以全球气候变暖为主要特征的气候变化已是不争的事实,但又包含许多不确定性和未知的因素。由于特殊的地理位置、气候条件以及经济社会快速发展的阶段性特征,我国面临的水安全问题十分复杂而严峻。水旱灾害频繁仍是中华民族的心腹大患,水资源供需矛盾突出是制约经济社会发展的重要因素,水环境污染严重、水生态系统恶化是国家可持续发展的主要瓶颈。全球气候变化导致的气温升高、海平面上升以及极端气候事件的增加,将进一步威胁到我国的水安全。

自20世纪90年代起,开展了一系列有关气候变化及其对水资源影响的研究,主要利用假定的气候情景来研究水资源对气候变化的敏感性,评估气候变化对水资源安全的影响尚处于起步阶段,而针对全国范围的系统的关于气候变化对洪涝、干旱、海平面、台风风暴潮、水生态以及水工材料的影响的研究鲜见报道。针对上述问题,2008年优德w88苹果手机下载启动了迄今为止最大规模的公益性行业科研重大项目,利用全球气候变化情景评估未来气候变化对我国防洪安全、水资源安全、水生态安全和水工程安全的影响,并提出我国水利适应气候变化的对策措施,研究成果为水利应对气候变化提供了重要支撑。

一、主要创新成果

围绕气候变化对我国水安全的影响和适应对策,开展了气候变化情景、水安全要素演变规律、气候变化影响评价模型、水利适应气候变化对策等方面的研究,取得了一系列重要创新成果,主要包括以下方面:

1、建立了覆盖全国的水文、气象、地理信息(数字高程、土壤植被、高分辨率遥感影像等)、洪旱灾害等数据库群,是气候变化影响与水安全问题研究领域迄今为止最为全面、资料系列最长的数据库群,为开展气候变化影响研究奠定了坚实的资料基础。

2、系统分析了全国范围内近60年气温、降水、干旱、洪涝、水资源、海平面、台风等涉及水安全问题的水文气象全要素的历史演变规律;定量识别了河川径流变化归因,分析认为我国北方河流径流量总体上呈减少的趋势,人类活动影响是导致江河径流减少的主要原因,但气候变化的影响呈现增加的趋势。

3、研发了覆盖业务范围广、覆盖空间尺度大、分辨率高的气候变化影响模拟评价平台,涵盖了多模型与多方法,包括基于格点的流域水资源模拟模型,综合考虑气候变化、社会经济发展和人口增长的区域需水预测模型,分布式流域水质-水量耦合模型,耦合海平面上升与海陆相互作用的近海风暴潮数值模拟模型等,为研究气候变化的影响提供了坚实的技术平台。

4、发明了“大型水工极端气候模拟器”,建立了“水生态气候响应试验箱”。试验研究了极端低温和长历时高温等极端温度条件下水工材料特性的影响和变化,首次研究编制了温度-材料-材料脆度和质量变化的诺模图;系统分析了湖泊生态过程对气候变化的响应机理。

5、科学评估了气候变化对防洪、水资源、水生态环境和水工材料的影响;系统分析了不同气候变化情景的不确定性,提出了气候变化情景的修订方法,科学分析了中国十大水资源分区未来可能面临的水安全问题;基于减缓与适应相结合的原则,系统提出了我国水利适应气候变化的国家战略和保障国家水安全的具体应对措施。

二、学术产出和第三方评价

项目历时五年,气候变化与水安全研究团队在科研水平上得到很大的提升,不仅提出了系列创新性的成果,而且成果得到了广泛的应用,具体包括:

1、形成了《气候变化对中国水安全的影响及适应对策》技术报告和9个分报告;在国内外核心期刊或国内外大型学术会议上发表、交流学术论文129篇,其中,SCI源刊论文25篇,EI检索论文24篇,撰写专著5部;获得国家发明专利2项;成果研究期间,团队中1人增选为中国工程院院士,7人获国家或行业部门个人奖励,研究团队在国内外的影响力逐步扩大。

2、时任优德w88苹果手机下载副部长胡四一对项目研究成果作重要批示“形成了气候变化及水安全影响方面的系统成果;研究成果对于制定和实施气候变化背景下我国水安全战略,实现水资源可持续利用具有重要参考和借鉴作用,成果潜在的推广应用价值明显”。项目成果的相关论文匿名评阅专家认为“涉及到水文模型参数的区域化方法这一重要问题,将可能对国际水文科学协会发起的无资料地区预报方法研究产生重要影响”、“主要贡献是使中国政府及水文学家可以正确理解未来有多少水可以利用,未来可能面临的水问题是什么?……,也是IPCC-AR5的主要贡献之一”。

三、推广应用和综合效益

1、项目成果提出的水利行业应对气候变化的总体思路和适应原则,为国家层面适应气候变化总体战略制定提供了科学依据。提出了未来气候变化下保障防洪安全、水资源安全、水环境生态安全和水利工程安全的具体措施,为国家应对气候变化规划和省级适应气候变化措施实施提供了科学依据。提出的水利应对气候变化的指导思想、基本原则、战略目标以及水利减缓气候变化的对策措施、重点领域和重点区域水利应对气候变化的对策措施等,为水利行业应对气候变化规划和适应气候变化措施实施提供了科学依据。

2、项目成果已应用于《国家适应气候变化战略》、《全国“十二五”水利发展规划》、《国家抗旱规划》、《全国水中长期供求规划》的编制、太湖流域水环境保护和防洪安全保障策略的制定、全国江河治理和山洪灾害防治工程论证、水利水电工程建设施工和维护等工作中,有效地降低了灾害损失,取得了显著的社会经济效益和生态环境效益,为全国和流域未来水资源规划和科学管理提供了重大支撑。部分结论已被IPCC-AR5和《第二次国家气候变化评估报告》、《中国气候与环境演变:2012》国家科学报告采用,为我国参与国际政府间气候变化会议和环境外交活动提供了有力的科技支撑。


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日期:2017年04月19日 10:04:03点击数:字号:【
 
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