吳紹洪 趙東升



摘要 本文基于氣候變化影響與適應領域的研究,重點聚焦國家第三次氣候變化評估報告發布以來的最新成果,從全國尺度評估氣 候變化對我國社會經濟可持續發展重點領域的影響,揭示氣候變化對各重點領域影響的時空格局及區域差異,預估未來氣候變化風 險,為國家應對氣候變化宏觀政策制定和促進社會經濟可持續發展提供科技支撐。本文評估了重點領域的影響和風險、重大工程和 脆弱區的影響和風險、綜合風險與適應三個方面,分析了氣候變化對農業、水資源、海洋與海岸帶、自然生態系統、人體健康和環境、重 大工程、脆弱區的影響與風險及區域綜合風險和適應的最新研究進展。氣候變暖在改變區域水熱資源分配的同時,對農業、水資源、 海洋與海岸帶、人體健康等相關敏感領域和區域產生了十分明顯影響,并且將在未來進一步加劇這些領域和區域的風險,特別是農牧 交錯帶和黃土高原風險較為突出,同時氣候變化將對青藏鐵路、南水北調等重大工程產生不利影響。我國在適應氣候變化領域戰略 研究和實踐上有了長足的進步,提出了有序適應氣候變化的理念并設計了實施路線圖,但是在綜合風險和適應領域的研究整體上還 比較薄弱,綜合風險和適應研究仍無法有效支撐氣候變化應對工作。氣候變化在某種程度上帶來氣候資源,對自然系統和社會經濟 的負面影響明顯。研究再次表明,氣候變化利弊共存,總體上弊大于利。
關鍵詞 氣候變化;影響;風險;適應
中圖分類號 P467 文獻標識碼 A 文章編號 1002 -2104(2020)06 -0001 -09 DOI: 10.12062/cpre. 20200401
氣候變化不僅是當今社會最突出的環境問題之一,也 是未來人類將可能面臨的巨大風險。中國地處東亞季風 區,是世界上氣候變化最為脆弱的地區之一,氣候變化深 刻地影響經濟社會的可持續發展,對糧食安全、生態安全、 國土安全和水資源保障安全構成嚴重威脅。目前,中國經 濟快速發展,氣候變化進一步加劇,將使眾多的人口和迅 速增長的社會財富聚集并暴露在氣候變化的影響之下,給 中國社會經濟發展增加了極大的風險。而未來幾十年中 國經濟仍將快速增長,日趨顯現的氣候變化影響和風險問 題給社會經濟發展帶來了新的挑戰。根據《巴黎協定》, 各締約國要把全球平均氣溫上升幅度控制在2T以內,并 在此基礎上再做出升幅小于1.5 T的努力。在聯合國提 出的可持續發展目標中,氣候變化應對也是人類面臨的全 球挑戰。
自從國家第三次氣候變化評估報告發布以來,中國科 學家在氣候變化的影響、風險和適應方面逐步與國際接 軌。在糧食生產、自然生態系統、水資源、海洋與海岸帶、 環境質量、人體健康、旅游活動、重大工程與能源等領域以 及不同的特殊區域取得了一系列進展,在氣候變化的適應 方面也取得了顯著進展,加深了科學家對氣候變化影響、 風險與適應的認知。本文在國家第四次評估報告編寫的 過程中,初步總結近年來的氣候變化影響、風險與適應的 最新成果,以期從國家層面全面準確地評估氣候變化影 響、風險和適應,促進國家應對氣候變化、提升國家競爭 力、維護國家安全工作,支撐國家全面實現小康社會與美 麗中國建設。
1重點領域的影響與風險
1.1農業
氣候變化使農業熱量資源增加,作物生長季延長,多 熟作物種植北界北移,作物種類多樣化。1981-2010年我 國一年一熟地區縮小0. 5%,而一年三熟種植整體面積擴大2. 8% (見圖1)⑴。但氣候變化加大農田土壤退化,使 災害增強、病蟲害影響加重。氣候變暖可造成長時間持續 的土壤干旱,由此會進一步降低土壤肥力,帶動土壤鹽分 向上移動,引起地表植被退化,易出現或加重土壤鹽漬化, 加劇土壤荒漠化[2]。變暖和極端天氣氣候事件的增加一 定程度上改變了農田病蟲的生境,向著有利于病蟲害爆發 的方向發展[3]o 1961年以來,生育期內平均溫度升高使 冬小麥、玉米、雙季稻的平均單產分別減少5. 8%、3. 4%、 1.9%⑷。未來氣候變化下,在升溫1.5 T和2.0 ^背景 下玉米平均減產幅度為3. 7%和11.5% ;黃土高原馬鈴薯 產量總體呈現下降趨勢。
1.2水資源
中國西部地區降水增加,部分河流徑流增多,在一定 程度上改善生態,緩解水資源供需矛盾。西部徑流可能繼 續增多,在徑流拐點出現之前,緩解水資源壓力。近60 a 瑪納斯河徑流量總體呈增加趨勢,其肯斯瓦特水文站年徑 流1957-2012年期間呈現持續上升趨勢[5] o黃河、海河、 遼河水資源銳減,加大了水資源壓力。未來極端暴雨、洪 澇、干旱事件可能增多、增強,區域洪旱災害風險可能進一 步增大。遼河中上游徑流呈減少趨勢,徑流年際變化大, 徑流量在2000年最小[6-7]o降水和徑流系數總體呈減少 趨勢,而氣溫呈升高趨勢,年降水和年徑流存在明顯的階 段性演變特征。松花江流域在過去60 a 33個站點中31 個年徑流表現出減少趨勢,該趨勢在1990年之后更加明 顯,松花江干流徑流量減少顯著[8]o黃河流域近60 a實 測徑流也呈減少趨勢,且該趨勢較為顯著,徑流突變發生 在20世紀70年代左右[9] o在年均氣溫升高2T時,海河 流域的徑流量將減少6 . 5% ;當年降水量增加或者減少 10%時,海河流域的徑流量將分別增加26%和減少23% ;當汛期降水占年降水量的比例分別增加或者減少10% 時,全流域的徑流量將會增加12%或者減少7% [10] o 1.3海洋與海岸帶
觀測顯示,中國海平面上升明顯(見圖2)o 1980- 2017年,渤海與黃海沿海海平面平均上升速率為3.4 mm/ a,東海與南海沿海海平面平均上升速率為3. 3 mm/ a[11-12]o海平面上升導致海岸侵蝕、海水入侵和土壤鹽漬 化;極值水位升高,頻率增加。紅樹林等濱海濕地面積減 少,生境和生物多樣性受損。1950-2002年間,中國紅樹 林面積減少了 73% [13-14] o海洋變暖影響海洋生物物候特 征、地理分布、物種組成和生命過程的關鍵節點變異。海 洋熱浪已導致養殖海參大面積死亡和社會經濟重大損失, 造成珊瑚白化,死亡率上升,珊瑚覆蓋度明顯下降。近幾 十年來,中國近岸珊瑚面積減少了 80%,影響生態系統健 康[15]o未來海平面上升將導致海岸侵蝕、海水入侵和土 壤鹽漬化加劇;極值水位增加。上海呂四驗潮站當前百年 一遇的極值水位到本世紀末(2081—2100年)預估將變為 一年一遇甚至更頻繁(RCP8. 5)o海洋變暖使魚類等物種 正在向高緯度海區遷移,近海底棲動物分布有顯著變化, 引起外來物種入侵;影響養殖業和生態系統。未來有害赤 潮、大型藻類、水母災害等頻發,面臨珊瑚礁等典型生態系 統的持續退化,紅樹林等濱海濕地生境喪失等風險,海洋 和海岸帶生態系統服務功能繼續弱化。在氣候變化疊加 人類活動的影響下近海和海岸帶系統具有較高的氣候脆 弱性及風險,且適應能力不足。
1.4陸地自然生態系統
氣候變化及極端天氣氣候事件對森林、草地、濕地和 荒漠等類型生態系統的地理分布、物候、結構和功能、服 務、野生動物以及災害和脆弱性均產生了可明顯觀測到的 影響。氣候變化有利于東部地區木本植物北移、西北地區 木本植物西移[16];長白山和小興安嶺北部的森林生物量 均呈顯著增加趨勢[17] o 1960—2012年,714條木本植物的 春、夏季物候期序列中有94%提前,平均提前趨勢為 -2 . 55 d/10 a;294條木本植物秋季物候期(葉變色和落 葉期)序列中有77. 5%推后,平均推后趨勢為1. 98 d/10 a[18]o渾善達克沙地的年均氣溫呈下降趨勢,年均降水量 呈增加趨勢,導致渾善達克沙地以荒漠化面積縮小為 主[19]o氣候增暖使青藏高原三江源地區40種瀕危保護 草本植物中有35種的分布面積呈增加趨勢,只有5種分 布面積呈減少趨勢如。
未來氣候變暖有利于森林向高海拔和高緯度地區遷 移,熱帶和暖溫帶森林的面積呈增加趨勢。熱帶雨綠樹種 分布區將增加2倍以上,84%的植被表現為正向的變化, 特別是西北地區的植被覆蓋可能有所提高'21〕;約79%的
植被可以適應未來氣候。氣候變化將進一步影響森林、草 原、濕地和荒漠生態系統的地理分布、物候、結構和功能、 脆弱性和服務以及野生動物、野生植物、種質資源、入侵生 物、保護物種和保護區。內蒙古典型草原和荒漠草原的植 被生產力呈下降趨勢,且高寒草甸、高寒草原、溫帶草甸草原、 典型草原、高寒荒漠和溫帶荒漠的土壤碳儲量均呈下降趨 勢A%〕。在新疆大部分地區、西藏北部和西北部、青海西北 部,區域氣溫升高使得沙質荒漠化明顯加重。未來青藏高寒 區凍原高山草地面積比從60.40%減少至36.75%如,東部季 風區的凍原高山草地將在21世紀末消失;溫性典型草原 和高寒草甸的適宜區減小。東北地區沼澤濕地面積呈明 顯減少趨勢,且分布區呈由東向西遷移、南北向中心收縮 的趨勢;青藏高原濕地總面積呈減少趨勢[25]o野生高等 植物瀕危比例達15% -20%,野生動物瀕危程度不斷加 劇,有233種脊椎動物面臨滅絕,約44%的野生動物數量 呈下降趨勢[26]o
1.5人體健康
氣候變化通過溫度、濕度、氣壓、日照時長等因素的變 化影響自然系統中傳染病的病原體、宿主和疾病傳播媒 介[27 -28],以及人體系統中的呼吸系統、免疫系統、循環系 統和消化系統等,從而對人體造成間接性健康損害。由于 受變暖影響,我國血吸蟲病流行區將明顯北移,潛在流行 區面積將達全國總面積的8%,受血吸蟲病威脅的人口將 增加2 100萬'曰。可以通過高溫熱浪、寒潮、暴雨洪澇和 干旱等極端氣候和天氣事件直接對人體造成危險性暴露 傷害[30-31]:如高溫熱浪可直接引起人體熱痙攣、熱衰竭和 熱射病的發生甚至死亡,也可間接引起如心肌梗死、腦卒 中、缺血性心臟病、高血壓、呼吸困難等循環系統和呼吸系 統的嚴重疾病[32] o調研發現沙塵暴發生時,咳痰、眼睛干 澀、打噴嚏等急性刺激癥狀發生率均升高,癥狀發生率與 大氣中PM/的濃度成正相關[33]o還可以通過改變包括 大氣層、水、土壤在內的自然環境和農作物產量與地理分 布間接對人類健康造成威脅,也可以受包括年齡、性別、社 會經濟狀況等人類自身因素調節,對人類貧困狀況、個人 與群體心理健康以及經濟貿易狀況造成影響,從而間接影 響人體的身心健康技句o
1.6環境
氣候變化通過天氣條件影響局地和區域污染物濃度, 影響人為排放,影響大氣污染物排放的自然來源,改變空 氣中過敏原的分布和類型。全國664站1961—2012年逐 日霾觀測資料、降水量、平均風速和最大風速資料分析表 明:年霾日數東多西少,中東部大部地區年霾日數在5~ 30 d,部分地區超過30 d;冬半年平均霾日數呈顯著的增 加趨勢(1.7d/10a),霾日數在1970年代初和21世紀初 發生了明顯均值突變[3S]o近地面的。3濃度變化呈先增 高后降低的趨勢,季節濃度之間的關系是夏季〉秋季〉春 季〉冬季,在7月份達到全年最高值,華東、華南、華北地 區的。3污染較為嚴重[36: o氣候變化造成浙江省大氣擴 散能力下降,1996—201S年杭州市和浙江省大氣擴散指數 下降了 0 . SS和0.81,降幅達到35.71%和42.69%,不利 于NOx和VOCS等擴散[37] o未來氣候變化影響下山西太 岳山中部氣溫呈上升趨勢,降水和輻射強度波動大,RCP 2 . 6、RCP4. S、RCP6. 0和RCP8. S情景與基準情景下,油 松單萜烯日排放速率在1~210d呈上升趨勢,在210 - 36S d呈下降趨勢;未來氣候變化情景比基準情景下高約 2 ^g/(g · d),在 RCP8. S 情景下最高[38]。
2重大工程和脆弱區的影響與風險
2 . 1重大工程
氣候變化對重大工程的運營產生了顯著的影響,評估 到的工程中生態工程受到正面影響為主,水利工程、青藏 鐵路和海洋工程則負面影響較大。
(1)重大水利工程。三峽庫區霧日天數有所減少,庫 區暖冬得到加強,人春提前[39]o三峽庫區年內降水變率 增加,引起三峽工程以上流域來水的波動變化,增大人庫 水量變動范圍[40]o預估21世紀中期三峽庫區以及整個 長江上游地區的降水有所增加,同時三峽周邊極端天氣事 件發生頻率及強度可能增加,將引發超標洪水的產生,對 三峽工程造成防洪壓力[41-42] 。持續性的旱澇災害呈增加 趨勢,增加了南水北調正常運行的風險。中線工程水源區 (漢江流域)和受水區(海河流域)年平均降水均呈不顯著 的下降趨勢,加劇了供需矛盾[43]o未來華北平原河流的 徑流量呈減少趨勢,加劇南水北調的供水壓力。預估未來 南水北調中線水源區與受水區同重旱的概率將明顯增大, 加劇中線的供水壓力[44]。
(2)青藏鐵路。氣候變暖導致青藏高原多年凍土逐 漸退化'4S ],對青藏鐵路產生直接影響,不但降低行車安全 性,增加后期運營維護成本,而且限制列車行車速度及通 行能力。降水量逐漸增加,氣候濕化引發的地表水、地下 水增加了對凍土的熱侵蝕,不僅加速了凍土退化,同時極 易引起水害侵襲。青藏高原氣候的暖濕化導致熱融湖數 量逐年增加。存在于公路、鐵路兩側的熱融湖對凍土路基 的長期穩定具有極大威脅[46] o持續增加的年降水和連續 的極端降水誘發湖泊潰決風險顯著增大[47 ],青藏公路、青 藏鐵路和蘭西拉光纜存在被沖毀的風險。
(3)重大生態工程。氣溫變暖導致三江源生態工程 區植被返青期提前,冰川凍土融水增多,同時降水增 加[48 ],對植被生長起到了促進作用,使荒漠化進程減緩, 荒漠面積減少,水體面積增加,有利于區域生態的恢復。 天然林保護工程區和“三北”防護林體系建設工程區森林 資源持續增長,生物多樣性得到有效保護,植被防風固沙 能力顯著提升'49「S0 ] o退耕還林(還草)工程區林草覆蓋度 和蓄積量增加,土壤侵蝕降低,水土保持能力提高,土壤有 機碳儲量和肥力增加'S1「S4 o京津風沙源治理區生態環境 明顯好轉,風沙天氣和沙塵暴天氣明顯減少[SS ] o預估未 來氣溫升高,將為三江源生態保護區植被生長特別是草地 的生長創造了水熱條件,有利于草地景觀向其他景觀類型 擴張,但同時該地區蒸發量將持續上升,荒漠面積將局部 擴大。未來氣候變暖有利于天然林保護工程區植被恢復 與生長。暖濕化的氣候會促進“三北”防護林地區植被生 長,強化“三北”防護林的生態效應和氣候效應。未來氣 候干暖化情境下天然林保護工程土壤中的碳被釋放回大 氣的風險增高。京津風沙源治理工程將從總體上遏制沙 化土地的擴展趨勢,使北京周圍生態環境得到明顯改善。
(4)重大海洋工程。由于大氣中二氧化碳等溫室氣 體含量增高而帶來的逐年加劇的海水酸化問題使得海水 腐蝕性增強,海洋環境下水位變動較為頻繁,地基土承載 力較低和工后沉降較大是目前圍填海工程普遍問題。在 高強度的風暴潮影響下,海堤的破壞和海水的漫堤會同時 發生'如,導致城市嚴重淹水,建筑設施破壞,道路積水中 斷,農田大面積淹沒。強降雨事件常與風暴潮災害同時發 生,可能導致港區裝卸作業平臺淹水,繼而引發石化罐區 滲水。風浪作用下產生沿岸流,造成珊瑚砂的流失,使珊 瑚礁海岸侵蝕后退,使得原有海岸建筑、防護措施等遭到 破壞。海平面上升還會造成地勢相對較低的核電站存在 被淹沒的可能。風暴潮頻發影響海堤護面塊體穩定性、背 水坡的防水性、海堤的結構強度、海堤的地基穩定性。海 堤的護面塊體在極端大浪的沖擊下會產生結構破壞和整 體失穩,堤身結構容易產生損壞。海平面上升會導致波浪 作用增強,將導致波浪對各種水工建筑物的沖刷和上托力 增強,威脅危化品港口的儲罐及其他碼頭設施的安全和使 用壽命。海平面上升將增加海岸防護措施與高含鹽量海 水直接接觸的概率和時間,導致浪濺區鋼筋嚴重腐蝕,影 響結構耐久性、安全性,會加速海洋平臺鋼結構的腐蝕。
2 . 2脆弱區
(1)青藏高原區。青藏高原氣候暖濕化趨勢明顯[S7], 致使水循環速率加強、植被覆蓋度上升,凈初級生產力增 加,農田面積擴大[S8-S9 ],但同時也帶了災害風險增強、凍土退化、冰川和積雪減少、沙漠化面積擴大等負面影 響[6°-62]o未來青藏高原氣候仍以變暖和變濕為主要特 征,冰川和積雪將持續減少,河流徑流量則將增加,高寒草甸 分布區可能被灌叢擠占,多年凍土區面積將進一步減少。
(2) 喀斯特地區。喀斯特地區氣候變化對植被覆蓋 影響呈利好趨勢。對1991—2°1°年廣西地區的研究表 明,其氣候呈現干暖化趨勢,對土地石漠化發展產生一定 抑制作用[63],主要植被類型覆蓋度呈上升趨勢[64\氣候 變化對喀斯特地區水文循環和水資源影響較為明顯,地表 水源涵養量增加,但蒸散發減少、產流量增加、土壤含水量 降低,加大了水土流失風險[6S]o
(3) 北方農牧交錯帶。北方農牧交錯帶氣候變化總 體呈暖干化趨勢,增溫遠快于中國和全球陸地的平均水 平國,導致氣候界線整體向東南移動。受氣候變化影響, 北方農牧交錯帶內大部分草地的凈初級生產力增加。 2°°°年以來,68. 06%的草地呈現出NPP增加的趨勢, 31.94%的草地呈現出NPP減少的趨勢。氣候變化造成草 地退化的區域占總草地面積的18.46%,主要集中在中部 地區,零散分布在東北部和西南部w ];生長季歸一化植被 指數緩慢上升。200°年以來,北方農牧交錯帶生長季 NDVI整體上升速率為0. 004 6/a〔68〕o
(4) 黃土高原區。黃土高原暖干化趨勢明顯,區域年 平均氣溫顯著升高,增溫速率高于全球和中國平均水 平[69] o受氣候變化影響,黃土高原干旱區面積擴大,半干 旱和半濕潤區南移[70-71],洪澇災害風險加劇;陸地水儲量 顯著下降,植被有所恢復[72 ],水土流失減少;越冬作物種 植界線北移西擴,喜溫作物種植面積和氣候生產潛力增 加,農業生產的不確定性上升'73 ] o未來氣候變化是已觀 測到的氣候變化的放大,將進一步加劇水資源的供需矛 盾,致使植被恢復工程受限[74],農業生產脆弱性增加。
研究顯示,氣候變化會加劇貧困人口面臨的各種風 險,生計和貧困問題越發突出'7S ] o應對氣候變化的脆弱 性與貧困具有極高的伴生關系,減緩和適應氣候變化的政 策和行動對生計、貧困和不平等性的影響有利有弊'的,在 某些情況下甚至會進一步惡化貧困人口和邊緣人群的境況。
3氣候變化的綜合風險與適應
3.1氣候變化綜合風險格局
氣候變化的負面影響更為突出,未來我國氣候變暖風 險將進一步加劇,且存在顯著的區域差異(見圖3)〔77 o 氣候變化與自然系統和社會經濟耦合,導致了風險時空分 布的變化,把這種時空格局進行系統化的表達是開展適應 氣候變化工作的科學基礎之一。在不同系統或部門氣候 變化風險綜合評估的基礎上,根據風險分布的空間規律, 按照區域自然環境及社會環境的結構、功能及特點,劃分 成不同來源、不同等級的地區。在綜合糧食生產、生態系 統、社會經濟系統氣候變化風險分類與綜合評估的基礎 上,首先明晰氣候變化發生的敏感區域,進而辨析極端事 件嚴重程度的危險區域,最后劃分出承險體脆弱性的風險 區域,預估了中國綜合氣候變化風險的分布格局'"〕o在 RCP8. S情景下,中國氣候變化格局的特征為:氣候變化敏 感區表現為東北、華中、青藏地區為顯著增暖區域;青藏南 部、西南、華南顯著降雨增加,華中顯著降雨減少。極端事 件危險區表現為:極端降雨主要發生在東部的東北到華 南;高溫熱浪主要出現在中部的華北到華南、西北部;干旱 則主要在華北,黃土高原、青藏高原東部,西北和西南地 區。承險體風險區域表現為,東部為人口、經濟的高風險 區域;西南、華南、黃土高原、農牧交錯帶、松嫩平原為自然 生態系統高風險區域;華南、西南、長江中下游、西北綠洲 為糧食生產的高風險區域。
3.2適應氣候變化
中國在適應氣候變化體制、機制、法制與能力建設方 面做了很多卓有成效的努力,在重點領域與區域開展一系 列適應氣候變化的行動并取得顯著成效,實施了若干重大 工程和示范項目。通過大江大河綜合治理、山區水土保 持、水源保護、集雨節水、農田基本建設、城市下墊面改造 與綠地建設等工程,提高了城鄉應對旱澇災害、水資源短 缺的能力。通過研發突破關鍵適應技術,有效保障了青藏 鐵路、西氣東輸、南水北調等一系列重大工程的實施,極大 提高了西部生態脆弱地區、北方干旱缺水地區和東部能源 短缺地區應對氣候變化風險的能力,極端天氣氣候事件傷 亡率與直接經濟損失占GDP比例明顯下降。公眾適應意 識和科技支撐能力有所增強,初步建立氣候變化影響與極 端事件比較系統和完整的監測預警和響應系統,農、林、 水、海與應急管理等領域逐步構建適應技術體系。適應理 論與方法研究取得新的突破[79],通過合理安排和組織,使 自然環境能在長時期、大范圍不發生明顯退化,甚至能夠 持續好轉,同時又能滿足當時社會經濟發展對自然資源和 環境的需求的人類活動理]。通過技術先導、全面有序,構 筑有序適應的路徑圖(見圖4)o在發展中國家率先制定 和實施國家適應氣候變化戰略,提出構建人類命運共同體 的理念,重視適應與減緩的統籌協調,強調適應氣候變化 與生態建設和與社會經濟轉型相結合,建設可持續的氣候 適應性韌性社會。
4結論
通過對近年來,特別是第三次國家氣候變化評估報告 發布氣候變化影響、風險和適應領域的總結,得到以下結論。①氣候變化對相關敏感領域和區域產生了影響,一些 已經發生的影響還十分明顯。②氣候變化對各領域和區 域的影響存在正和負兩個方面,總體表現再次肯定了第三 次國家評估報告對“弊大于利”的認識,特別是表現在未 來可預見到的風險還是非常突出。③適應氣候變化領域 在戰略研究和實踐上有了長足的進步,提出了有序適應氣 候變化的理念并設計了實施路線圖。④許多方面仍然需 要深入研究,包括氣候變化影響的氣候與非氣候因素;未 來風險預估的定量化表征;適應氣候變化的可用與適應技 術以及應用上仍是薄弱環節,尚未達到適應氣候變化的要 求,需要在未來重點加強。
致謝:本文是根據《第四次氣候變化國家評估報告》第二 卷:影響、風險和適應的初稿整理的。感謝各領域的首席 作者居輝、謝立勇、楊曉光(農業),嚴登華、王國慶(水資 源),蔡榕碩、左軍成(海洋),周廣勝、戴君虎、吳建國(陸 地生態系統與生物多樣性),魏一鳴、鄧祥征(能源系統), 周曉農(人體健康),高吉喜(環境),席建超(旅游),肖偉 華、溫智(重大工程),張樹文、馬欣、高江波(敏感區域), 許吟隆、鄭大瑋(適應)以及他們領導的團隊對本文的 貢獻。
(編輯:劉照勝)
參考文獻
[1 ] YANG X G,CHEN F,LINXM,et al. Potential benefits of climate change for crop productivity in China [ J ]. Agricultural and forest meteorology,2015,208: 76 -84.
[2]王占軍,邱新華,唐志海,等.寧夏1999-2009年土地荒漠化演變 影響因素分析[J].中國沙漠,2013,33(2) :325 -333.
[3]傅小琳.氣候變化對臨朐玉米、小麥部分病蟲害發生規律的影響 [D].泰安:山東農業大學,2015.
[4]矯梅燕.農業應對氣候變化藍皮書:氣候變化對中國農業影響評 估報告[M].北京:社會科學文獻出版社,2014.
[5]劉艷,楊耘,聶磊,等.瑪納斯河出山口徑流EEMD-ARIMA預測 [J].水土保持研究,2017(6) : 273 -280.
[6]馬龍,劉廷璽,馬麗,等.氣候變化和人類活動對遼河中上游徑流 變化的貢獻[J].冰川凍土,2015,37(2) :470 -479.
[7]胡海英,黃國如,黃華茂.遼河流域鐵嶺站徑流變化及其影響因 素分析[J].水土保持研究,2013,20(2): 98 -102.
[8]李峰平.變化環境下松花江流域水文與水資源響應研究[D].吉 林:中國科學院研究生院(東北地理與農業生態研究所),2015.
[9]趙建華,劉翠善,王國慶,等.近60年來黃河流域氣候變化及河 川徑流演變與響應[J].華北水利水電大學學報(自然科學版), 2018,39(3):1-5,12
[10]賀瑞敏,張建云,鮑振鑫,等.海河流域河川徑流對氣候變化的 響應機理[J].水科學進展,2015,26(1) :1 -9.
[11]國家海洋信息中心.中國沿海海平面上升影響專題評估報告 [M].天津:海洋出版社,2019.
[12]王慧,劉秋林,李歡,等.海平面變化研究進展[J].海洋信息,
2018,33(3):22-28
[13]張喬民.我國熱帶生物海岸的現狀及生態系統的修復與重建 [J].海洋與湖沼,2001(4) :454 -464.
[14 ] CAO W Z, WONG M G . Current status of Coastal zone issues and management in China: a review [ J ]. Environment international, 2007,33(7):985-992
[15]吳鐘解,王道儒,葉翠信,等.三亞珊瑚變化趨勢及原因分析 [J] 海洋環境科學,2012,31:682-685
[16 ]張曉芹.西北旱區典型生態經濟樹種地理分布與氣候適宜性研 究[R].中國科學院教育部水土保持與生態環境研究中心, 2018
[17]TAN K,PIAO S L,PENG C H,et al. Satellite-based estimation of biomass carbon stocks for northeast China's forests between 1982 and 1999[J] Forestecologyandmanagement,2006,240 ( 1 ):114- 121
[18]GE Q S, WANG H J, RUTISHAUSER T, et al. Phenological responsetoclimatechangeinChina:ameta-analysis [J ] Global changebiology,2015,21(1):265-274
[19]李春蘭,朝魯門,包玉海,等.21世紀初期氣候波動下渾善達克 沙地荒漠化動態變化分析[J].干旱區地理,2015(3) :556 - 564
[20]武曉宇,董世魁,劉世梁,等.基于MaxEnt模型的三江源區草地 瀕危保護植物熱點區識別[J].生物多樣性,2018,26(2):138 -148.
[21]周廣勝,何奇謹,殷曉潔.中國植被/陸地生態系統對氣候變化 的適應性與脆弱性[M].北京:氣象出版社,2015.
[22 ] ZHAO D S, WU S H, DAI EF, et al . Effect of climate change on soil organic carbon in Inner Mongolia [ J ]. International journal of climatology,2015,35(3):337-347
[23 ]栗文瀚.氣候變化對中國主要草地生產力和土壤有機碳影響的 模擬研究[D].北京:中國農業科學院,2018.
[24]車彥軍,趙軍,師銀芳,等.基于CSCS和RegCM3模型的21世 紀末中國潛在植被[J].生態學雜志,2014,33(2) : 447 -454.
[25 ]XUEZS,ZHANGZS,LUXG,etal Predictedareasofpotential distributionsofalpine wetlandsunderdiferentscenariosin the Qinghai-TibetanPlateau [J ] Globalandplanetarychange,2014, 123(A) : 77 - 85.
[26]何霄嘉,張于光,張九天,等.中國生物多樣性適應氣候變化策 略研究[J].現代生物醫學進展,2012,12(20) : 3966 -3970.
[27]張利娟,徐志敏,戴思敏,等.2017年全國血吸蟲病疫情通報 [J].中國血吸蟲病防治雜志,2018,30: 481 -488.
[28]滕衛平,俞善賢,胡波,等.氣候變化對中國瘧疾傳播范圍與強 度的影響[J].科技通報,2013,29: 38 -42.
[29]錢穎駿,李石柱,王強,等.氣候變化對人體健康影響的研究進 展[J].氣候變化研究進展,2010(6):241 - 247.
[30]劉健.2010—2014年臺風對海口市感染性腹瀉的影響研究 [D].北京:中國疾病預防控制中心,2017.
[31]高璐,丁國永,姜寶法.洪水事件對人群健康影響的研究進展 [J] 環境與健康雜志,2013,30:546-549
[32]馮雷,李旭東.高溫熱浪對人類健康影響的研究進展[J].環境 與健康雜志,2016,33: 182 -188.
[33]王金玉,李盛,王式功,等.沙塵污染對人體健康的影響及其機 制研究進展[J].中國沙漠,2013,33:1160 -1165.
[34]陸亞,尹可麗,錢麗梅,等.氣候變化的心理影響及應對策略 [J].心理科學進展,2014,22:1016 -1024.
[35]宋連春,高榮,李瑩,等.1961—2012年中國冬半年霾日數的變 化特征及氣候成因分析[J].氣候變化研究進展,2013,9(5): 313-318.
[36]段曉瞳,曹念文,王瀟,等.中國近地面臭氧濃度特征分析[J]. 環境科學,2015,38(12) : 4976 -4982.
[37]毛敏娟,杜榮光,胡德云.氣候變化對浙江省大氣污染的影響 [J].環境科學研究,2018,31(2) :221 -230.
[38]徐天瑩,吳建國,王立.氣候變化影響下不同地區苦竹異戊二烯 排放速率對比[J].應用生態學報,2018,29 (6) : 2028 -2042.
[39]向菲菲,王倫澈,姚瑞,等.三峽庫區氣候變化特征及其植被響 應[J].地球科學,2018,43($1): 42-52.
[40]周小英,謝世友,任偉.1955—2014年三峽庫區降水特征分 析一一以重慶市萬州區為例[J].西南大學學報(自然科學 版),2017,39(10) : 102-108.
[41]王浩,李揚,任立良,等.水文模型不確定性及集合模擬總體框 架[J].水利水電技術,2015,46(6): 21-26.
[42]王若瑜,譚云廷,程炳巖,等.基于高分辨率區域氣候模式的三 峽庫區降水變化模擬與預估[J].干旱氣象,2017,35(2): 291 -298
[43]夏軍,李原園.氣候變化影響下中國水資源的脆弱性與適應對 策[M],北京:科學出版社,2016: 196 -218.
[44]XU Y P, LIN S J, HUANG Y . Drought analysis using multi-scale standardized precipitation index in the Han River Basin, China [ J]. Journal of Zhejiang University - Science A,2011,12(6) : 483 - 494.
[45 ]林戰舉,牛富俊,劉華,等.青藏高原熱融湖對凍土工程影響的 數值模擬[J].巖土工程學報,2012,34 (8): 1394 - 1402.
[46 ]楊振,溫智,牛富俊,等.多年凍土區熱融湖研究現狀與展望 [J].冰川凍土 ,2013,35(6): 1519 -1526.
[47]崔鵬,陳容,向靈芝,等.氣候變暖背景下青藏高原山地災害及 其風險分析[J].氣候變化研究進展,2014,10(2): 103 -109.
[48]劉彩紅,余錦華,李紅梅.RCPs情景下未來青海高原氣候變化 趨勢預估[J].中國沙漠,2015,35(5): 1353 -1361.
[49 ]李澤椿,郭安紅,延昊,等.氣候變化對生態保護工程的影響
[J] 氣候變化研究進展,2015(11):179-184
[50]黃麟,祝萍,肖桐,等.近35年三北防護林體系建設工程的防風 固沙效應[J].地理科學,2018,38(4) : 600 -609.
[51]趙娟,劉任濤,劉佳楠,等.北方農牧交錯帶退耕還林與還草對 地面節肢動物群落結構的影響[J].生態學報,2019,39(5): 1653-1663
[52 ]崔曉臨,雷剛,王濤,等.退耕還林還草工程實施對洛河流域土 壤侵蝕的影響[J].水土保持研究,2016,23(5): 68 -73.
[53]劉淑娟,張偉,王克林,等.桂西北典型喀斯特峰叢洼地退耕還 林還草的固碳效益評價[J].生態學報,2016,36(17) : 5528 -
5536
[54 ]薛亞永,王曉峰.黃土高原森林草原區退耕還林還草土壤保持 效應評估[J].干旱地區農業研究,2017,35(5): 122-128.
[55 ] WUZH T , WU J J , HE B ,etal. Drought Ofset ecological restoration program-induced increase in vegetation activity in the Beijing-Tianjin Sand Source Region, China [ J ]. Environmental science & technology,2014,48(20) : 12108 -12117.
[56]李加林,張殿發,楊曉平,等.海平面上升的災害效應及其研究 現狀[J].災害學,2005(2) : 49 -53.
[57]YAO T D,THOMPSON L G,MOSBRUGGER V,et al . Third pole environment (TPE )[J] Environmentaldevelopment ,2012 ( 3 ):52 -64
[58 ] LIU W B, SUN F B, LI Y Z, et al . Investigating water budget dynamics in 18 river basins across the Tibetan Plateau through multipledatasets[J ] Hydrologyandearthsystem science ,2018 ,22 (1):351-371
[59 ] ZHANG G Q, YAO T, XIE HJ, et al . Lakes' state and abundance acrosstheTibetanPlateau [J ] Chinesesciencebulletin ,2014 ,59 (24):3010-3021
[60]段克勤,姚檀棟,石培宏,等.青藏高原東部冰川平衡線高度的 模擬及預測[J].中國科學:地球科學,2017,47(1): 108-117.
[61 ]馬巍,牛富俊,穆彥虎.青藏高原重大凍土工程的基礎研究[J]. 地球科學進展,2012,2(11):1185-1191
[62 ] HUG Y , DONG ZB , LU JF , etal Thedevelopmentaltrendand influencingfactorsofaeolian desertification in the Zoige Basin , easternQinghai-TibetPlateau [J ] Aeolianresearch ,2015 ( 19 ): 275-281
[63]張勇榮,周忠發,馬士彬,等.基于NDVI的喀斯特地區植被對 氣候變化的響應研究一一以貴州省六盤水市為例[J].水土保 持通報,2014,34(4) : 114 -117.
[64]馬華,王云琦,王力,等.近20 a廣西石漠化區植被覆蓋度與 氣候變化和農村經濟發展的耦合關系[J].山地學報,2014. 32 (1):38-45
[65 ] GAO JB ,WU SH Simulatedefectsoflandcoverconversionon thesurfaceenergybudgetinthesouthwestofChina[J ] Energies , 2014(7):1251-1264
[66]李英杰,延軍平,王鵬濤.北方農牧交錯帶參考作物蒸散量時空 變化與成因分析[J].中國農業氣象,2016,37(2): 166 -173.
[67]杜金桀,于德永.氣候變化和人類活動對中國北方農牧交錯區 草地凈初級生產力的影響[J].北京師范大學學報(自然科學 版),2018,54(3):365-372
[68 ]LIU ZJ ,LIU Y S ,LIY R Anthropogeniccontributionsdominate trendsofvegetationcoverchangeoverthefarming-pastoralecotoneof northernChina[J ] Ecologicalindicators ,2018 ,95:370-378
[69]顧朝軍,穆興民,高鵬,等.1961—2014年黃土高原地區降水和 氣溫時間變化特征研究[J].干旱區資源與環境,2017,31(3): 136-143
[70]劉宇峰,原志華,李文正,等.1961—2013年黃土高原地區旱澇 特征及極端和持續性分析[J].地理研究,2017,36(2): 345 -360.
[71]孫藝杰,劉憲鋒,任志遠,等.1960—2016年黃土高原多尺度干 旱特征及影響因素[J].地理研究,2019,38(7): 1820 -1832.
[72]ZHAO A Z, ZHANG A B ,LIU XF, et al. Spatiotemporal changes of normalized difference vegetation index ( NDVI) and response to climate extremes and ecological restoration in the Loess Plateau, China[J]. Theoretical and applied climatology,2018,132( 1 -2): 555 -567.
[73 ] HE L, JAMES C , CHEN C , et al. Diverse responses of winter wheat yield and water use to climate change and variability on the semiarid Loess Plateau in China[ J]. Agronomy journal,2014,106 (4) : 1169 -1178.
[74 ] PENG S Z, LI Z. Potential land use adjustment for future climate changeadaptationinrevegetatedregions [J ] .Thetotalenvironment ofscience,2018 ,639:476-484.
[75]張存杰,黃大鵬,劉昌義,等.IPCC第五次評估報告氣候變化對 人類福祉影響的新認知[J].氣候變化研究進展,2014,10(4): 1673-1719.
[76]徐保風.論實現氣候公正的普惠性道德目標[J].倫理學研究, 2018(5): 37-42.
[77]FENG A Q, CHAO Q C. An overview of assessment methods and analysis for climate change risk in China[ J]. Physics and chemistry of the earth , 2020. DOI: https ://doi.org/10. 1016/j. pce. 2020. 102861.
[78]吳紹洪,潘韜,劉燕華,等.中國綜合氣候變化風險區劃[J].地 理學報,2017,72(1): 3-17.
[79]許吟隆,鄭大瑋,李闊,等.邊緣適應:一個適應氣候變化新概念 的提出[J].氣候變化研究進展,2013,9(5): 376 -378.
[80]吳紹洪,羅勇,王浩,等.中國氣候變化影響與適應:態勢和展望 [J].科學通報,2016,61(10) : 1042 - 4054.
Progress on the impact, risk and adaptation of climate change in China
WU Shao-hong1 f2f3 ZHAO Dong-sheng1
(1. Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101 ,China;
2.Key Laboratory of Land Surface Pattern and Simulation, CAS, Beijing 100101, China;
3.College of Resources and Environment, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)
Abstract By evaluating the impact of climate change on the sensitive sectors of social and economic sustainable development in China on a national scale, this study reveals the spatio-temporal pattern and regional deferences of the impact of climate change on sensitive sectors, and estimates the risk of climate change in the future, in an effort to provide scientific and technological support for making national macro policies to deal with climate change and promoting sustainable socio-economic development. This paper evaluated the impact and risk of sensitive sectors, the impact and risk of major projects and vulnerable areas, as well as the integrated risk and adaptation. Besides, the recent studies of climate change on agriculture, water resources, ocean and coastal zone, natural ecosystem, human health and environment, major projects, vulnerable regions and the adaptations of regional integrated risks was analyzed. Climate warming not only changes the distribution of regional water and heat resources allocation, but also aggravates the risks in the fields of agriculture, water resources, ocean and coastal zone and human health, especially in the agro-pastoral ecotone and the Loess Plateau. Moreover, it would induce an adverse impact on major projects such as the Qinghai-Tibet Railway and the South-to-North Water Diversion Project. However, the research on integrated risk and adaptation in China remain relatively weak, which is still unable to effectively support for addressing climate change. To some extent, climate change brings climate resources and it has obvious impacts on the ecosystem and social economy. Importantly, this study again confirmed that the advantages and disadvantages of climate change coexist, with the disadvantages outweighing the advantages.
Key words climate change; impact ; risk ; adaptation
收稿日期:2020?-03?-20?修回日期:2020?-?04?-?25
作者簡介:吳紹洪,博士,研究員,博導,主要研究方向為自然地理學綜合研究、氣候變化影響與風險。E-mail?:wush@?igsnrr.?ac.?cn。
基金項目:國家重點研發計劃"氣候變化風險的全治理與內應對關鍵問題研究”(批準號:2018YFC1509002);科學技術部《第四次氣候變化國?家評估報告》編制工作專項。