方面努力争取国家提供长期固定经费支持，用以保证一支稳定的、高素质的创新队伍。在科普宣传方面应该对大众院校学生和公众加强全球变化与人类活动科普知识的宣传，及时推出一些宣传手册，介绍该研究领域的最新进展。具体意见25谢谢！国际地圈生物圈计划中国全国委员会ChineseNationalCommitteefortheInterna