我国全球变化研究现状及展望

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由于我国具有独特的地质和地理条件,以及在全球所处的重要地理位置,我国地球科学家敏锐地认识到,积极参与全球变化这一前沿科学领域研究对我国社会、经济可持续发展的现实意义和地球科学发展的推动作用,不仅参与了IGBP有关核心项目的研究,如“过去全球变化”,在其他领域,如海洋、土壤、土地利用/土地覆被、数据信息系统建设等也积极开展了研究,取得了显著的成果,为全球变化研究作出了重要的贡献。总体来说,我国的全球变化研究紧紧瞄准科学前沿,有些方面还走在世界的前沿。

我国的干旱和半干旱区是研究全球变化的关键地区,因此组织了“干旱半干旱区150ka来环境演变的动态过程及发展趋势”(1992~1997)的研究。通过有代表性的环境地质剖面和东西向大断面,建立了高分辨率黄土、湖泊等陆相沉积物古气候记录的时间标尺,重建了150ka来环境演变序列及动态过程,揭示出西太平洋边缘的海洋因素是冰期时我国内陆干旱的原因之一,提出了东亚古季风变化动力机制的概念模型,并运用“时域组合模型”等数学手段,对我国北方干旱半干旱区未来演变趋势做了统计学的外推。这项成果被认为列入世界前列。

“中国北方晚更新世以来地质环境演化及其未来生存环境变化趋势预测”项目(1992~1995)重点研究了晚更新世以来,特别是全新世及最近2~3ka以来的环境、气候演变,研究在构造运动、气候因素及人类活动影响下,陆地水系统和土地系统发生、发展和变化趋势,重塑和编制了青藏高原-黄土高原-华北平原至渤海沿岸东西大断面的古气候、古环境,提出了北方20ka来古气候变化模式并预测今后50a以地下水资源和土地资源为主的生存环境。

在南北半球古气候计划(PANASH)3条南北半球研究断面中,我国是PEPI断面的主要负责人之一。这条断面包含了许多独特的环境,如继续不断隆升的青藏高原,世界上最大的海洋暖池——西太平洋暖池,最大的季风区——亚洲季风区,最大的中纬度沙漠等,还有保存良好长序列记录的黄土、洞穴、高原湖泊沉积等优势支柱。可望在高分辨率重建古环境变化历史和古季风环流作用机制等重大问题上有突破性的进展。此外,在前述全球碳循环的源汇研究方面,中国揭示了通过碳酸盐岩岩溶作用回收大气碳的重要过程并作了定量的估算。

有关全球变化数据管理方面,我国已参加了WDC(世界数据中心),并相应在WDC-D中建立了9个学科中心:海洋、气象、地质、地震、冰川冻土、天文、地球物理、空间物理、可再生资源与环境学科中心等,它们已为全球变化研究提供了许多诸如海平面变化、高亚洲寒区地理信息系统、资源和环境方面的数据和资料服务。

10年(1985~1995)来,据统计,我国全球变化研究项目已达350项左右,其中一些跨学科的重大项目,如“全球气候变化预测、影响和对策研究”,“我国未来(20~50年)生存环境变化趋势的预测研究”,“灾害性气候的预测及其对农业年景和水资源的影响”。这些研究成果都获得了国内外的高度评价。

结合国际全球变化的研究重点方向和我国的优势和特点在已取得的富有成效的研究基础上,应在以下几方面继续努力,以求有更进一步的提高和突破。

(1)大力支持南北半球古气候耦合机制已开展的PEPⅡ计划研究。现国家自然科学基金“九五”重大项目“我国季风区古环境变化机制及其与全球变化的动力学联系”已列入PEPⅡ执行计划之中。这对加强古环境的研究是一个重要措施。

(2)青藏高原和极地对全球及邻区变化的影响研究。青藏高原的隆升已极大地改变了亚洲大气环流的形势。中国西北部进一步变干旱,东部湿润。青藏高原现仍在继续隆升,又处于中国境内,我国地学家应进一步研究高原的隆升机制,以预测对中国地质环境和气候将产生的变化趋势,乃至对全球变化的影响。

(3)继续发挥我国全球变化地质记录重要支柱的优势作用,加强黄土、岩溶洞穴沉积、湖泊沉积等地质记录与古环境变化的研究。

(4)全球变化研究的数据信息系统建设和数据共享。现我国除9个学科数据中心外,还有一些观测台网,如中国生态系统研究网络包括了29个野外研究台站以及4个分中心和1个综合中心。在此基础上,进一步完善遥感与地理信息系统、海洋观测系统,建立海洋资源、环境数据库和管理信息系统等。数据资源共享难度较大,更需加强管理协调以便充分利用,以免工作重复,造成浪费。