21专访|国家气候中心气候变化室首席科学家徐影:若北涝南旱将导致农业种植带北移,极端天气预测准确度仍有待提高

21低碳王晨 2021-10-14 14:40

我们能够预报到降雨,但是对于是否会有大雨暴雨这种强度、具体到到底多少降水量上,有时还是会有一定误差的。

10月5日山西晋中市、吕梁市、临汾市遭遇暴雨,多地发生崩塌、滑坡灾害。随后,陕西多地也因为强降雨发生灾害产生洪涝灾情、道路铁路损毁等。

这已经是继7月20日河南郑州遭遇特大暴雨后,我国境内第二次发生极端降雨天气,并且造成严重损失。

适应气候变化,不论从研究层面到技术层面,再到建设实施层面,都需要面临愈发显现的气候变化特征提出的更高要求。8月9日在日内瓦发布的IPCC(政府间气候变化专门委员会)第6次评估第一工作组报告增加了区域气候变化评估内容,中国气象局在解读IPCC报告时提出要增强气候的资源开发利用和气候可行性论证的能力。

中国气象局国家气候中心正研级高工、国家气候中心气候变化室首席科学家徐影在接受21世纪经济报道记者专访时表示,极端气候频发已经是一个不容置疑的事实,中国气象局在国家大型建设和区域城市发展中推进了可行性论证,以增强应对气候变化的能力。

中国气象局国家气候中心正研级高工、国家气候中心气候变化室首席科学家徐影接受21世纪经济报道记者专访的现场。

增强气候资源开发利用与气候可行性论证能力

《21世经》:气象灾害、极端天气事件愈发频繁,未来我们应该如何增强适应气候变化的能力以实现应急的常态化?

徐影:根据目前观测到的气候变化事实,大家都能清楚地感受到极端气候的发生频率增多,强度加强。在全球变暖的背景下,极端天气事件趋强趋多是不容置疑的事实。我们除了要减缓气候变化和降低二氧化碳等温室气体的排放外,还要加强适应气候变化的措施。这其中包括重新修订之前的排水或者城市规划设计标准、在工程实施过程中考虑气候变化的因素,以及国家现在的“双碳”目标行动规划等等。

根据气候模式的预估,未来几十到上百年里,全球温度还会持续地上升,极端天气发生的频率会更高、更强。对我国而言,尤其是在人口数量相对较多的东部地区,当地人们生活和财产都会受到影响,同时对西部的影响同样不容忽视。所以未来在各种发展规划中都要考虑到气候变化的因素。

《21世经》:中国气象局在解读IPCC报告的时候,曾经提出要增强气候的资源开发利用和气候可行性论证的能力,相关工作将如何与“双碳”目标协同推进?对气候资源的开发利用将会对经济产生什么样的影响?

徐影:以风能太阳能等为代表的清洁能源的发展都是适应气候变化的重要措施,有助于减缓二氧化碳等温室气体的排放。中国气象局在2008年成立了公共气象服务中心,该中心开展了对风能太阳能和风电场建设的普查。目前也已经有很多省都建设了自己的省级新能源气象服务中心。所以在气候可行性论证上,各个省都投入了大量人力物力在做。

而在气候可行性论证中,对历史气候的评估是一个重要方面。如果我们要在某地建一座大桥,风就是重要的影响因素。因此需要以大桥选址为中心对周边区域的历史气候变化情况进行评估。另外还需要考虑桥梁桥是跨江还是建设在陆地上的。像跨长江的大桥,就需要参考当地降水的水位情况等因素,制定一个可行性论证的标准来进行评估,评估后再根据历史气候变化情况,考虑未来诸如气候变暖程度,风速增大的可能性等。2014年中国气象局就已经出台了《城市总体规划气候可行性论证技术规范》,并且在实际工作中不停地更新。

《21世经》:针对在工程过程中要把气候变化作为一个重要的考虑因素,目前我们在实践上有哪些措施?

徐影:目前我们国家气象局也在做气候可行性论证方面的工作。例如针对新闻中出现有桥梁被风吹垮的情况,我们已经在进行桥梁建设时考虑极端大风等天气因素了。另外,南水北调工程中线、西线和东线工程,都在工程设计时考虑到了未来降水量等因素的变化趋势。

2001年在建设青藏铁路的过程中,由于沿线很多地方都是冻土地带。随着温度升高冻土融化,将会导致铁轨变形。所以我们在青藏铁路的建设中也考虑到未来50年沿线地区温度升高的情况,在施工过程中按照温度升高1至3℃的标准进行建设加固。在于2030年全线贯通的川藏铁路的建设中,也同样要考虑大风、积雪冻土融化等极端天气事件的变化。

《21世经》:您认为除了大型的国家工程建设外,我们在城市里怎样加强适应性以防止郑州洪水这类问题的发生呢?

徐影:气候变化问题在全球范围内都受到了重视。我国也空前重视,出台了大量政策文件,各单位也随之因地制宜地制定了相应的政策,投入了大量的人力物力。2016年发改委就曾组织编写过《城市适应气候变化行动方案》,其中提到了在城市规划设计中要考虑变化因素。目前正在建的雄安新区也要做一个千年规划,在所有的生态环境设计环节都会考虑气候变化的因素,专门做防洪设计。

雄安新区正在建设的国家气候观象台是气象部门在新区推进的首个重点工程项目,这也是建设全国智慧气象示范区的重要基础。雄安新区国家气候观象台的建设布局依据新区的城乡空间布局,综合考虑了淀区、林区、南部生态农业区以及周边气象观测台站分布情况。新区的国家气候观象台共有1个主站、8个辅站,建设内容包括地面基准气候观测、地基遥感廓线观测、生态观测、大气成分观测和气象卫星地面接收等系统。未来雄安新区X波段雷达监控系统、气象灾害防御决策支撑平台将会接入当地防汛办等相关机构。

北涝南旱,农业种植带将北移

《21世经》:从我国现在的气候变化趋势来看,未来我们国家内部区域的气候变化趋势大约是一个什么样的情况?气候变化可能会导致适应某个地域的品种发生变化吗?

徐影:从整体趋势来看,如果温室气体不减排,温度一定会随全球趋势持续升高。北方地区降水会增加,南方地区可能会减少,但是总体趋势上降水是增加的。未来极端天气发生的频率和强度肯定会增加的,对水资源、农业等很多方面的影响肯定都会加大。

对于农业的影响主要有两个方面,一方面是有利的,比如像东北越往北越冷的地方,现在气候变暖了,种植带会北移。也就是说北方的温度升高了,原来不能种的作物可能就可以种了。另一方面,对于温度较高的地方来说,种子对温度的适应会发生变化,不适宜在此处种植,可能就需要换一个品种的作物。但是农业学家会经常更新种子,都是相互影响的。

《21世经》:IPCC第6次评估第一工作组报告增加了区域气候变化评估内容,您觉得对区域气候变化的研究,对今后更好地应对气候变化有什么意义呢?

徐影:之前的划分标准是先全球再亚洲、欧洲、美洲。一方面,划分区域不同,对气候变化的响应也不同。比如针对干旱地区和湿润地区,亚洲和非洲对气候变化的响应是不同的。另一方面,气候变化对每个地区的影响也不一样,所以响应方式不一样,采取的措施对策也不一样。

现在的标准则更加细化,更突出不同的区域,使信息的提供更加区域化,因此会对区域适应和延缓气候变化的策略有很大的帮助。

IPCC新增的区域气候变化评估内容对跨区域的研究也会有很大帮助。IPCC报告涉及的范围比较宏观,尽管包括了区域气候变化信息,但是具体到中国来说,由于我们国土面积大,南北方差异大,还包含很多个不同的流域等。所以我们对气候变化的研究需要更细致地划分到不同区域和流域。

中国气象局也在推进这类工作,例如气候变化对长江经济带的影响、对青藏高原的影响。以青藏高原为例,由于青藏高原是世界屋脊也是亚洲水塔,其变化会影响到下游长江流域的降水。如果水汽都来自青藏高原,产生的影响会很大,非常值得研究。

提高预报准确度,气候观测水平仍有提升空间

《21世经》:目前我们的气候观测网络建设进度怎么样?接下来会有哪些重点的工作?

徐影:目前从省级到区县一级的固定国家级观测站就有2400多个。另外随着网络和电信的发展,我们还建设了35000多个自动观测站,不需要人值守。近些年大家可以清楚感知到天气预报越来越准了,尤其是今年,北京的降雨“说来就来”。

根据国家需求,观测网的增加肯定是很必要的。观测网增多,就可以随时了解上游地区的天气情况,预测下游会发生什么,这对于预测准确率的提高很有帮助。

另外还有对于农业生态的观测。这种观测与天气预报略有不同,其实施间隔稍长一些。这都是有自动记录的,甚至连分钟级的大风等都可以观测到。我们观测气候时包括很多要素,例如蒸发、辐射、云量等。所以观测系统能够根据气象观测当地发生干旱的可能性,以及降水、温度和蒸发等情况。

比如我们观测到西南地区降雨较少,温度又偏高,结合地表湿度,我们就可以了解它发生干旱的可能性大不大,对农业是否减产的预测有很大帮助。

《21世经》:目前在天气预测上还有哪些技术手段提升空间?以对郑州强降水预测为例,还存在哪些问题?

徐影:我们一直在对极端天气情况做监测预警,但是目前的监测主要是短期,对于定点预报还有一定难度。例如此次郑州强降水,其实已经有了天气预报。但是具体降水量可以达到多大还是有一定的难度的。假如实际降雨量是800毫米,预报时可能只报了500毫米;预报的时候可能明确在河南,但具体到哪个城市这方面还是具有一定的挑战。

也就是说,以现在的科学技术发展水平来说,实现准确的定点预报还存在一定难度。我们能够预报到降雨,但是对于是否会有大雨暴雨这种强度、具体到到底多少降水量上,有时还是会有一定误差的。

(作者:王晨 编辑:周上祺)