蒲桂娟
西藏高原大气环境科学研究所,西藏拉萨 850000
青藏高原东西长约2 800 km,南北宽约为300~1 500 km,平均海拔超过4 000 m,总面积约260万km2,是世界上海拔最高、最年轻的高原[1-2]。青藏高原地形地貌复杂多样,高原气候变幻多端,高原土壤年轻脆弱,是全球生物多样性保护的重要区域和高寒生物自然种质资源库,是亚洲乃至北半球气候变化的“感应器”和“敏感区”[3-4]。作为青藏高原的主体,西藏是青藏高原生态保护与修复的主要核心地区。“十三五”期间,西藏颁布实施《西藏自治区环境保护条例》等10余部地方性环境保护法,落实121.5亿元资金实施《西藏生态安全屏障保护与建设规划》,保持良好的高原生态环境;出台《西藏自治区“十四五”时期生态环境保护规划》,明确了环境治理、应对气候变化、环境风险防控、生态保护四大类19项指标任务。生态气象是生态保护与修复支持体系四大重大工程之一,开展气象服务保障青藏高原生态保护与修复对策研究是生态文明建设的必然要求,是筑牢青藏高原生态安全屏障的内在需求,具有十分重要的战略和实践意义。
“十三五”以来,西藏气象部门出台了《“十三五”生态文明建设气象保障规划》,制定了《环境突发事件气象应急预案》《重污染天气应急预案》。优化生态气象综合观测体系,加强大气环境治理气象预测评估,推进生态修复能力工程建设,定期发布西藏积雪、冰川监测评估报告;完成青藏高原湖泊资源和怒江流域生态环境对气候变化的响应等研究,构建雅江北岸异地搬迁区沙尘监测评估与预报预警等生态气象服务系统,开展了川藏铁路、“电力天路”“两江四河植树造林绿化”等自治区重要生态工程气候环境论证等大型工程气候环境论证。出版了《西藏自治区太阳能资源及开发潜力评价》,编制了西藏区域气候变化、唐古拉山以北地区气候特征和生态环境评估报告,开展环境气象服务专报、臭氧扩散气象条件与趋势预报、每月大气污染潜势预报等。打造美丽乡村建设系列生态气象品牌,勒布沟、鲁朗景区被授牌为“中国天然氧吧”,隆子县黑青稞获得“中国气候好产品”品牌认证。强化气象媒体阵营在生态文明建设中的作用,开设生态气象科普电视节目。不断加强藏东三江流域、藏西北羌塘高原荒漠生态保障区等生态修复型人工影响天气能力建设,为青藏高原生态环境变化机制研究和生态系统保护等提供了有力的气象科技支撑和气象智慧。推进“十四五”“一核一圈”城市生态环境气象综合服务能力提升项目工作。
近年来,气象服务保障青藏高原生态环境保护与修复能力大幅度提高,生态监测分析评估业务工作取得了长足进步,但针对生态的气象预报评估和人影修复等能力不强,核心业务关键技术与服务需求还存在较大的差距。主要表现在以下几个方面:一是生态监测站点较少,尤其是生态监测站点较少。二是生态气象预报服务产品少,缺少针对主要生态功能区的特色产品,如病虫害等产品。三是生态环境评估能力不足、领域标准规范缺乏,缺乏本地重大工程气候可行论证技术规范及草地、植被、湖泊等气象监测评估评价方法。四是生态保护与修复气象服务保障针对性不强,缺乏针对重点生态功能区、退化生态系统和自然保护地的专业化精细化气象服务保障,气象服务生态产业潜力挖掘不够。五是与生态气象服务用户的系统有效对接不足,与生态保护红线监管、国土空间规划、自然资源、碳达峰碳中和等工作的融合力度不够。六是对市县两级气象部门生态气象服务的支撑不够,迫切需要技术指导、产品支撑。七是人才和投入保障机制不健全,生态气象服务领军人才和创新团队短缺。
一是建立生态气象综合观测体系,建设由气候观象台、大气本底站、温室气体观测系统、冰冻圈综合观测站、冻土自动观测系统等的生态气象综合观测系统,综合开展草地、湿地、荒漠、湖泊和山地生态系统监测。二是完善青藏高原气候变化多圈层监测体系,增加气候系统多圈层观测要素,加密监测盲区和观测空白区域自动气象站;建设高原温室气体观测站网和风能、太阳能观测站网,强化地基垂直探测能力,推进青藏高原气候与气候变化综合观测能力建设。三是强化卫星多圈层监测能力,依托风云气象卫星工程,开展青藏高原湖泊、积雪、冰川、植被、温室气体监测,提高对典型生态类型区的生态遥感能力。强化卫星遥感监测技术研发与综合应用,开展气候变化对青藏高原冰冻圈关键要素和生态服务功能的影响评估与预估服务,建立冰冻圈气候变化监测评估综合业务平台,开展青藏高原生态气象评估,提高冰冻圈气候变化监测评估与灾害预警能力。
一是提高大气环境监测预报服务能力,发展污染天气预报预测业务,提高短临精细化滚动订正预报和月季尺度气候预测能力。开展雅江流域生态气象服务,推进防沙治沙生态环境治理,开展沙尘天气监测预报预警和沙尘事件对航空、公路交通、旅游的影响评价,开展河谷生态系统修复与评估。二是开展生态安全气象风险预报预警服务。强化生态系统关键要素的气候预测,开展强降水、极端干旱和高影响气候事件等对生态影响的预测业务。加强气象灾害对生态系统影响的风险预警,建立高温干旱、低温冰冻、强降雨等气象灾害对生态系统影响的风险预警业务,发展重大气象灾害对生态安全影响的预报预警服务技术。三是加强高原极端天气预报预警关键核心技术攻关,重点研发青藏高原气候变化检测归因技术、精细化气候变化评估和极端灾害监测与风险识别技术,开展高原气候突变可能阈值研究,探究高原典型生态系统固碳的气候敏感性和可持续性。
一是加强生态气候承载力评估与预警服务,构建生态气候承载力模型,开展生态气候承载力监测、评估、预测与预估,为气候变化对典型生态系统、生态敏感区及生态脆弱区的生态气候承载力提供监测评估与预警服务。二是提高气候变化监测预测评估服务能力,加强生态敏感区智能化监测与诊断,研发长期气候变化趋势分析与监测评估产品,完善气候变化监测预测评估业务。开展气候条件对生态系统综合影响评估研究,发挥气候变化对山水林田湖草沙和生态系统的支撑作用。三是强化气候变化和极端气候事件对生态安全影响的预警服务,研发气候变化和极端气候事件对生态系统的定量评估技术,建立气候变化和极端气候事件对青藏高原生态系统的影响评估与预警体系。发展极端干旱对荒漠化和石漠化、极端高低温对森林生态结构和功能、极端强降水对生态保护区水土流失、干旱和极端强降水对湿地生态系统影响的评估与预估业务。四是加强气候观测和数据分析,建立完善的气候观测网络,提高观测数据的时空分辨率和精度。通过分析气候数据,了解青藏高原的气候变化趋势和影响,为应对气候变化提供科学依据。五是制定适应气候变化的策略,根据气候变化的特点和趋势,制定相应的适应策略和措施。例如:调整农业种植结构,选择适应性更强的作物品种;改善水资源管理,提高水资源的利用效率等。六是开展气候变化影响评估,通过开展气候变化影响评估,评估不同领域的气候变化风险和脆弱性,为制定相应的适应策略提供科学依据。同时,开展气候变化影响监测,及时发现问题,采取相应的调整和应对措施。
一是面向雅江水电工程、川藏铁路、南水北调西线等重大工程开展气候可行性论证,通过构建重要生态系统保护和修复重大工程的气候可行性评估体系,可以全面评估工程在不同气候条件下的可行性,并制定相应的应对措施。发展精细化气候可行性评估数值模拟系统,保证评估的准确性和可靠性。通过模拟不同气候情景下的工程影响和适应性,可以更好地预测工程可能面临的气候风险,并制定相应的应对策略。形成生态系统保护和修复工程的气候可行性评估指标体系。二是强化乡村振兴战略气象服务保障,优化高原农牧业气象自动观测站网布局,开展高原农牧业气象服务方法指标研究,加强西藏智慧农业气象服务。深入开展青稞精细化动态产量预报和气象风险评估。三是强边固边气象服务保障,针对边境新型城镇化重大基础设施建设工程、边境乡镇建设、抵边搬迁等科学开展气候可行性和气候承载力的评估和论证,做好守边固边气象服务保障。加强界河和跨境河流域暴雨洪涝灾害防治、水污染防治、水资源保护与开发利用等气象服务,围绕边境沟域生态经济区、河谷流域经济走廊、农牧产品生产加工基地、特色旅游村镇等边境重点产业,强化气象服务技术的研发与应用,切实不断改善边境地区生产条件。
加强气候可行性评估,强化生态保护与修复气候效应的实时动态监测评估,以及对生态保护和修复工程目标场景气候效应情景预估。建立一套完善的生态保护与修复工程的气候效应监测体系。通过布设气象观测站和监测设备,不断收集和记录工程区域的气象数据,监测和分析气候变化对生态系统的影响。同时,还可以开展生态系统指标的实地调查和监测,以全面了解生态系统的状态和变化。加强对生态保护和修复工程目标场景的气候效应情景预估。借助气象模拟和预测技术,可以预测未来气候变化,并将其应用于工程目标场景的气候效应评估。针对区域重大生态保护和修复工程,开展未来气候变化影响评估和气候变化风险预估。加强清洁能源开发利用气象服务,围绕“碳达峰”“碳中和”目标,面向风电场、太阳能电站等清洁能源开发利用需求,开展清洁能源评估、区划及其相关业务服务系统建设。推进雅鲁藏布江中下游、金沙江上游、澜沧江上游等流域水资源开发利用的清洁能源气象评估。开展气候资源在碳排放和发展碳汇经济中的应用研究,挖掘青藏高原气候资源的应用潜力。强化国家气候标志评价工作,充分挖掘宜居、宜业、宜游、宜养气候资源价值,建立气候资源“一张图”。加强“国家气候标志”品牌体系建设,开展特色生态气候资源服务支撑技术研发,建立健全相关评价体系,探索建立生态气象产品价值实现机制,推进“中国天然氧吧”等国家气候标志可持续发展。
完善云水资源立体探测系统,挖掘卫星遥感在藏西北生态涵养区云水资源监测中的应用价值,推进多源资料融合分析技术的研究与应用。加强拉萨“南北山”绿化、“两江四河”流域造林绿化移动作业能力建设。强化藏西北沙化土地、盐碱地、荒漠化土地和水土流失重点区域、草原退化区域的增雨作业,助力水土治理和退化草原修复。提高沿江河谷和东部地区常态化增雨作业能力,强化骨干水库蓄水、水土保持的增雨作业。加强抗旱、灭火、改善森林草原土壤和空气湿度降低森林火险、水库蓄水、改善冰雪生态等的人工增雨作业服务。提高针对江河源头区、高原湖泊、饮用水源地人工影响天气保障能力。推动飞机人工增雨雪作业能力建设,构建全季节、常态化的飞机人影作业体系。推进阿里、那曲人工影响天气移动通信系统建设。推进青藏高原生态屏障区人工影响天气生态保障示范基地建设,推动边境地区生态保护与修复人工影响天气国际合作。
提高西藏高原大气环境科学研究能力,围绕青藏高原气候多圈层综合监测、灾害天气监测预报与数值模拟改进、气候异常机理与模式预测实用技术,以及生态环境、高原特色农牧业、交通旅游、空中水资源开发利用等领域重点攻关。设立基础研究科研专项,保障经费预算投入。建设青藏高原大气科学试验研究中心,围绕青藏高原热源变化、大气污染物和水汽变化规律,凝练青藏高原重大气象科学问题和关键技术问题,纳入国家气象科技发展专项规划。依托青藏高原综合科学考察,加大对青年和骨干气象科技人才的培养力度。积极参与第二次青藏高原综合科学考察研究,持续推进青藏高原大气科学试验,建立科考服务保障和成果转化机制,联合科考团队长期开展重大科学问题基础研究。
加强生态保护修护气象人才队伍建设,面向生态保护修护气象发展需求,加强生态气象业务关键领域和薄弱环节的人才培养,推进生态气象业务人员的知识更新和技术推广,开展生态气象业务和技术培训,加强培训资源和实习实训环境建设。与高等院校、科研院所合作,加强生态学和大气科学学科建设,强化相关课程设置和复合型人才的培养。提高生态保护修复气象科普宣传能力和水平,构建科普宣传网络与交流平台,开展生态保护修复气象科学知识科普宣传,打造当地生态文明展示窗口。深化合作联动,充分利用青藏高原生态环境保护和可持续发展协调机制、部际联席会议机制,联合生态环境、水利、林草局等部门,推动建设青藏高原综合立体观测站网。充分应用第二次青藏高原综合科考等成果,加强生态保护修复关键问题研究。
在青藏高原生态屏障区,生态保护和修复是至关重要的任务。为了实现这一目标,需要加强对气象服务保障对策的研究和实施,实现青藏高原生态屏障区生态保护和修复的目标,保护生态资源,为地区的可持续发展作出贡献,共同保护青藏高原生态环境。