香山科學會議聚焦地球系統變化

今夏以來，我國多地持續高溫少雨，截至9月19日，中央氣象臺已連續33天發布氣象干旱預警；7月份，北極圈溫度一度飆升至32.5攝氏度……全球極端天氣頻發，與全球氣候變化有啥關系？

日前，香山科學會議第S68次學術討論會聚焦地球系統與全球變化，多學科、跨領域的專家學者們在此次會議上對全球氣候變化的特征、影響和機理，以及全球氣候變化的適應與應對等課題進行了深度探討。

氣候變化對宜居地球造成挑戰

“以氣候快速增暖、生物多樣性銳減以及環境污染加劇為主要特征的當代全球變化關乎人類的文明及生存環境的可持續發展，因而成為目前世界各國政府、民眾及科技界最為關注的全球性問題之一。”中國科學院院士、廈門大學戴民漢教授在會議上指出。

中國科學院院士、南京大學沈樹忠教授從生物多樣性的角度分析，近百年來的全球快速變暖正快速改變地球棲居環境，導致海陸生物多樣性銳減，深刻影響生命演化進程，是人類和地球生物圈當前面臨的重大挑戰。

中國科學院院士、武漢大學夏軍教授的關注點則是陸地水循環。“全球變化背景下，無論全球尺度還是中國區域，陸地水循環正在發生顯著的變化，尤其陸地水循環區域分異和極端水旱災害事件頻率在增加。”夏軍以長江流域舉例說，過去50多年，長江上游宜昌控制站的徑流量減少了495億立方米。

氣候變化帶來的自然災害也不容忽視。“氣候變化導致的溫度升高和降雨增多對災害發生的水源、物源、能量等條件都有顯著影響，致使自然災害頻次增加、規模增大、持續時間變長，造成的損失也呈現出迅速增長的趨勢，自然災害風險急劇增加。”中國科學院院士，中國科學院、水利部成都山地災害與環境研究所崔鵬研究員說。

氣候變化帶來眾多新研究課題

全球氣候變化為多個領域的科學家帶來一系列新的研究課題。

“傳統的認知是，全球溫度變化與大氣二氧化碳含量關聯，地球環境變化節律與天文要素關聯。然而，目前決定碳排放與升溫關系的‘氣候敏感度’估算并不準，全球變化研究多聚焦于地球表層系統。”中國科學院院士、中國科學院地質與地球地理研究所研究員朱日祥指出。

朱日祥認為，從地球整體行為入手，研究地球宜居性的發展歷程、關鍵控制因素和調控機制，是認識地球氣候系統時空演化規律和預測地球未來發展趨勢的關鍵所在。

就生物多樣性變化而言，沈樹忠提出，解析生物多樣性對全球變化的響應形式、過程和機制是制定應對策略的關鍵，也是地球科學、生命科學和環境科學等多學科領域交叉研究的熱點。

“其難點在于，已有觀測數據由于時間跨度太短，難以準確預測近百年來的升溫是一次長期還是短期的變暖趨勢；在人類時間尺度上，不清楚全球變暖會對生物多樣性的時空分布造成何種程度的影響，而深時數億年以來的氣候與生物變化過程為解答這些難點提供了天然實驗室。”沈樹忠說。

中國提供有力科學支撐

“我國是受全球變化影響最為顯著的國家之一，因此高度重視全球變化研究。”戴民漢在會議上說。

戴民漢介紹，目前我國已初步構建了面向全球變化研究的多圈層觀測體系，建立了具有自主知識產權的氣候模式體系，為應對氣候變化，主導全球氣候治理，制定綜合防災、減災、救災規劃等提供了有力的科學支撐。

戴民漢同時指出，我國目前所取得的全球變化研究成果對實現碳達峰、碳中和等目標的支撐力度不夠，與掌握先進的地球系統觀測、分析、研究、模擬、預測能力與全球變化應對能力的發達國家相比，仍存在較明顯的差距和不足。

“我們亟待進一步在復雜體系，特別是自然系統與人類社會經濟系統的耦合理論構建方面尋求突破。也需要在跨界面、多尺度融合數據的可持續獲取，以及一體化、精細化的全球和區域地球系統模擬能力等方面得到根本性的提升。”戴民漢說。

氣候模式發展是典型的大科學工程，但從前期相關研究來看，自然資源部第一海洋研究所喬方利研究員分析，雖然我國不同部門對氣候模式發展投入總量不少，但尚未在國家層面按照大科學工程的方式推進氣候模式的建設，基本處于分散自由發展狀態，遠未形成合力。