1、C H I N A W A T E R R E S O U R C E S 2 0 0 8 . 2水全 球 变 暖 是 目 前 世 界 各 国 政 府和 全 球 学 者 普 遍 关 注 的 重 要 环 境 问题 之 一 , 正 确 评 价 气 候 变 化 背 景 下 的区 域 水 资 源 是 实 现 其 可 持 续 开 发 利用 的 基 础 。 自 2 0 世 纪 7 0 年 代 后 期 ,由 世 界 气 象 组 织 、 联 合 国 环 境 规 划署 、 国 际 水 文 科 学 协 会 等 国 际 组 织 促进 , 先 后 开 展 并 实 施 了 世 界 气 候 影 响研 究 计 划 、 全
2、球 能 量 水 循 环 试 验 等 国际 合 作 项 目 ; 我 国 自 8 0 年 代 后 期 也先 后 开 展 了 气 候 变 化 及 其 影 响 的 相关 研 究 。 目 前 , 对 气 候 变 化 的 研 究 , 集中 在 气 候 变 化 情 景 、 影 响 评 价 模 型 及对 相 关 领 域 的 影 响 评 价 等 方 面 。 由 于目 前 对 气 候 系 统 的 认 识 有 限 , 气 候 变化 预 测 结 果 给 出 的 只 是 一 种 可 能 的变 化 趋 势 和 方 向 , 加 之 水 文 循 环 过 程的 复 杂 性 , 气 候 变 化 的 影 响 评 价 结 果中 尚
3、包 含 有 相 当 大 的 不 确 定 性 。气 候 变 化 对 水 影 响 的 评 价 一 般采 取 气 候 情 景 驱 动 水 文 模 型 的 途 径 ,因 此 , 本 文 从 气 候 变 化 情 景 、 评 价 模型 、 评 价 过 程 等 方 面 , 分 析 了 产 生 评价 结 果 不 确 定 性 的 因 素 , 在 此 基 础上 , 进 一 步 讨 论 了 减 小 评 价 结 果 不 确定 性 的 可 能 途 径 。一 、 不 确 定 性 的 影 响 因 素1 . 气 候 变 化 情 景 的 不 确 定 性未 来 气 候 变 化 情 景 一 般 是 用 气候 模 式 做 数 值 试
4、 验 得 到 的 , 目 前 开 发的 全 球 气 候 模 型 G C M s 具 有 一 定 的模 拟 全 球 、 半 球 和 纬 向 平 均 气 候 条 件的 能 力 。 尽 管 不 同 气 候 模 式 可 以 给 出较 为 一 致 的 未 来 气 候 变 化 趋 势 , 但 不同 气 候 模 式 输 出 的 气 候 情 景 结 果 存在 较 大 的 差 异 。 例 如 , 在 I P C C 第 三 次气 候 变 化 评 估 报 告 中 , 所 有 的 大 约 8 0个 模 式 的 预 测 结 果 都 显 示 如 果 温 室气 体 继 续 增 加 , 全 球 年 平 均 气 温 要 变暖
5、 , 第 一 工 作 组 给 出 的 各 G C M s 预 测的 S R E S A 1 、 A 2 、 B 1 、 B 2 四 种 社 会 经济 情 景 下 2 1 世 纪 末 全 球 气 候 变 暖1 . 4 5 . 8 。 但 是 统 计 结 果 表 明 , 没 有3 个 或 3 个 以 上 模 式 计 算 的 变 暖 值 是相 同 的 , 不 同 模 式 模 拟 的 变 暖 数 值 差异 较 大 , 对 一 些 极 端 天 气 事 件 模 拟 的能 力 更 差 , 未 来 气 候 变 化 情 景 的 不 确定 性 是 造 成 影 响 评 估 不 确 定 性 的 主要 原 因 之 一
6、。 影 响 气 候 变 化 情 景 不 确定 的 主 要 因 素 包 括 三 个 方 面 : 气 候 模式 本 身 、 情 景 的 设 置 和 降 尺 度 技 术 的不 确 定 性 。( 1 ) 气 候 模 式 本 身 的 不 完 善 是 其产 生 不 确 定 性 的 重 要 来 源 之 一由 于 影 响 气 候 变 化 的 自 然 因 素很 多 , 加 之 大 气 海 洋 陆 地 冰 雪等 系 统 内 部 的 相 互 作 用 和 反 馈 , 构 成了 气 候 变 化 的 复 杂 性 、 多 样 性 和 计 算分 析 的 困 难 性 。 在 I P C C 第 一 次 评 估报 告 中 采 用
7、 了 不 同 复 杂 程 度 的 大气 海 洋 陆 面 耦 合 模 式 ( C G C M ) 进行 未 来 气 候 变 化 的 预 测 , 在 第 二 、 三气 候 变 化 影 响 评 价 中 的 不 确 定 性 问 题贺 瑞 敏1 , 2, 刘 九 夫1 , 2, 王 国 庆1 , 3, 张 建 云1 , 2( 1 . 水 利 部 应 对 气 候 变 化 研 究 中 心 , 2 1 0 0 2 9 , 南 京 ; 2 . 南 京 水 利 科 学 研 究 院 , 2 1 0 0 2 9 , 南 京 ; 3 . 黄 河 水 利 委 员 会 , 4 5 0 0 0 3 , 郑 州 )摘 要 :
8、正 确 评 价 气 候 变 化 背 景 下 的 区 域 水 资 源 是 实 现 其 可 持 续 性 开 发 利 用 的 基 础 , 由 于 气 候 系 统 、 水 文 循 环 过程 的 复 杂 性 , 目 前 的 气 候 变 化 影 响 评 价 结 果 中 尚 包 含 有 相 当 大 的 不 确 定 性 。 分 析 了 气 候 变 化 情 景 、 影 响 评 价 模 型及 评 价 过 程 中 可 能 存 在 的 不 确 定 性 , 介 绍 了 降 低 不 确 定 性 的 主 要 途 径 。关 键 词 : 气 候 变 化 ; 影 响 评 价 ; 不 确 定 性A n a l y s i s o
9、n u n c e r t a i n t y i n a s s e s s m e n t o f c l i m a t e c h a n g e e f f e c t s / / H e R u i m i n , L i u J i u f u , W a n g G u o q i n g , Z h a n g J i a n y u nA b s t r a c t : a s s e s s m e n t o f w a t e r r e s o u r c e s u n d e r c l i m a t e c h a n g e i s f u n d a m
10、 e n t a l b a s i s f o r s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t o f w a -t e r r e s o u r c e s . D u e t o c o m p l e x i t y o f c l i m a t e s y s t e m a n d w a t e r c y c l e , a q u i t e l a r g e u n c e r t a i n t y w a s i n v o l v e d i n t h e c u r -r e n t a s s e s s m e
11、 n t u n c e r t a i n t y i n c l i m a t e c h a n g e s c e n a r i o , a s s e s s m e n t m o d e l s , a n d a s s e s s m e n t p r o c e s s e s w a s d i s c u s s e d . I nf u r t h e r , a p p r o a c h e s a n d m e t h o d s t o r e d u c e u n c e r t a i n t y w e r e i n t r o d u c
12、e d i n t h e p a p e r .K e y w o r d s : c l i m a t e c h a n g e ; a s s e s s m e n t ; u n c e r t a i n t y中 图 分 类 号 : P 4 6 1 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1 0 0 0 - 1 1 2 3 ( 2 0 0 8 ) 0 2 - 0 0 6 2 - 0 3收 稿 日 期 : 2 0 0 7 - 1 2 - 1 6作 者 简 介 : 贺 瑞 敏 ( 1 9 7 5 ) , 男 , 博 士 , 工 程 师 , 主 要 从 事 气 候 变 化
13、、 水 环 境 承 载 能 力 、 微 污 染 水 处 理 等 方 面 研 究 。基 金 项 目 : 南 京 水 利 科 学 研 究 院 专 项 资 金 重 大 项 目 气 候 变 化 对 水 利 影 响 的 适 应 性 对 策 研 究 ( Y 5 0 7 0 5 ) ; 现 代 水 利 科 技 创 新 项 目 全 球 气 候变 化 对 水 利 影 响 的 预 研 究 ( X D S 2 0 0 8 - 0 1 ) 。气 候 变 化 适 应 对 策6 2水2 0 0 8 . 2 中 国 水 利次 评 估 报 告 中 使 用 了 更 为 广 泛 的 全球 耦 合 气 候 模 式 和 改 进 的
14、更 为 复 杂的 海 气 耦 合 模 式 进 行 未 来 气 候 变 化预 测 。 尽 管 气 候 模 式 在 不 断 改 进 , 但当 前 的 气 候 模 式 所 能 模 拟 的 气 候 状况 与 真 实 情 况 还 有 很 大 差 距 。 气 候 模式 中 最 大 的 缺 陷 是 云 反 馈 , 其 次 ,预 测 的 不 确 定 性 来 自 与 大 气 和 海 洋 、大 气 和 地 表 、 海 洋 上 层 与 深 层 之 间的 能 量 交 换 过 程 。 模 式 对 海 冰 和 对流 的 处 理 很 粗 糙 , 气 候 模 拟 中 也 很少 考 虑 生 物 反 馈 和 完 善 的 化 学
15、过 程 。一 些 简 单 模 式 要 么 完 全 忽 视 了 大 气运 动 , 要 么 对 大 气 动 力 过 程 做 了 不 适当 的 过 分 简 化 。 大 气 环 流 模 式 和 海 气耦 合 模 式 对 辐 射 过 程 的 简 化 处 理 、 对云 和 气 溶 胶 等 物 理 过 程 的 参 数 化 处理 以 及 对 大 气 成 分 变 化 对 水 汽 分 布及 云 和 降 水 形 成 过 程 的 影 响 的 简 化处 理 都 会 造 成 一 定 误 差 。 因 此 , 要 准确 预 测 未 来 5 0 1 0 0 年 的 全 球 或 区 域气 候 变 化 , 必 须 进 一 步 完
16、善 气 候 模式 , 依 靠 更 复 杂 的 全 球 海 陆 气 耦 合 模式 和 高 分 辨 率 的 区 域 气 候 模 式 。( 2 ) 情 景 设 定 的 不 确 定 性温 室 气 体 排 放 预 测 是 气 候 模 式的 重 要 输 入 条 件 , 其 不 确 定 性 也 必 然会 对 气 候 模 式 的 输 出 结 果 产 生 一 定的 影 响 。 目 前 , 已 制 定 了 多 种 排 放 情景 , 如 I S 9 2 情 景 和 S R E S 情 景 , 其中 , I S 9 2 情 景 用 于 I P C C 第 二 次 评 价报 告 。 温 室 气 体 排 放 预 测 的
17、不 确 定性 主 要 来 源 于 不 能 准 确 地 描 述 和 预测 未 来 社 会 经 济 、 环 境 、 土 地 利 用和 技 术 进 步 等 非 气 候 情 景 的 变 化 。非 气 候 情 景 对 于 准 确 表 述 系 统 对 气候 变 化 的 敏 感 性 、 脆 弱 性 及 适 应 能力 是 非 常 重 要 的 , 但 比 较 准 确 地 预测 未 来 几 十 年 甚 至 是 1 0 0 年 的 非 气候 情 景 是 评 估 气 候 变 化 面 临 的 最 大挑 战 。 在 第 三 次 评 价 报 告 中 , 采 用了 S R E S 系 列 的 A 1 、 A 2 、 B 1
18、、 B 2 四种 社 会 经 济 情 景 , 由 于 将 来 采 取 的排 放 情 景 不 同 , 气 候 变 化 幅 度 和 分布 也 明 显 不 同 。( 3 ) 应 用 技 术 的 不 确 定 性如 降 解 ( d o w n s c a l i n g ) 技 术 , 全 球 气候 模 式 的 输 出 尺 度 较 大 , 而 为 了 解 决流 域 下 垫 面 条 件 的 不 均 匀 性 , 流 域 水文 模 型 尺 度 一 般 较 小 , 因 此 很 难 直 接应 用 全 球 气 候 模 式 输 出 结 果 进 行 区域 水 资 源 未 来 情 势 的 评 价 , 这 就 是 全球 气
19、 候 模 式 尺 度 大 、 区 域 气 候 模 式小 、 水 文 模 型 尺 度 更 小 , 在 应 用 中 尺度 不 相 匹 配 的 问 题 。 区 域 气 候 变 化 是全 球 气 候 模 式 输 出 通 过 降 尺 度 处 理得 到 的 , 因 此 全 球 气 候 模 式 输 出 结 果的 不 确 定 性 直 接 衍 生 了 区 域 气 候 变化 的 不 确 定 性 。 另 外 , 相 同 的 全 球 环流 模 式 ( G C M s ) 预 测 结 果 , 采 用 不 同 的降 尺 度 分 析 技 术 , 也 会 得 到 不 同 的 区域 气 候 情 景 。 区 域 气 候 情 景
20、应 用 到 水文 模 型 中 , 还 需 要 进 一 步 的 降 尺 度 处理 , 进 一 步 带 来 计 算 误 差 。 因 此 , 降 尺度 技 术 的 不 确 定 性 也 是 区 域 气 候 变化 情 景 和 水 文 模 拟 结 果 不 确 定 的 根源 之 一 。2 . 评 价 模 型 的 不 确 定 性评 价 模 型 的 不 确 定 性 主 要 来 自与 模 型 结 果 、 模 型 参 数 及 模 型 的 非 气候 要 素 输 入 条 件 等 方 面 。( 1 ) 评 价 模 型 结 构 的 不 确 定 性水 文 循 环 过 程 复 杂 , 对 于 不 同 的流 域 , 下 垫 面
21、条 件 千 差 万 别 , 流 域 产 、汇 流 特 性 不 一 样 , 而 用 于 气 候 变 化 影响 评 价 的 流 域 水 文 模 型 是 对 陆 面 水文 循 环 过 程 的 物 理 概 化 和 数 学 描 述 ,反 映 了 流 域 产 汇 流 的 一 般 性 规 律 。 因此 , 选 择 的 评 价 模 型 是 否 适 用 于 所 研究 的 流 域 、 能 否 客 观 仿 真 模 拟 该 流 域的 陆 面 水 文 过 程 等 , 即 模 型 结 构 本 身所 带 来 的 误 差 , 将 不 可 避 免 地 影 响 到预 测 评 价 结 果 的 确 定 性 。( 2 ) 评 价 模
22、型 参 数 的 不 确 定 性评 价 模 型 都 是 通 过 模 型 参 数 的变 化 来 反 映 流 域 的 特 性 , 评 价 模 型 参数 的 不 确 定 性 是 影 响 评 价 结 果 的 重要 方 面 。 模 型 参 数 的 不 确 定 性 主 要 来自 四 个 方 面 。 一 是 用 于 模 型 参 数 率 定的 资 料 问 题 , 所 有 的 流 域 模 型 均 需 要很 多 的 水 文 资 料 去 确 定 识 别 模 型 参数 , 而 一 些 资 料 很 难 得 到 , 常 常 不 得不 采 用 简 化 或 粗 估 的 方 法 确 定 。 同时 , 用 于 率 定 模 型 参
23、数 的 各 种 资 料 本身 的 精 度 和 序 列 的 代 表 性 也 影 响 到参 数 的 代 表 性 和 精 度 , 进 而 影 响 模 拟评 价 的 结 果 , 特 别 是 由 于 人 类 活 动 的加 剧 和 气 候 变 化 的 加 强 , 流 域 的 水 文基 本 规 律 也 在 不 断 地 发 生 变 化 , 用 原来 水 文 序 列 率 定 的 模 型 参 数 不 能 完全 反 映 现 在 的 流 域 特 性 , 进 而 给 模 拟结 果 带 来 一 定 的 误 差 。 二 是 模 型 参 数识 别 和 优 化 方 法 的 问 题 , 选 择 的 优 化方 法 是 否 正 确
24、、 识 别 和 优 化 结 果 是 否合 理 、 是 否 为 全 系 列 整 体 最 优 、 模 型参 数 优 化 的 程 度 等 也 将 直 接 影 响 预测 和 评 价 的 精 度 。 三 是 参 数 区 域 化 问题 , 模 型 参 数 一 般 用 实 测 资 料 进 行 率定 识 别 , 而 在 大 尺 度 区 域 水 资 源 评 价中 , 不 少 地 区 或 流 域 是 无 资 料 或 资 料缺 乏 , 一 般 用 相 似 流 域 的 参 数 移 植 方法 来 确 定 。 无 资 料 或 资 料 缺 乏 地 区 模型 参 数 的 确 定 是 目 前 水 文 研 究 中 的一 个 挑
25、战 性 难 题 。 四 是 评 价 模 型 物 理参 数 的 不 确 定 性 , 一 些 模 型 参 数 可 以通 过 其 物 理 意 义 直 接 确 定 , 如 V I C 模型 中 需 要 确 定 植 被 反 照 率 、 叶 面 指数 、 气 孔 阻 抗 、 根 带 分 布 以 及 与 土 壤特 性 有 关 的 参 数 等 , 但 这 些 参 数 很 大程 度 上 依 赖 于 时 间 尺 度 和 人 为 的 因素 , 因 此 , 这 些 参 数 的 确 定 本 身 存 在着 较 大 的 不 确 定 性 。( 3 ) 评 价 模 型 其 他 输 入 信 息 的 不确 定 性除 了 模 型 参
26、 数 、 气 象 资 料 , 在水 资 源 系 统 脆 弱 性 评 价 中 还 要 求 输入 区 域 的 可 供 水 能 力 和 需 水 量 等 其他 涉 及 工 农 业 发 展 情 景 和 水 利 工 程等 的 信 息 。 由 于 降 水 、 蒸 发 等 气 象因 子 变 化 对 灌 溉 需 水 量 影 响 机 理 方面 的 知 识 欠 缺 , 故 农 业 灌 溉 需 水 预测 中 的 灌 溉 定 额 和 灌 溉 面 积 预 测 中都 存 在 一 定 的 不 确 定 性 。 同 时 , 科学 技 术 的 发 展 及 其 对 各 方 面 的 推 动作 用 是 关 键 的 影 响 因 素 。气
27、候 变 化 适 应 对 策6 3C H I N A W A T E R R E S O U R C E S 2 0 0 8 . 2水3 . 评 价 过 程 的 不 确 定 性主 要 包 括 陆 气 耦 合 技 术 的 不 确定 性 及 如 何 考 虑 未 来 人 类 活 动 对 区域 水 文 的 影 响 两 个 方 面 。( 1 ) 陆 气 耦 合 技 术 的 不 确 定 性气 候 变 化 对 水 资 源 的 影 响 与 大 气和 陆 面 过 程 的 相 互 影 响 和 作 用 有 关 。目 前 , 国 内 外 研 究 大 多 将 大 气 和 陆 面水 文 过 程 间 “ 离 线 ” 的 单
28、向 联 结 , 应 用不 同 的 模 型 进 行 完 全 独 立 的 研 究 , 尚未 考 虑 大 气 和 陆 面 水 文 过 程 间 “ 在 线 ”的 双 向 耦 合 。 这 不 仅 阻 碍 了 水 文 和 气象 两 个 学 科 的 交 叉 与 发 展 , 而 且 影 响了 研 究 成 果 的 完 整 性 和 准 确 性 。( 2 ) 人 类 活 动 对 区 域 水 文 影 响 的不 确 定 性利 用 水 文 模 型 对 未 来 水 资 源 情势 的 评 估 中 , 采 用 的 参 数 一 般 由 已监 测 到 的 水 文 资 料 率 定 或 参 数 移 植得 到 。 而 在 未 来 的 实
29、 际 中 , 区 域 内的 人 类 活 动 , 如 水 利 工 程 的 修 建 、 土地 利 用 覆 盖 的 变 化 、 用 水 结 构 的 调整 都 将 对 流 域 的 产 汇 流 产 生 一 定 的影 响 , 即 使 在 气 候 条 件 没 有 发 生 变化 的 情 况 下 也 会 影 响 到 未 来 的 水 文情 势 , 而 目 前 常 用 的 评 价 模 型 中 缺乏 对 人 类 活 动 影 响 的 足 够 考 虑 。二 、 降 低 评 价 结 果 不 确 定 性的 途 径降 低 气 候 变 化 影 响 评 价 结 果 不 确定 性 的 主 要 途 径 是 提 高 区 域 气 候 变
30、化情 景 预 测 精 度 和 完 善 影 响 评 价 模 型 。1 . 提 高 区 域 气 候 变 化 情 景 预 测 精 度通 过 完 善 气 候 模 型 和 降 尺 度 技术 、 改 进 排 放 情 景 来 提 高 区 域 气 候 变化 情 景 预 测 精 度 。( 1 ) 完 善 全 球 气 候 模 型全 球 气 候 系 统 由 大 气 圈 、 水 圈 、岩 石 圈 、 冰 冻 圈 和 生 物 圈 组 成 。 全 球气 候 系 统 内 部 和 外 部 的 大 量 因 子 影响 着 全 球 气 候 变 化 。 增 强 对 自 然 和 人类 活 动 引 起 气 候 变 化 过 程 的 了 解
31、 , 需要 提 高 对 全 球 气 候 系 统 的 认 识 , 即 需要 认 识 在 全 球 气 候 系 统 中 涉 及 到 的全 球 变 暖 与 气 候 变 化 的 机 理 、 全 球 气候 系 统 中 主 要 成 员 之 间 的 相 互 作 用和 相 互 反 馈 的 过 程 。 例 如 , 全 球 气 候系 统 中 的 微 量 气 体 和 气 溶 胶 等 的 循环 过 程 , 特 别 是 碳 循 环 过 程 ; 气 候 变化 、 极 端 气 候 、 气 候 异 常 、 气 候 突 变 等的 形 成 机 理 , 全 球 气 候 系 统 中 各 圈 层的 相 互 作 用 机 理 和 影 响 等
32、 等 。 通 过 对全 球 气 候 系 统 的 认 识 , 进 而 改 善 和 提高 现 有 气 候 模 式 G C M s 的 性 能 , 解 决包 括 初 始 化 与 通 量 调 整 、 气 候 漂 移 、时 间 与 空 间 尺 度 分 辨 率 的 提 高 、 集 合与 集 成 、 各 种 次 空 间 尺 度 ( 如 云 的 形成 与 变 化 和 辐 射 、 温 盐 环 流 、 海 冰 与积 雪 、 陆 面 - 植 被 过 程 等 ) 的 描 述 和 计算 等 问 题 。( 2 ) 改 进 排 放 情 景降 低 排 放 情 景 不 确 定 性 首 先 要 构建 温 室 气 体 各 种 排
33、放 情 景 下 气 候 变 化的 情 景 , 在 影 响 评 价 中 考 虑 采 用 不 同模 式 的 气 候 变 化 情 景 , 并 综 合 分 析未 来 气 候 变 化 的 最 可 能 发 生 的 情 景 ,以 降 低 排 放 情 景 不 确 定 性 的 影 响 。如 何 估 计 未 来 人 类 活 动 的 状 态 和 情景 是 I P C C 多 年 来 的 一 个 研 究 重 点 。由 于 发 展 中 国 家 经 济 社 会 发 展 的 情景 不 同 , 所 采 取 的 排 放 情 景 应 有 所差 别 , 因 此 要 考 虑 发 展 中 国 家 的 特殊 要 求 , 研 究 和 提
34、出 适 合 发 展 中 国家 的 排 放 情 景 。( 3 ) 降 尺 度 技 术 的 改 进降 尺 度 技 术 主 要 包 括 动 力 学 降尺 度 技 术 和 统 计 学 降 尺 度 技 术 , 动 力学 降 尺 度 技 术 是 以 粗 分 辨 率 的A O G C M 模 拟 结 果 作 为 强 迫 场 和 边 界条 件 来 驱 动 区 域 气 候 模 式 , 从 而 得 到高 分 辨 率 ( 1 0 k m 2 0 k m 或 更 小 ) 和 几 十年 时 间 尺 度 的 区 域 气 候 模 拟 结 果 , 在实 际 应 用 中 , 除 了 需 要 正 确 认 识 气 候变 化 的 物
35、 理 机 制 外 , 还 需 要 考 虑 物 理参 数 化 的 选 择 、 区 域 大 小 和 分 辨 率 、大 尺 度 气 象 条 件 的 同 化 技 术 , 以 及 与边 界 强 迫 无 关 的 非 线 性 动 力 学 引 起的 内 部 变 率 。 统 计 学 降 尺 度 技 术 需 要建 立 大 尺 度 气 候 变 量 与 区 域 和 局 地变 量 之 间 的 统 计 模 式 , 然 后 把 气 候 模式 模 拟 或 预 测 结 果 作 为 预 报 因 子 输入 统 计 模 式 , 估 算 出 相 应 的 局 地 和 区域 气 候 特 征 。 该 技 术 的 改 进 需 要 正 确认 识
36、 气 候 要 素 的 时 空 分 布 特 性 , 改 善气 候 观 测 资 料 的 质 量 及 加 强 多 种 信息 的 同 化 分 析 。2 . 完 善 气 候 变 化 影 响 评 价 模 型及 评 价 过 程通 过 完 善 评 价 模 型 、 充 分 考 虑 其他 因 素 对 流 域 水 文 的 影 响 、 开 展 多 学科 交 叉 研 究 , 降 低 评 价 模 型 及 评 价 过程 中 的 不 确 定 性 。( 1 ) 改 进 和 完 善 评 价 模 型改 进 和 完 善 评 价 模 型 是 提 高 评 价和 预 测 水 平 、 降 低 评 价 和 预 测 结 果 的不 确 定 性 的
37、 最 重 要 的 基 础 。 改 进 和 完善 评 价 模 型 和 应 用 主 要 包 括 : 一 是 进一 步 研 究 和 改 进 模 型 结 构 , 开 发 和 选择 更 适 用 于 流 域 特 性 的 流 域 水 文 模型 , 从 而 提 高 模 型 的 适 应 性 和 模 拟 分析 能 力 。 二 是 提 高 模 型 参 数 识 别 和 优化 的 可 靠 性 , 进 一 步 提 高 模 型 的 模 拟分 析 精 度 。 三 是 研 究 无 资 料 和 资 料 质量 较 差 地 区 的 陆 面 过 程 的 水 文 模 拟 技术 , 进 一 步 分 析 和 建 立 流 域 水 文 模 型参
38、 数 与 地 理 信 息 等 要 素 的 关 系 , 降 低水 文 模 型 在 无 资 料 地 区 应 用 的 不 确 定性 。 四 是 在 评 价 模 型 中 充 分 考 虑 陆 面过 程 对 大 气 过 程 的 影 响 , 增 强 评 价 模型 与 气 候 模 型 之 间 的 双 向 耦 合 能 力 。( 2 ) 充 分 考 虑 未 来 环 境 变 化 对 流域 水 文 的 可 能 影 响在 未 来 的 气 候 变 化 条 件 下 , 不 仅气 候 条 件 变 化 , 流 域 也 因 受 到 人 类 活动 的 影 响 而 导 致 下 垫 面 的 变 化 , 如 土地 利 用 的 变 化 、
39、 都 市 化 的 发 展 、 水 利工 程 的 修 建 、 用 水 结 构 的 调 整 等 , 都会 通 过 改 变 模 型 参 数 对 流 域 水 文 循环 产 生 一 定 的 影 响 。 因 此 , 要 评 价 未来 气 候 变 化 条 件 下 的 水 资 源 状 况 , 不仅 要 求 模 型 能 够 适 用 于 未 来 的 气 候变 化 情 势 , 而 且 需 要 研 究 不 同 人 类 活动 对 流 域 模 型 参 数 的 定 量 影 响 , 进 而改 进 模 拟 的 确 定 性 。 ( 下 转 第 7 6 页 )气 候 变 化 适 应 对 策6 4C H I N A W A T E
40、R R E S O U R C E S 2 0 0 8 . 2水( 上 接 第 6 4 页 )( 3 ) 多 学 科 交 流 与 合 作通 过 多 学 科 交 流 与 合 作 , 增 强 对 农业 、 社 会 、 经 济 等 多 学 科 交 叉 领 域 的 研究 , 降 低 非 气 候 要 素 输 入 的 不 确 定 性 ,加 强 对 社 会 、 经 济 发 展 规 律 的 认 识 , 正确 预 测 科 技 发 展 水 平 及 其 推 动 作 用 , 降低 水 资 源 系 统 评 估 中 的 不 确 定 性 。 参 考 文 献 : 1 高 学 杰 等 . 温 室 效 应 引 起 的 中 国 区
41、 域气 候 变 化 的 数 值 模 拟 : 中 国 区 域 气候 的 可 能 变 化 J . 气 象 学 报 , 2 0 0 3 , 6 1 ( 1 ) . 2 许 吟 隆 . 不 同 温 室 气 体 排 放 情 景下 中 国 2 1 世 纪 地 面 气 温 和 降 水 变 化的 模 拟 分 析 J . 气 候 与 环 境 研 究 ,2 0 0 3 , 8 ( 2 ) . 3 曹 明 奎 , 李 克 让 . 陆 地 生 态 系 统 与气 候 相 互 作 用 的 研 究 进 展 J . 地 球 科学 进 展 , 2 0 0 0 , 1 5 ( 4 ) . 4 丁 一 汇 . 中 国 西 部 环
42、境 演 变 评 估 M . 北 京 : 科 学 技 术 出 版 社 , 2 0 0 2 . 5 叶 笃 正 . 中 国 的 全 球 变 化 预 测 研 究 M . 北 京 : 中 国 气 象 出 版 社 , 1 9 9 2 . 6 秦 大 河 . 气 候 与 环 境 的 演 变 及 预测 中 国 气 候 与 环 境 演 变 ( 上 卷 ) M . 北 京 : 科 学 技 术 出 版 社 , 2 0 0 5 . 7 气 候 变 化 国 家 评 估 报 告 编 写 委 员会 . 气 候 变 化 国 家 评 估 报 告 M . 北 京 :科 学 技 术 出 版 社 , 2 0 0 7 .责 任 编
43、辑 李 建 章家 战 略 ; 提 出 中 国 对 未 来 气 候 变 化国 际 制 度 的 设 计 方 案 ; 形 成 若 干 具有 较 高 水 平 的 气 候 变 化 重 点 研 究 开发 队 伍 和 基 地 。二 、 专 项 行 动 的 重 点 任 务结 合 国 家 经 济 社 会 发 展 需 求 和气 候 变 化 科 技 发 展 需 求 , 专 项 行 动 明 确 了 四 个 方 面 的 重 点 研 究 任 务 : 一是 气 候 变 化 的 科 学 问 题 , 二 是 控 制 温室 气 体 排 放 和 减 缓 气 候 变 化 的 技 术开 发 , 三 是 人 类 适 应 气 候 变 化
44、的 技 术和 措 施 , 四 是 应 对 气 候 变 化 的 重 大 战略 与 政 策 。第 一 部 分 是 气 候 变 化 的 科 学 问题 , 是 有 关 气 候 变 化 的 基 础 科 学 方 面的 研 究 工 作 是 重 点 和 难 点 。 主 要 包 括新 一 代 气 候 系 统 模 式 、 气 候 变 化 的 检测 与 归 因 、 气 候 变 化 监 测 预 测 预 警 技术 、 亚 洲 季 风 系 统 与 气 候 变 化 、 中 国极 端 天 气 / 气 候 事 件 与 灾 害 的 形 成 机理 、 冰 冻 圈 变 化 过 程 与 趋 势 以 及 生 态系 统 能 量 转 化 ,
45、 以 及 物 质 循 环 对 气 候变 化 的 响 应 等 。第 二 部 分 是 有 关 新 能 源 、 节 能 技术 的 研 究 。 主 要 包 括 节 能 和 提 高 能 效技 术 、 可 再 生 能 源 和 新 能 源 技 术 、 煤的 清 洁 高 效 开 发 利 用 技 术 、 油 气 资 源和 煤 层 气 勘 探 和 清 洁 高 效 开 发 利 用技 术 、 先 进 核 能 技 术 、 二 氧 化 碳 捕 集与 封 存 技 术 、 生 物 固 碳 技 术 和 其 他 固碳 工 程 技 术 , 以 及 农 业 和 土 地 利 用 方式 控 制 温 室 气 体 排 放 技 术 。第 三
46、部 分 是 适 应 气 候 变 化 的 技术 和 措 施 , 是 应 对 问 题 的 研 究 。 主 要包 括 具 有 自 主 知 识 产 权 的 气 候 变 化影 响 评 估 模 型 、 气 候 变 化 对 中 国 主 要脆 弱 领 域 的 影 响 及 适 应 技 术 和 措 施 、极 端 天 气 ( 气 候 ) 事 件 与 灾 害 的 影 响及 适 应 技 术 和 措 施 、 气 候 变 化 影 响 的敏 感 脆 弱 区 及 风 险 管 理 体 系 的 建 立 、气 候 变 化 对 重 大 工 程 的 影 响 及 应 对措 施 、 气 候 变 化 与 其 他 全 球 环 境 问 题的 交
47、互 作 用 及 应 对 措 施 、 气 候 变 化 影响 的 危 险 水 平 及 适 应 能 力 , 以 及 适 应气 候 变 化 案 例 研 究 。第 四 部 分 是 关 于 国 家 宏 观 战 略 和政 策 方 面 的 研 究 , 主 要 包 括 应 对 气 候 变化 与 中 国 能 源 安 全 战 略 、 未 来 气 候 变 化国 际 制 度 、 中 国 未 来 能 源 发 展 与 温 室 气体 排 放 情 景 、 清 洁 发 展 机 制 与 碳 交 易 制度 、 应 对 气 候 变 化 与 低 碳 经 济 发 展 、 国际 产 品 贸 易 与 温 室 气 体 排 放 , 以 及 应 对
48、气 候 变 化 的 科 学 技 术 战 略 。三 、 保 障 措 施根 据 专 项 行 动 的 安 排 , 我 国 将 扩大 国 家 科 技 计 划 和 地 方 、 部 门 、 行 业科 技 计 划 的 对 外 开 放 程 度 , 按 照 “ 以我 为 主 、 互 利 共 赢 、 促 进 自 主 创 新 ” 的原 则 , 适 时 牵 头 发 起 气 候 变 化 特 定 领域 的 国 际 科 技 合 作 计 划 ; 鼓 励 和 支 持中 国 科 学 家 、 科 研 机 构 和 企 业 发 起 和参 与 气 候 变 化 领 域 国 际 和 区 域 科 学研 究 计 划 与 技 术 开 发 计 划
49、。 此 外 , 专项 行 动 将 大 力 推 动 和 参 与 国 际 社 会建 立 有 效 的 技 术 转 让 机 制 , 力 争 获 得大 量 买 得 起 、 用 得 上 的 先 进 的 应 对 气候 变 化 技 术 和 环 境 友 好 技 术 , 鼓 励 引进 消 化 吸 收 再 创 新 。为 了 保 障 “ 专 项 行 动 ” 顺 利 实 施 ,科 技 部 提 出 了 六 项 措 施 : 第 一 , 加 强 领导 与 协 调 , 共 同 推 动 气 候 变 化 科 技 工作 ; 第 二 , 多 渠 道 增 加 科 技 投 入 , 加 大对 气 候 变 化 科 学 研 究 与 技 术 开 发 的 资金 支 持 ; 第 三 , 加 大 人 才 培 养 和 引 进 力度 , 促 进 气 候 变 化 领 域 的 学 科 建 设 ; 第四 , 加 强 科 技 基 础 设 施 与 条 件 平 台 建设 , 为 气 候 变 化 科 技 工 作 提 供 良 好 的支 撑 条 件 ; 第 五 , 加 强 科 学 普 及 , 提 高公 众 的 气 候 变 化 科 学 意 识 ; 第 六 , 充 分利 用 全 球 资
