全球气候变化研究的“中国担当”——香山科学会议聚焦地球系统变化

◎本报记者 刘园园

今夏以来，我国多地持续高温少雨，截至9月19日，中央气象台已连续33天发布气象干旱预警；7月份，北极圈温度一度飙升至32.5摄氏度……全球极端天气频发，与全球气候变化有啥关系？

日前，香山科学会议第S68次学术讨论会聚焦地球系统与全球变化，多学科、跨领域的专家学者们在此次会议上对全球气候变化的特征、影响和机理，以及全球气候变化的适应与应对等课题进行了深度探讨。

气候变化对宜居地球造成挑战

“以气候快速增暖、生物多样性锐减以及环境污染加剧为主要特征的当代全球变化关乎人类的文明及生存环境的可持续发展，因而成为目前世界各国政府、民众及科技界最为关注的全球性问题之一。”中国科学院院士、厦门大学戴民汉教授在会议上指出。

中国科学院院士、南京大学沈树忠教授从生物多样性的角度分析，近百年来的全球快速变暖正快速改变地球栖居环境，导致海陆生物多样性锐减，深刻影响生命演化进程，是人类和地球生物圈当前面临的重大挑战。

中国科学院院士、武汉大学夏军教授的关注点则是陆地水循环。“全球变化背景下，无论全球尺度还是中国区域，陆地水循环正在发生显著的变化，尤其陆地水循环区域分异和极端水旱灾害事件频率在增加。”夏军以长江流域举例说，过去50多年，长江上游宜昌控制站的径流量减少了495亿立方米。

气候变化带来的自然灾害也不容忽视。“气候变化导致的温度升高和降雨增多对灾害发生的水源、物源、能量等条件都有显著影响，致使自然灾害频次增加、规模增大、持续时间变长，造成的损失也呈现出迅速增长的趋势，自然灾害风险急剧增加。”中国科学院院士，中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所崔鹏研究员说。

气候变化带来众多新研究课题

全球气候变化为多个领域的科学家带来一系列新的研究课题。

“传统的认知是，全球温度变化与大气二氧化碳含量关联，地球环境变化节律与天文要素关联。然而，目前决定碳排放与升温关系的‘气候敏感度’估算并不准，全球变化研究多聚焦于地球表层系统。”中国科学院院士、中国科学院地质与地球地理研究所研究员朱日祥指出。

朱日祥认为，从地球整体行为入手，研究地球宜居性的发展历程、关键控制因素和调控机制，是认识地球气候系统时空演化规律和预测地球未来发展趋势的关键所在。

就生物多样性变化而言，沈树忠提出，解析生物多样性对全球变化的响应形式、过程和机制是制定应对策略的关键，也是地球科学、生命科学和环境科学等多学科领域交叉研究的热点。

“其难点在于，已有观测数据由于时间跨度太短，难以准确预测近百年来的升温是一次长期还是短期的变暖趋势；在人类时间尺度上，不清楚全球变暖会对生物多样性的时空分布造成何种程度的影响，而深时数亿年以来的气候与生物变化过程为解答这些难点提供了天然实验室。”沈树忠说。

中国提供有力科学支撑

“我国是受全球变化影响最为显著的国家之一，因此高度重视全球变化研究。”戴民汉在会议上说。

戴民汉介绍，目前我国已初步构建了面向全球变化研究的多圈层观测体系，建立了具有自主知识产权的气候模式体系，为应对气候变化，主导全球气候治理，制定综合防灾、减灾、救灾规划等提供了有力的科学支撑。

戴民汉同时指出，我国目前所取得的全球变化研究成果对实现碳达峰、碳中和等目标的支撑力度不够，与掌握先进的地球系统观测、分析、研究、模拟、预测能力与全球变化应对能力的发达国家相比，仍存在较明显的差距和不足。

“我们亟待进一步在复杂体系，特别是自然系统与人类社会经济系统的耦合理论构建方面寻求突破。也需要在跨界面、多尺度融合数据的可持续获取，以及一体化、精细化的全球和区域地球系统模拟能力等方面得到根本性的提升。”戴民汉说。

气候模式发展是典型的大科学工程，但从前期相关研究来看，自然资源部第一海洋研究所乔方利研究员分析，虽然我国不同部门对气候模式发展投入总量不少，但尚未在国家层面按照大科学工程的方式推进气候模式的建设，基本处于分散自由发展状态，远未形成合力。

乔方利建议，对我国气候模式发展开展顶层设计，建立气候模式测试平台，不断吸纳国内外特别是科技部资助项目中气候模式发展的核心科学与技术，这样就会符合大科学工程的本质且形成合力，推动我国气候模式相关研究稳固屹立于世界科技前沿，支撑碳达峰、碳中和目标的实现。