美国发布全球变化研究计划2022~2031年战略规划

作者: 2023-04-27 11:25 来源:
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2022125日,美国全球变化研究计划(USGCRP)和美国国家科学技术委员会(NSTC)全球变化研究小组委员会联合发布《美国全球变化研究计划2022~2031年战略规划》[1],确定推进科学、国家参与、支撑决策、国际合作四大支柱,以扩大美国联邦全球变化科学的影响,更好地向美国与世界提供应对气候变化和全球变化迫切需要的信息。

支柱1:推进科学——提高关于相互关联的自然系统和人类系统以及全球变化给社会带来的风险的科学认识。

1、地球系统变化。USGCRP各机构保持了解地球系统变化所需的观测、建模、数据获取与管理方面的核心科技能力,主要聚焦6个重点。

1)极端事件。加深对驱动极端事件的过程及其对社会的影响的理解。USGCRP各机构将对能够改进对极端事件的人类和自然影响的估计的相关因素开展基础研究,包括以下内容:归因,即确定极端事件的自然、生物地球化学和人为原因;表征和限制不确定性;改进观测;改进模型表示和准确性;改进气候预测。

2)临界点。提高对物理、自然和人类系统中发生突然、广泛变化的可能性的理解。USGCRP各机构将继续开展研究、开发模型和设计观测系统,以促进对地球系统潜在临界点的了解,强调了自然系统和社会系统之间复杂的相互作用,这有助于识别临界点的阈值和潜在爆发点。

3)生物多样性。监测并评估气候变化、全球变化与物种的分布、生产力、多样性之间的关系。USGCRP各机构将继续记录海洋、淡水和陆地生态系统的生物多样性丧失、全球趋势和潜在的未来损失,以及这些趋势与气候变化的相互作用,研究活动包括:遥感和原位观测;实地考察;生物监测网络;模拟物种和生态系统对环境条件变化的响应;模型-观测实验,以更好地理解工作过程和变化模式;开发并提供工具与综合产品,为保护生物多样性和采用基于自然的解决方案应对多种威胁的行动提供信息。

4)陆地与海洋变化。了解人类驱动的地球陆地与海洋变化的趋势和未来演变。USGCRP各机构将继续使用多种方法来表征陆地和海洋变化:通过陆地卫星计划、海洋模式和过程监测以及国内和许多国际合作伙伴的兼容陆地成像卫星进行的大规模卫星监测;原位测量;与越来越多收集超高分辨率数据的商业实体合作;建模以表征正在进行的变化、它们的起源和潜在的未来演变;由自然科学和社会科学领域的个人调查员和跨学科团队进行的研究;人工智能和机器学习中的新兴技术,从可用数据源和方法中提取所有可能的信息。

5)气候敏感性和碳循环反馈。减少对未来气候系统行为估计的不确定性。为提高对气候敏感性的估计,USGCRP各机构将开展以下活动:维护观测网络并扩展现有的观测时间序列;使用最新一代的模型、新的统计和理论方法、古气候重建和新的观测数据。主要研究目标包括:提高模拟气候系统反馈的能力,包括云量、大气水汽和海洋环流的变化,以及北极地区的加速变暖;了解地球的气候历史以及自然系统如何在地质时期响应气候强迫。

6)不确定性。推进地球观测和模拟中不确定性的量化。USGCRP各机构将使用改进的模型过程表达、机器学习、人工智能,以更快地推进不确定性的量化,包括:使用先进的统计技术将不确定性量化直接整合到模型开发和比对过程中;开发综合的不确定性框架,结合气候变化研究、反馈和应用。

2、人与自然耦合系统面临的风险。USGCRP各机构保持核心能力以了解多样化、动态、复杂的人类系统:观测,通过土地利用、健康、经济和其他社会活动,资源开发和使用以及其他措施,观察多样化、动态人类系统的状况和变化;建模和分析,开发并使用综合评估模型以及社会和物理科学方法,了解自然系统和人类系统现在如何相互作用以及这些相互作用在未来可能如何变化。

1)复杂、自适应、相互关联的系统。了解人-自然耦合系统的动态如何影响脆弱性和风险。研究主题包括:复杂系统中的非线性变化;临界点;跨学科方法;正义与公平。

2)气候变化影响、风险和脆弱性。理解影响人类-自然系统对全球变化影响脆弱性的动态。USGCRP各机构将使用基于系统的综合方法开展研究,通过USGCRP机构间小组协调努力,了解人类-自然耦合系统对全球变化影响的脆弱性,为政策行动提供信息。

3)社区驱动力、影响和响应。使用社会科学见解和方法来理解全球变化风险、建立韧性的机会以及全球变化信息的有效传递。USGCRP各机构将探讨以下主题:人类系统作为全球变化的驱动力和反馈的作用;人类系统如何影响全球变化的风险和影响,又如何受其影响;理解和响应全球变化信息、数据和知识的社会背景;了解受全球变化影响的重要文化习俗和资源的不同方式,包括承认和纳入本土知识,以及将这种认识纳入决策分析的方法;制定、通过和实施应对全球变化的政治经济;不确定性下的地方决策方法;与社区和研究用户进行沟通、参与和合作的方法,以了解如何最有效地将科学信息转化为决策用途。

4)应对措施。评估管理气候变化风险和全球变化风险行动的有效性、社会背景和影响。USGCRP各机构将进行研究、分析和建模,为旨在管理和减轻与气候变化和全球变化相关风险的决策提供信息。

支柱2国家参与——通过扩大对联邦研究企业的参与,提高国家理解和应对全球变化的能力。主要聚焦:扩大与那些开发和使用全球变化信息的组织的联系以确定科学需求;积极联系面临较高的气候变化和全球变化风险且适应能力可能较低的社区,并向其学习;促进更具包容性的科学队伍的发展;加强用户对研究设计过程的参与,以改进面向决策支持的关键风险信息。

支柱3:支撑决策——提供可访问、可用的信息,为有关减缓、适应和恢复力的决策提供支撑。主要聚焦:提高使用联邦数据、信息和分析工具进行决策的可用性与公共能力;评估全球变化科学和社会风险以支持决策;加强用户在研究设计过程中的参与,以确保关键风险得以解决,信息满足决策者的需求;提升全球变化研究单位的本土知识;衡量评估和决策支持工作的有效性。

支柱4:国际合作——通过国际合作与协作,进行应对全球变化的全球能力建设。主要聚焦:参与形成有关全球变化的国际科学共识;加强国际科学合作,增强全球理解和应对地球系统变化的能力;分享提高发展中国家理解、评估和应对全球变化风险能力的实践;提供相关的观测、科学和信息,以支持国际政策的制定。                 (曾静静)



[1] The U.S. Global Change Research Program 2022–2031 Strategic Plan. https://www.globalchange.gov/browse/reports/us-global-change-research-program-2022%E2%80%932031-strategic-plan

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