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  • 青藏高原能量、水分循环影响效应

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 青藏高原是世界上总辐射量最高的地区,也是全球超太阳常数的极值区域之一。此处形成了一个“嵌入”对流层中部大气的巨大的热源,可以伸展到自由大气,其超越了世界上任何超级城市群落所产生的中空热岛效应,对全球与区域大气环流系统变化的动力“驱动”产生了难以估计的效应。与地形热力过程季节变化密切相关的亚洲夏季风是世界上范围最广和强度最强的季风;从冬季到早春季节转换过程中,由于太阳辐射的影响造成青藏高原大地形感热的“快速响应”及其相对高值动态移动,在盛夏梅雨及其云降水带前沿线恰好停滞于中国“三阶梯”地形分布山地—平原过渡区。此现象表明,青藏高原可能扮演着夏季风过程陆地—海洋—大气相互作用的关键角色。中国区域低云量与总云量极值区均与青藏高原大江大河的源头(长江、澜沧江、雅鲁藏布江等)、中东部湖泊群与冰川集中区空间分布几乎吻合,这表明“亚洲水塔”形成的关键因素与“世界屋脊”特有的云降水结构不可分割。研究表明,青藏高原大气热源对局地与下游区域云降水过程水汽输送流型等均有显著影响。长江流域降水与全国低云量存在一个明显沿长江流域的带状高相关结构,充分表明长江流域降水与上游“亚洲水塔”“热驱动”以及对流系统具有重要相关关系。从跨赤道经向环流的视角可发现,夏季南、北半球跨赤道气流低层强偏南、高层强偏北气流出现在东亚地区和北美区域两大地形对应的赤道区,这2个跨赤道极值区恰与青藏高原、落基山高原位置相对应。青藏高原纬向与经向环流圈结构与区域-全球大气环流相关机制,印证了“世界屋脊”隆起大地形的“热驱动”及其对流活动在全球能量、水分循环的作用。青藏高原特殊水汽三维结构分布和跨半球的纬向和经向大气垂直环流图表明青藏高原对全球尺度大气环流变化的贡献显著。文章进一步以东亚、全球水循环的视角,提出了青藏高原作为全球性大气“水塔”的观念,认为在高原地区一个水塔的“供水”和“蓄水”循环体系,特别是高原地表冰川、积雪和湖泊作为“蓄水池”系统,使得所有的河流可作为“输水管道”,将“水塔”的水向周边区域输送出去,高层大气也提供向外输送的渠道。青藏高原特殊的跨半球大气水分循环可构建“世界水塔”与其周边地区独特的水文功能概念,综合描绘了青藏高原“世界水塔”及其地球上一个完整的行星尺度陆地—海洋—大气水分循环物理图像。

  • 全球变暖背景下青藏高原及周边地区冰川变化的时空格局与趋势及影响

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 作为“亚洲水塔”重要组成部分的冰川,对气候变化的响应极其敏感。研究全球变暖背景下青藏高原及周边地区冰川变化的时空格局特征,有助于识别“亚洲水塔”的主要储水与供水区域,这对水资源的合理规划与利用具有重要意义。文章通过综合分析,揭示出“喀喇昆仑异常”现象在昆仑山西部和帕米尔高原地区亦有不同程度的表现,分布在这些区域以外的青藏高原及周边地区山地冰川近期大多处于加速消融状态;同时,阐明了近50年来以及未来不同气候变化情景下青藏高原及周边地区冰川变化对流域水资源状况和海平面上升的影响;并指出,要系统开展青藏高原及周边地区冰川的调查与观测,建立气候-冰川-水文过程耦合模型,准确评估变化环境下的冰川水资源状况及其影响,以服务于中国社会经济发展和“绿色丝绸之路”建设。

  • 影响“亚洲水塔”的水汽输送过程

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 青藏高原及其周边区域被誉为“亚洲水塔”,过去50年的全球变暖加速了整个“亚洲水塔”的水循环过程。文章从气候态、长期变化和年际变率的角度,总结了当前对影响“亚洲水塔”的关键水汽输送过程及其机理的理解。在此基础上,指出要厘清影响“亚洲水塔”的水循环过程,亟待深入理解水塔的水汽输送过程的时空变化特征和机制及其影响。为此,需要从观测、诊断、动力学机理、检测归因和数值模拟5个方面加强未来的研究工作。

  • “亚洲水塔”变化与影响

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 以青藏高原为核心的“第三极”是除南极和北极以外冰雪储量最大的地区,被称为“亚洲水塔”,包括面积约1×105km2的冰川、总面积约5×104km2的湖泊和长江、黄河、雅鲁藏布江、印度河、恒河、湄公河、阿姆河、塔里木河等10多条亚洲大江大河的源头。“亚洲水塔”变化关系着中国的水资源利用以及“一带一路”地区众多国家的水安全。在气候变暖背景下,“亚洲水塔”正在发生以失衡为特征的剧烈变化。冰川加速退缩、湖泊整体显著扩张、冰川径流增加等过程都和“亚洲水塔”失衡密切相关。“亚洲水塔”的失衡变化导致了青藏高原及周边地区水资源和水灾害风险增加,出现了冰崩等新型灾害。这些变化也可以通过大气圈和水圈产生广域效应,进而和南极、北极变化协同联动,影响全球气候变化和水循环。第二次青藏高原综合科学考察研究聚焦于过去50年来“亚洲水塔”动态变化及其影响,与“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”专项实施一道,为我国资源环境重大战略需求和绿色“一带一路”发展,提出应对“亚洲水塔”变化与影响的科学对策和水资源规划管理及可持续发展的科学指导,以服务于全球生态环境保护、人类命运共同体建设。

  • 地球大数据支持下的城市可持续发展评估:指标、数据与方法

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 城市的可持续发展是实现联合国 2030 年可持续发展目标(SDGs)的关键。地球大数据对于克服城市可持续发展评估中传统统计数据的不足具有重要意义,它能够凭借宏观、动态、多样的优势为城市可持续发展评估提供新的动力。文章在系统梳理国内外城市可持续性评价指标研究与评估实践的基础上,以 SDG 11(可持续城市与社区)为核心,兼顾其他 SDGs 中体现城市可持续发展的维度,充分挖掘地球大数据完备、实时、稳健、客观等优势,选取 12 个适合运用地球大数据来进行评估的指标。其中,7 个直接指标从 SDG 11 具体标中抽取,依次为 SDG 11.1、SDG 11.2、SDG 11.3、SDG 11.6、SDG 11.7、SDG 11.a、SDG 11.b 等;另外 5 个关联指标为不包含在 SDG 11 中,但与城市可持续评估息息相关的代表性评价指标,分别为 SDG 6.3、SDG 7.2、SDG 8.1、SDG 9c、SDG 15.1 等。文章介绍这 12 个指标在城市可持续评估中可发挥的作用,以及评估的数据、指标与方法。最后,提出基于地球大数据进行可持续指标计算,实现了对多源信息的整合利用,将有助于实现更加定量、实时、精细的城市可持续评价。

  • 冰冻圈微生物演变与生物安全

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈独特而极端的生态环境蕴藏着丰富的微生物资源,保存了关于古微生物多样性和进化历史的珍贵记录。气候变化和人类活动正在对全球生态系统造成显著影响,冰冻圈加速消融缩减使原本冻存其中的微生物被“解封”,一些微生物适应新的环境条件从而复苏存活,随之构成对生态环境和人类健康的未知威胁。为此,亟待联合多学科研究力量,调查研究冰冻圈微生物资源,解析其中病原微生物的致病和传播机制,充分评估休眠微生物复苏释放带来的生物安全风险。

  • 冰芯气候环境记录研究:从科学到政策

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰芯是过去气候环境变化信息的重要载体。文章着重阐述了三极(南极、北极和第三极)冰芯研究在揭示过去气候变化、大气温室气体含量变化、太阳活动、火山活动及人类活动等方面所取得的成就,并说明冰芯研究对相关环境政策制定(如含铅汽油禁用政策、温室气体减排政策)的推动作用。建议国家尽快建立冰芯档案储藏库,以拯救冰芯资源,为后世科学研究与国家发展服务。

  • 冰冻圈化学:解密气候环境和人类活动的指纹

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈化学是一门新兴学科,是冰冻圈科学的重要分支。自工业革命以来,人类活动排放的污染物深刻影响了冰冻圈的化学成分,而全球变暖导致的冰冻圈快速退缩,也影响到冰冻圈乃至全球的生物地球化学循环,并产生了显著的气候和环境效应。文章介绍了冰冻圈化学在冰冻圈科学体系中的定位,构建了冰冻圈化学的学科框架;通过举例阐明冰冻圈化学与气候和环境变化及人类活动的联系,特别是冰冻圈化学在全球变化研究中的作用;对当今冰冻圈化学相关研究热点进行了回顾和展望。冰冻圈化学研究的不断深入,将为应对人类所面临的气候和环境问题提供重要科技支撑。

  • 冰冻圈科学体系的建立及其意义

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈是气候系统五大圈层之一,其存在和变化对大气、水资源和水循环、生态系统、陆地和海洋环境以及社会经济可持续发展具有重要影响,在地球系统中扮演重要角色。从冰冻圈形成和变化机理与过程,与大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互作用,到冰冻圈变化的影响和适应,以及区域和全球经济社会的服务功能等的集成,发展成一门新兴交叉学科——冰冻圈科学。冰冻圈科学体系的建立和发展,与“未来地球”“地球委员会”等倡导的方向相一致,具有国际前瞻性。

  • 新疆克里雅河上游主要离子化学特征及其成因分析

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2018-09-03 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以克里雅流域上游河水为研究对象,收集克里雅站2004—2013年及部分20世纪90年代以前水文数据,结合气温、降水等资料,使用多元相关统计方法和水化学图示法等进行综合分析,揭示克里雅河河水的离子化学组成和变化特征,并探讨其影响因素。结果显示:① 克里雅河河水矿化度变化在203~1 081 mg·L-1,平均值518 mg·L-1,相对世界河流平均水平偏高;② 河水阳离子Na++K+含量最高,主要阳离子浓度依次为(Na++K+)>Ca2+>Mg2+,河水阴离子以HCO3-为主,主要阴离子浓度依次为HCO3->SO42->Cl-;③ 夏季河水离子浓度受流量控制最为明显,即流量越大(小),矿化度越小(大);丰水期克里雅河河水以地表径流补给为主,枯水期河水几乎全部来自地下水,由于不同时期汇流路径的不同,河水离子浓度出现随流量的年内变化;④ 河水离子主要来源于岩石风化,其中蒸发岩的风化影响最大。

  • 科技创新在“一带一路”建设中扮演关键角色

    分类: 管理学 >> 科学学与科技管理 提交时间: 2018-01-11 合作期刊: 《智库理论与实践》

    摘要: [目的/意义]“一带一路”倡议旨在为全球经济打通“任督二脉”,促进全球经济共同、包容、强劲、可持续发展。中国提出的这一宏大国际合作计划所面临的风险和挑战是空前的。除了要防范沿线各国的政治和社会风险之外,还必须有效应对气候变化、自然灾害、传染病、环境污染、生态退化、水与能源资源短缺等各种挑战。如何有效应对这些挑战,对于“一带一路”建设的成败至关重要。[方法/过程]本文分析了“中巴经济走廊”建设所面临的挑战及科技创新在其中所起的作用。 [结果/结论]科技创新在“一带一路”建设中扮演十分关键的角色,发挥不可或缺的引领、支撑和保障作用。

  • 西藏生态安全屏障保护与建设成效评估

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2017-02-10 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 西藏是青藏高原的主体,地球第三极的核心,地理环境十分特殊,全球生态地位极为重要。2009年2月18日,国务院第50次常务会议审议并通过了《西藏生态安全屏障保护与建设规划(2008-2030年)》,提出用近5个“五年规划”期的时间,投入资金155亿元,实施保护类、建设类和支撑保障类三大类10项工程,基本建成国家生态安全屏障。截至2015年,一期工程顺利实施完成。根据中科院与西藏自治区科技合作座谈会精神,在中科院“西部行动”计划和“战略性先导科技专项”支持下,完成了西藏生态安全屏障保护与建设一期工程成效评估。结果表明,一期工程进展顺利,完成了阶段目标;高寒生态系统结构整体稳定,生态格局变化率低于0.15%;生态系统服务稳中略增,增幅3%-5%。但西藏生态环境脆弱,筑牢屏障任务依然艰巨。