《世界气候研究计划2019-2029年战略计划》草案发布

作者: 2018-08-09 16:11 来源:
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        611日,世界气候研究计划(WCRP)发布题为《世界气候研究计划2019-2029年战略计划》[1]的报告草案,概述了WCRP未来10年的总体战略,提出了4个科学目标、6个科学重点和8项关键要素。战略计划草案在2018831日之前接受公众评论。

  一、主要科学目标

  WCRP未来10年的4个主要科学目标为:

  1、改善对气候系统的基本认识。研究能量、水、碳和气候相关化合物在气候系统各要素内部及相互之间的储存和流动。改善对以下问题的理解:关键化学物质的运输、反应和转化;大气、海洋和冰冻圈动力学的影响、变化模式及其与人为变化的相互作用;已认识的和未认识的气候过程之间的相互作用。

  2、提高10年时间尺度上的气候预测能力。建立伙伴关系来推动气候预测的前沿发展,研究和量化气候系统所有要素在较短时间尺度上的不确定性。理解气候系统的可预测性及其各组成要素的相对贡献,重点关注社会相关的结果,如极端事件。

  3、限制十年到百年时间尺度的预测。研究和量化变化的气候系统固有的敏感性、不确定性和局限性。对气候系统敏感性的基本科学理解有助于为预测气候情景提供信息,此外,研究自然约束条件和努力减少不确定性有助于开展较长时间尺度的预测。

  4、促进气候科学与政策和服务的结合。改善关于气候系统的决策信息和知识,与“未来地球计划”和其他计划建立合作关系。开展跨时空尺度的科学研究,以改善风险管理和灾害应对、经济和基础设施规划以及适应和减缓战略。提高气候科学在城市、区域和全球的可用性和使用率,以促进与广泛的国际研究团体开展合作。

  二、科学重点

  为了实现其科学目标,WCRP提出了6个科学重点。

  1、气候动力学与极端事件。研究大气、海洋和水文环流变化的驱动机制以及这些因素如何影响气候对自然和人为驱动因素的敏感性。确定导致区域气候热点出现的过程,以及潜在的阈值和突破。

  2、行星周期的变化。为确定海洋中储存的热量、融化冰如何影响海平面或地下水流动如何改变,必须量化全球能量、水和碳循环的变化和相互作用。淡水注入、陆地冰的损失等相互交织的过程是了解区域和全球海平面上升轨迹的基础,对于评估甲烷大量释放和其他碳循环中断的可能性也非常重要。

  3、对人类活动的响应。确定人为温室气体、气溶胶和其他气候驱动物质对气候系统的直接和间接影响,为各个层面的决策制定提供信息。这些社会响应反过来直接影响气候系统过程。为理解这些复杂的相互作用和反馈,综合理解气候系统时必须考虑对自然驱动和其他要素的响应。

  4、改进建模能力。加强对水文循环的各个科学要素的研究,包括云和降水、海洋漩涡和海浪、海冰动力学和冰川流动。建模研究陆地含水层、地下水、土壤湿度、地表水和云层之间的复杂相互作用。进一步缩小建模工具的尺度,以更好地代表区域和极端现象。

  5、通过观测促进创新。发展、收集和归档气候系统多变量、多尺度的观测是全球科学研究的一项基础性活动。在实验室科学、仪器开发、野外实验设计和遥感技术中进行的基础研究,形成了理解气候系统各要素的过程和机制的基础。此外,提高预测和推测的模拟能力要求模型尽可能地对照观测结果。

  6、与社会合作。社会的可持续未来以稳定和宜人的气候为前提条件,并且需要关于气候系统当前和未来状态的可靠信息,信息的时间尺度从短期极端事件跨越到长远规划范围,空间尺度从局部跨越到全球范围。形成可操作的气候信息需要协作努力,需要与全球所有地区的多部门行动者合作,并且需要开拓气候系统过程研究的新视角。

  三、关键要素

  WCRP要实现未来10年的战略、目标和重点,迫切需要来自科学界及其合作伙伴做出承诺和投资,保证其顺利实施,其中包括了8项关键要素。

  1、充满活力的气候研究群体。建立来自不同地域、学科、文化和社会背景的研究团体,同时需要保证性别平等。开展培训、加强高等教育和促进合作,为早期职业研究者和发展中国家的科学家提供机会。

  2、模拟工具的分级系统。开展气候研究需要各种各样的模型,涉及不同的复杂性、过程呈现和空间细节,以促进不同模拟方法之间的直接比较。需要开发框架以促进模型评估和不确定性评估。

  3、过程理解的观测。开展协调良好的国际性野外观测项目,这些项目能够获得最先进的传感器、平台和仪器。促进不同观测系统之间的协同作用,表征仪器和观测产品的偏差和不确定性。为全球科学界提供大气、海洋、水文和冰冻圈科学数据的开放获取途径。

  4、持续观测。共同设计新的观测和指标以及持续和质量控制的气候系统观测记录,开发持续改进和及时可用的时间一致的数据集。

  5、高端计算与数据管理。开发技术和基础设施,以利用先进的百亿亿次级计算和基于云的系统和软件的优势。提供对模拟产品和评估产品的开放访问,并开发大数据技术、机器学习、改进建模能力和其他计算进展。制作可互操作和可靠的数据,进行元数据管理。

  6、沟通与拓展。建设有效和包容的通信基础设施,使其通过广泛包容和开放的科学会议,提供高层次、充满活力的研究对话平台。

  7、社会参与。在区域间及参与联合国的过程、计划及活动时,与民间团体、政府和私营部门进行公开的接触。提高自然-社会科学合作的能力并加强对其的重视,开发全球协调的公民科学项目。

  8、机构合作。与各个层面的研究协调组织、观测协调组织、WCRP成果的主要用户、研究机构、能力建设组织、政策机构等,建立研究型

 

  

  


 

  

[1] WCRP Strategic Plan 2019-2029. https://www.wcrp-climate.org/wcrp-sp-overview

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