全球气候变暖背景下国家气候服务框架的设计构想

2023-11-17 23:24:48卢韦伟王新宇石睿杰赵琦周子皓黄俊灵
长江技术经济 2023年5期
关键词:长江流域

卢韦伟 王新宇 石睿杰 赵琦 周子皓 黄俊灵

摘 要:在全球气候变暖的背景下,发展和优化气候服务,对于应对全球气候变暖对自然环境和社会经济产生的全方位影响至关重要。气候服务是基于气候信息的产品和资源,相较于侧重短期预报的气象服务,气候服务更加关注风险管理,旨在帮助人们更好地了解和应对气候变化带来的风险和挑战。以长江流域为切入口,探讨了国家气候服务框架的设计构想。明确了长江流域气候服务的愿景、预期目标以及气候服务的内涵可能的延伸,提出了长江流域气候服务框架的设计构想,并对加强长江流域气候服务框架的管理机制提供了建议。研究成果对于提升长江流域应对气候变化和气候灾害的能力、确保长江流域经济社会的稳定发展有重要意义。

关键词:全球气候变暖;气候服务;长江流域;知识价值链;气候服务框架设计

中图分类号:P45;P467                                       文献标志码:A

0 引 言

全球气候变暖不仅仅会导致冰川融化、海平面上升等自然环境的改变,继而破坏原有的陆地、淡水、沿海和远洋海洋生态系统,还会增加极端天气事件的发生[1-2],从而导致农作物减产、渔业资源减少、森林火灾和旅游业受损等,继而引发全球经济的不稳定[3-4]。全球气候变暖会给能源、交通、旅游、健康、农业、水资源、海岸带、人居系统、自然生态区等社会经济带来全方位影响。政府和社会各界、企业、个人等诸多利益攸关方需要参考气候变化的信息,做出科学的适应和减缓气候变化的决策。为了尽可能降低气候变化对各利益攸关方带来的风险和影响,加强气候变化的监测和研究,提高气候变化信息的准确性和可靠性,发展气候服务、优化气候服务显得十分重要。

根据2009年《世界气象组织气候服务战略》的定义,气候服务是“针对不同用户需求的气候信息和数据的定制服务,以支持气候风险管理、社会发展、生态系统保护和可持续发展的决策制定和实施”[5]。这强调了气候服务的核心目标是为各类用户提供定制化的气候服务,以满足他们在决策制定和实施过程中的需求。为了更好地满足全球对准确、及时的气候信息的需求,构建科学统一的气候服务流程,2009年第三次世界气候大会上全球气候服务框架被提出,在全球气候服务框架建设理念的基础下,多个国家相继提出本国气候服务框架实施计划[6-8]。

近年,全球气候变暖对中国的影响逐渐显现[9-13]。《气候变化国家评估报告》指出,全球气候变暖对中国产生了多方面影响,包括但不限于农业减产、粮食安全压力、生态平衡破坏以及经济成本上升[17]。这些影响不仅威胁到农业和粮食安全,还对生态环境稳定、社会经济发展构成了重大挑战。气候变化对长江流域的影响日益显著[14-15]。例如,2022年,长江流域发生了自1961年有完整记录以来最严重的气象水文干旱,流域内多站高温、低降水量突破历史极值,全流域中旱、部分地区重旱。长江流域滋养了近5亿人口,是中国重要的经济、农业中心,同时也拥有重要的水资源、生态资源。研究长江流域气候服务对保障长江经济发展、保护长江生态环境具有重要意义。因此,本文以长江流域为切入口,从气候服务价值、长江流域气候服务必要性及愿景、实现长江流域气候服务框架的路径和设计构想等方面进行分析,思考并提出适用于长江流域的国家气候服务框架的设计构想。

1 气候服务定义及其知识价值链分析

气候服务是基于气候信息的产品和资源,用于支持决策制定和社会、经济和环境发展,包括适应气候变化和减缓气候变化的行动。气候服务不仅仅是提供气候数据,其本质上是为应对全球气候变暖,降低人类活动和自然灾害的风险而提供的服务和解决方案。气候服务包括气候监测、观测和分析,气象、气候和水文信息的制作、传递和应用,以及气候相关决策的支持,旨在帮助用户更好地避免气候风险、保护生态系统、促进社会发展。其服务用户包括但不限于农业农村部、水利部、应急管理部、国家林业和林草局、生态环境部等相关政府机构,农业、水资源管理、能源、交通、城市规划等领域相关企业,研究机构和大学,公众等。气候服务不同于气象服务,气象服务主要侧重于提供实时的天气信息,以及短期和长期的天气预报,而气候服务则更注重于提供有关气候变化的信息,包括气候变异的监测、预测和影响评估等。图1给出了气候服务的知识价值链示意图,用以说明气候服务的全过程 [16]。气候服务的知识价值链分为如下环节。

(1)气候数据/信息生成阶段。气候科学的相关数据和信息是提供气候服务的基础。气候信息包括观测数据收集、模型模拟和预测、未来气候预估等多种来源。国家气象部门、高校、研究机构是气候数据的主要信息来源。例如,在长江流域,包括但不限于国家气象部门(如长江流域气象中心、各级气象部门等)、水利部门、企业(如三峡集团、雅砻江流域水电开发公司等)等会布设气象监测网络,包括气象站、卫星监测、雷达和水文测站等。这些设施用于收集大气、地表和河流等气象和水文数据,为气象预测和气候监测提供重要信息。长江流域水文气象预报台会提供长江流域中期定量降水预报、长江流域精细化面雨量预报等一系列模型模拟和预测结果[17]。同时,高校、研究机构等积极参与长江流域气候研究,提供长江流域气候变化趋势和未来的氣候风险等相关研究成果[18-19]。

(2)气候信息加工阶段。对气候数据进行分析、处理和解释,生成气候产品。同时,在这个阶段还强调了用户参与,通过用户调查、用户反馈、专家咨询等方式深入了解用户的气候服务需求,与用户共同设计气候服务。通过与用户的互动,可以更好地理解他们的需求,提供更加精准和有用的气候服务。此外,还包括气候信息系统建设,涉及到开发和完善气候数据库、气候模型、气候分析软件等工具和系统,以便有效地管理和分析气候数据。这些系统和工具能够为气候信息的生成、存储、共享和使用提供便利和支持。

(3)服务交付阶段。将复杂的气候数据转化为易于理解的图表、报告或地图等形式,方便用户了解和使用。根据用户的需求和偏好,选择适当的发布渠道,如网站、移动应用、社交媒体等。这需要对目标用户进行调研和分析,了解他们的使用习惯和需求。这个阶段还包括为用户提供有关气候产品使用的培训和指导,帮助用户更好地了解和使用气候产品,提高产品的使用率和用户满意度。

(4)服务应用阶段。用户将气候服务应用于具体的决策过程中。应用领域包括风险评估、灾害预警、工程规划和设计等。用户需要根据实际情况,结合气候服务提供的信息做出科学、合理的决策。同时,气候服务提供者需要与用户进行有效的沟通和传递,以确保用户能够正确理解和使用气候信息。

(5)服务评估阶段。为了提高气候服务的效果和价值,需要建立有效的评价和监督机制。例如对用户使用气候服务的效果进行评估、对气候产品的质量和准确性进行监测等。通过持续评估气候服务的使用情况,可以衡量其在支持需求方面的有效性。在评估过程中,应充分考虑所提供信息的可信度、用户使用这些信息的体验,以及这些信息在多大程度上能够满足用户的需求。

2 以长江流域气候服务应对气候变化

2.1 长江流域气候服务的愿景

气候服务是一项基于科学的综合性工作,旨在赋予人们主动管理、减轻和适应各种气候相关危害和风险的手段。它强调将气候信息转化为实用的产品和服务,以支持政府、企业、社区和个人做出明智的决策。鉴于此,本文赋予长江流域气候服务的愿景為“基于气候信息的产品和资源,帮助长江流域内的政府机构、企业、社区和个人应对、适应气候变化和减缓气候变化的影响”。这意味着,气候服务通过提供准确、及时、有效的气候信息和产品,致力于帮助长江流域内的政府机构、企业、社区和个人更好地了解当地的气候状况,预测和应对气候变化带来的风险和挑战,制定适应和减缓气候变化影响的策略和措施,提高气候韧性和适应性,服务于国家应对气候变化战略。

2.2 长江流域气候服务的预期目标

长江流域的气候预期目标是满足长江流域范围内的气候服务需求,包括为长江流域的农业、工业、城市规划和建设、水资源管理、交通运输、能源、旅游等领域提供准确、及时的气候信息,以帮助这些领域应对气候变化和气象灾害带来的挑战,促进经济社会的可持续发展。长江流域气候服务需求具体包括但不限于:

(1)水资源开发利用气候服务需求。水资源的开发和利用需要考虑气候变化的影响,以制定合理的水资源规划和管理策略。气候服务可以提供历史气候数据、未来气候预测和水资源评估等信息,以支持水资源开发利用决策。

(2)气候灾害风险评估和预警气候服务需求。气候灾害如台风、洪涝、干旱等会给社会和经济带来严重影响。气候服务可以提供灾害风险评估和预警信息,包括灾害发生的可能性、影响范围和程度等,以支持灾害防范和应对。

(3)生态环境保护和修复气候服务需求。气候变化会对生态环境产生深远影响,需要采取措施来保护和修复生态环境。气候服务可以提供生态环境的气候适宜性评估、生态系统动态监测等信息,以支持生态环境保护和修复决策。

(4)农业生产气候服务需求。农业生产受到气候变化的影响,需要提供相应的气候服务来支持农业生产。基于未来影响的气候预测、农作物生长模拟等信息,可以为农民提供充足的准备时间,以采取气候适应措施。

(5)城市规划和建设气候服务需求。长江经济带城市规划和建设需要考虑气候变化的影响,以制定合理的城市规划和建设策略。气候服务可以提供城市区域的气候适宜性评估、城市热岛效应评估等信息,以支持城市规划和建设决策。

2.3 长江流域气候服务的内涵可能的延伸

除了实现长江流域气候服务的愿景外,长江流域气候服务的内涵还可以从以下5个方面来认识。

(1)气候服务需考虑气候灾害的严重等级,优先考虑等级更高的气候灾害。长江流域面临着许多严重的气候灾害,如洪涝、干旱、台风等。这些灾害给当地的经济、社会和人民生命财产带来了巨大损失。因此,应优先考虑处理这些严重危害,并随时关注其变化。同时,也需要关注如海平面上升、海洋酸化等恶劣灾害的气候服务,这些威胁对长江流域河口区的生态系统的影响不容忽视。

(2)气候服务需将气候变化的驱动因素纳入考虑范围。气候服务不应仅限于提供气候本身的信息,还应考虑气候变化的驱动因素,如温室气体排放的总量、源头、趋势等。将气候变化的驱动因素纳入考虑范围,可以帮助政府、企业和公众更好地了解气候变化的原因和影响,制定更具针对性的适应和减缓策略。

(3)认识到气候服务与气象服务的差异性。气象服务往往侧重于较短的时间尺度,从小时到季节,而气候服务侧重于较长的时间尺度,从一年到几十年。气候服务的重点是为政府、企业和公众提供有关气候变化的信息和建议,帮助他们制定适应和减缓气候变化的策略和措施。这包括提供关于极端天气事件、气候变异和气候变化的预警和预测,以及针对特定部门和地区的气候信息和建议。相对于气象服务,气候服务更加侧重于风险管理,旨在帮助人们更好地了解和应对气候变化带来的风险和挑战。气候服务需要综合考虑科学、技术和政策等多方面的因素,提供更加全面、准确和实用的信息和建议。

(4)认识到用户参与、技术援助和能力建设是气候服务的关键要素。仅提供气候变化信息是不够的,需要确保用户有能力有效地利用气候服务信息,同时信任气候信息的来源,以便有效地采取行动。技术援助涉及提供先进技术和工具,以帮助用户更好地利用相关信息。能力建设旨在加强用户应对气候变化的能力,使其能够理解、解释和有效利用气候数据和知识。

(5)提供广泛的其它信息、数据和工具。要使气候服务的价值最大化,可能需要用户能够获得广泛的其它信息、数据和工具。例如了解海平面上升的风险,可能需要有关沿海高程和基础设施及其脆弱性和经济价值的信息。鉴于获得其它信息、数据和工具的有限性,有必要与能提供这些数据的合作伙伴共同提供服务。

3 长江流域气候服务框架的设计构想

3.1 实现长江流域气候服务的路径

实现长江流域气候服务预期目标的路径概括为两方面。

3.1.1 建立有效的气候服务治理体系

建立有效的气候服务治理制度可通过以下方式实现。

(1)推动长江流域气候服务管理的规范化,明确不同机构的角色和机构间协调机制,以确保气候服务的提供更加有序和高效。

(2)明确长江流域气候服务重点领域,有效追蹤资源分配,评价服务提供效能,并对投资回报率进行评估。这可以帮助气候服务机构更好地了解气候服务的实际需求和投资回报,以便更好地分配资源和确定优先事项。

(3)提高气候服务的影响力,使人们认识到气候服务对提高气候变化的持续适应能力和实现温室气体减缓目标的重要作用。通过宣传和教育活动让更多的人了解和认识到气候服务的重要性。

(4)明确运作一个全面、有效、可信的气候服务系统所需的资源,确保相关机构为气候服务提供足够的资源和支持。

3.1.2 扩大长江流域气候服务的用户群体和提升气候服务质量

为了扩大长江流域气候服务的用户群体和提升气候服务质量可采取以下措施。

(1)发展新的合作伙伴,为全球气候服务框架做出贡献。通过与其他国家和地区的气候服务机构合作实现共同开发和提供气候服务。

(2)在新的地区推广已成功的气候服务项目,或扩大现有项目的规模,以便为更多的用户提供气候服务。

(3)推动长江流域气候服务知识形式多样化,例如在气候服务中扩大传统和地方知识的使用,确保气候服务更加符合当地的需求和文化背景,提高其有效性和适应性。

(4)强化气候服务实践交流与合作平台,以便各方共享经验和知识,共同推动气候服务的发展和改进。

3.2 长江流域气候服务框架的设计构想

全球气候服务框架通常由5个部分组成,包括以下部分。

(1)用户界面平台。为气候服务用户和提供方提供开展互动的方法和提高框架及其气候服务的效果。

(2)气候服务信息系统。根据用户的需求并按既定标准保护和分发气候数据和资料。

(3)观测与监测。为制作必要的气候资料制定各类协议和标准。

(4)研究、模拟和预测。利用科学能力和成果,以满足对气候服务的各种需求。

(5)能力建设。支持开展有效气候服务所需机构、基础设施和人力资源的系统发展。

遵从全球气候服务框架的建设理念,长江流域气候服务框架包括以下5个核心组成部分。

3.2.1 长江流域气候服务参与机构气候服务的能力建设

随着用户对气候服务方面的需求日益增长,有必要加强各组织内部的战略规划和协调,以更有效地管理服务的开发、交付和使用。建议各参与机构建立或确定现有的气候服务协调能力,确保有效管理和利用气候服务。为了支持计划和项目的实施,各参与机构应在其内部提供有关有效利用气候服务的指导和技术援助。这将有助于提高决策的科学性和有效性,同时帮助各机构更好地理解和应用气候服务。此外,为了评估气候服务的投资回报并支持机构的使命和目标,各参与机构应跟踪其在气候服务方面的支出,并评估气候服务的绩效。为了提高气候服务的整体水平和效率,建议各参与机构为其人员提供气候变化方面的培训和专业发展机会,帮助他们更好地理解和应对气候变化。

3.2.2 长江流域气候服务参与机构间的协调机制建设

为了提升长江流域气候服务的效率和效果,各参与机构必须共同努力,建立一个协调机制。主要包括以下内容。

(1)气候服务战略和业务协同。制定整个长江流域的气候服务战略和优先事项,以实现长江流域气候服务的预期目标。长江流域气候服务涉及多个部门和机构,包括气象、水文、环保、农业等。这些部门和机构在业务上有一定的交叉和重叠,需要加强业务协同,明确各自职责和分工,形成合力。

(2)数据共享与交换。长江流域涉及多个省份和地区,各地在气候观测、预报和服务方面都有自己的数据和经验。为了实现更高效的气候服务,需要建立一个统一的数据共享和交换平台,方便各地及时获取和使用相关数据。

(3)服务标准与规范。为了提高长江流域气候服务的质量和效率,需要制定统一的服务标准和规范,明确服务内容、方式和要求。

(4)服务质量的评估和反馈。协调组织长江流域气候服务质量的评估,可以采用问卷调查、实地调研等多种方式进行,评估结果应及时反馈给相关部门和机构,以便及时发现问题并进行改进服务。

3.2.3 与国内组织建立合作伙伴关系

长江流域气候服务可以与其他地区的气候服务机构建立国家气候服务伙伴关系,共同推动全国范围内的气候服务工作。通过合作和交流,加强资源共享和信息互通,提高气候服务的整体水平和效率。

长江流域气候服务可以积极寻求与政府部门和机构的合作,如水利部、农业部、环保部等,了解政策需求和发展方向。同时,与行业协会和企业的合作,如中国气象学会、中国电力企业联合会等,了解行业需求和市场需求。

3.2.4 与国际组织建立合作伙伴关系

(1)积极寻求与国际气候服务机构的合作,如世界气象组织、全球气候服务框架等,获取更多的气候信息资源和专业技术支持,提高气候服务的水平和效率。

(2)积极参与全球气候服务系统的气候信息服务工作,如世界气候研究计划、未来地球计划等。通过这些国际组织,了解最新的气候科学研究成果和技术进展,推动长江流域气候服务的创新发展。

(3)积极寻求与国际利益攸关方的合作,如国际金融机构、跨国企业等,扩大气候服务的投资渠道和市场空间,提高气候服务的实用性和针对性。

(4)积极寻求与国际区域和双边气候信息计划的合作,如中美气候变化合作、中欧气候变化合作等,加强与国际社会的沟通和协作,共同应对全球气候变化挑战。

3.2.5 设立外部咨询委员会

设立一个由气候科学、气象学、社会学、经济学等多学科专家组成的外部咨询委员会。咨询委员会不仅可以在气候科学研究方面提供建议,也能够在气候服务的开发、交付和使用多个阶段提供独立、专业的建议和支持。咨询委员会的职责包括为气候服务的开发、交付和使用提供建议和支持,监督气候服務的质量和效果,评估气候服务的社会经济效益等。同时,咨询委员会应该与长江流域气候服务的参与机构保持密切的沟通和合作,了解气候服务的最新进展和需求,提出有针对性的建议和支持。

4 加强长江流域气候服务框架管理机制的建议

4.1 加强对长江流域气候服务的治理、管理和监督

一方面,加强长江流域气候服务各机构之间的协调,特别是在气候服务的开发、交付和使用方面,以促进合作和协调,避免资源的浪费和重复劳动;另一方面,制定长江流域气候服务的数据管理政策,明确数据的收集、存储、处理、共享和保护等方面的要求和标准,以确保数据的质量和安全。此外,还应编制长江流域气候服务工作的长期战略计划和中期实施进度报告,明确气候服务的长期目标和短期任务,为参与机构提供清晰的行动指南,以确保气候服务的连贯性和可持续性。

4.2 促进长江流域气候服务参与机构的交流

促进长江流域气候服务参与机构的交流有助于提高长江流域气候服务的水平和效率。首先,可以发起长江流域气候服务峰会,将气候数据和工具的生产者和用户聚集在一起,促进交流和合作,共同探讨气候服务的现状、问题和发展方向。其次,利用公共/私人伙伴关系,通过签订合作协议、共建实验室、共同开展研究等方式获取其他机构的气候服务能力,以支撑长江流域气候服务能力建设。最后,通过建立协调机制、定期召开会议、共同制定计划和标准等方式,加强长江流域气候服务涉及多个部门和机构的业务协同,明确各自职责和分工,形成协同发展的良好局面。

4.3 提升参与机构提供气候服务的能力

评估决策者在气候服务方面的培训和专业发展需求,促进各地政府之间的合作和协调。针对决策者在气候方面的培训和专业发展需求,提供有针对性的培训和能力建设支持,帮助决策者更好地理解和应用气候服务,提高决策的科学性和有效性。此外,发展更多的合作伙伴,扩大对长江流域内企业、社会组织和其他利益攸关方的支持。通过与这些合作伙伴建立紧密的合作关系,可以促进资源共享和互利共赢。例如,与长江流域绿色发展基金、气候创新中心等相关项目加强联系,可以增加获得资金资助的机会,为气候服务的发展提供有力的支持。

参考文献:

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收稿日期:2023-08-30

A Conceptual Framework for National Climate Services under Global Warming:A Case Study on Yangtze River Basin

LU Weiwei1,2,WANG Xinyu1,2,SHI Ruijie1,2,Zhao Qi1,2,ZHOU Zihao1,2,HUANG Junling1,2

(1. Tsinghua University-China Three Gorges Corporation Joint Research Center for Climate Governance Mechanism and Green Low-carbon Transformation Strategy,Beijing 100084,China;2. International Clean Energy Research Office,China Three Gorges Corporation,Beijing 100084,China)

Abstract:In the backdrop of global climate change,the development and optimization of climate services play a significant role in addressing the comprehensive impacts of global warming on both the natural environment and socio-economic sectors. Climate services encompass products and resources grounded in climate data,and are designed to foster the understanding and response to the risks and challenges posed by climate change. In contrast to meteorological services focusing on short-term forecasts,climate services focus more on risk management. This article,with a specific focus on the Yangtze River Basin,delves into the conceptual framework of a national climate services initiative. We clarify the vision of climate services,expected goals,and potential extension of climate services in the Yangtze River Basin. Subsequently,we outline the conceptual framework for climate services in the Yangtze River Basin and provide recommendations for fortifying the management mechanisms of the climate services framework for the Yangtze River Basin. The findings are imperative to enhancing the ability of coping with climate change disasters and ensuring the stable economic and social development of the Yangtze River Basin.

Key words:global warming;climate service;Yangtze River Basin;knowledge value chain;framework for climate services

作者簡介:卢韦伟,女,工程师,博士,主要研究方向气候变化与清洁能源政策研究。E-mail:lu_weiwei@ctg.com.cn

通信作者:黄俊灵,男,正高级工程师,博士,主要研究方向为气候变化政策、低碳能源转型、清洁能源科技创新等。

E-mail:huang_junling@ctg.com.cn

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