绿色发展

2023-01-06 09:42黄雪霜
科学中国人 2022年19期
关键词:荒漠化盐碱地风险管理

全球变暖影响气候系统新认识

北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院杨韵等人联合中国海洋大学、国际南半球海洋研究中心(CSHOR),以及中国科学院海洋研究所合作者,报道了全球变暖减弱大西洋尼诺/尼娜变率的最新研究成果。相关成果发表于《自然·气候变化》(Nature Climate Change)。大西洋尼诺/尼娜是发生在大西洋的厄尔尼诺/拉尼娜现象,表现为夏季(6月至8月)赤道大西洋东部的海表温度(SST)异常增暖/变冷。大西洋尼诺事件不仅能够调节局地降雨,还能通过大气遥相关过程导致印度季风区雨量减少,并激发太平洋拉尼娜事件。大西洋尼诺/尼娜极大程度地影响着全球气候系统和人类社会与经济的可持续发展。

大西洋尼诺/尼娜变率减弱及其物理机制(图片来源于北京师范大学网站)

科学风险管理历经10年重大工程实践检验

中国科学院地理科学与资源研究所兰恒星课题组与合作者首次提出适用于电网重大工程的基于动力学的滑坡风险管理框架,具有动态性、交互性和可定制化特征。相关成果发表于《工程地质》(Engineering Geology)。风险管理是进行安全防控和重大决策的有效手段,当前的滑坡风险管理在考虑动力学过程方面存在不足。这一风险管理框架在国家重大工程“川藏联网”的灾害风险管理中得到应用。“川藏联网”是我国首个进藏的特高压电网工程,可以实地验证风险评估结果,制定风险控制措施,有效避让和缓解滑坡风险。2012年至今,滑坡风险管理框架支持了“川藏联网”重大工程建设和运营的“零死亡、零伤残、零缺陷”。

中国生态系统管理对减缓气候变化的贡献

中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室傅伯杰院士团队评估了中国生态系统管理对减缓气候变化的贡献。相关成果发表于《自然·气候变化》(Nature Climate Change)。通过保护、恢复和管理森林、草地、湿地和农田生态系统,可以增加固碳和减少温室气体排放,从而提升生态系统的净碳汇能力。通过对过去20年(2000—2020年)生态工程及措施实施的范围、规模、速度、效率进行系统性评估,对未来10年(2020—2030年)和未来40年(2020—2060年)生态系统管理各路径可实施的最大规模(考虑农田红线、树木存活率等限制因素)及其减缓潜力进行了估算,并估计了不同成本阈值内可以实现的最大缓解潜力的比例。

温室气体减排是来自结构效应还是技术效应?

大连理工大学经济管理学院孙晓华教授等人基于经济合作与发展组织(OECD)国家细分工业行业数据,采用指数分解方法对各国工业温室气体(GHG)排放的影响因素进行了比较分析。相关成果发表于《生态经济学》(Ecological Economics)。在过去20年中,作为世界经济的重要组成部分,OECD在促进绿色增长方面发挥了至关重要的作用,并在节能减排方面取得了丰富的经验。研究结果发现OECD整体的温室气体排放减少主要来自结构效应,具体各国温室气体排放变化的驱动因素存在异质性。此外,严格的环境监管与较高的研发强度有利于产业结构优化和技术进步,而可再生能源消费则具有非线性影响。

我国清洁空气行动的碳减排协同效益

清华大学地球系统科学系(以下简称“地学系”)张强课题组报道了2013—2020年中国清洁空气行动的二氧化碳减排协同效益。相关成果发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。文章回顾和梳理了2013年《大气污染防治行动计划》实施以来,中国清洁空气行动中落后产能淘汰、工业燃煤锅炉整治、民用散煤清洁化替代、“散乱污”整治,以及淘汰黄标车及老旧车辆这5项协同减排措施。研究在自主研发的中国多尺度排放清单模型的基础上进一步构建措施级别协同减排效应评估技术,并根据各省实际落实情况量化了各项协同减排措施带来的能源供应和消费结构变化,最终核算出清洁空气行动产生的碳减排协同效益。

中国清洁空气行动中5项协同措施在2013-2020年间产生的二氧化碳协同减排量(图片来源于清华大学网站)

盐碱地变绿对地表温度影响的遥感多尺度评估

中国科学院东北地理与农业生态研究所于灵雪等人以吉林省西部大安市为研究区,利用卫星图像和无人机图像,获得了盐碱地和水田地表温度的多尺度数据,分析了盐碱地和水田在一年中不同月份和一天中不同时间的地表温度变化特征,并采用“空间代时间”的方法评估了盐碱地种稻对局地地表温度的影响。相关成果发表于《遥感》(Remote Sensing)。盐碱地种稻导致的反照率减小和升温效应与蒸散增强引起的降温效应的权衡决定了盐碱地种稻对地表温度影响的季节差异;水稻田蒸散的日变化特征和夜晚稻田的蓄热作用是盐碱地和水稻田地表温度昼夜差异的主要原因。

塔里木河流域农业能源消费碳排放研究

中国科学院新疆生态与地理研究所陈亚宁研究员团队基于“人水关系”定量评估了1989—2018年塔里木河流域农业能源消费碳排放的发展趋势,并从不同时期探究了农业能源消费碳排放的主要驱动因素,预测了未来农业能源消费碳排放的发展趋势。相关成果发表于《应用能源》(Applied Energy)。节水措施有助于减少能源消费碳排放并降低气温增高风险。依据预测结果,塔里木河流域农业能源消费碳排放量将在2030年前后达到峰值。虽然塔里木河流域农业能源消费碳排放量逐年增加,但随着水资源利用效率的不断提升,以及经济与生态环境的解耦效应,农业能源消费碳排放将实现碳达峰,并在合理调控下实现碳中和。

疏勒河中下游土地荒漠化敏感性评估

中国科学院西北生态环境资源研究院王振亭研究员团队集成多源GIS与遥感数据,识别荒漠化敏感区,引入变异系数法确定荒漠化敏感性的主要影响因素。相关成果发表于《中国沙漠》。疏勒河中下游地处极端干旱区,有限的水资源构成了自然环境极端脆弱的绿洲-荒漠生态系统,这一生态系统稳定性低且对外界干扰反应敏感。近几十年来受气候变化和人类活动影响,荒漠化日益加剧,对当地居民的生存和发展产生严重不利影响。研究表明,从绿洲内至绿洲外荒漠化敏感性逐渐升高,大致呈层状分布,表明人类活动对荒漠化影响显著,建议加强和巩固绿洲外围的防护体系建设。

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