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守护雪域生灵草木万水千山
气象部门服务保障青藏高原生态文明建设纪实

发布时间:2021年08月24日 来源:中国气象报社

  8月9日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布第六次评估报告第一工作组报告《气候变化2021:自然科学基础》。这份立足全球的报告明确指出,进一步的变暖将加剧多年冻土的融化、季节性积雪的损失、冰川和冰盖的融化以及夏季北极海冰的损失。

  青藏高原,是全球气候变化最为敏感的地带之一。习近平总书记指出,保护好青藏高原生态就是对中华民族生存和发展最大的贡献。在全球气候变化背景下,青藏高原发生了哪些变化、如何更好地保护其生态环境?气象部门一直在积极努力并提供气象科技支撑。

青藏高原冰川。洛桑 摄

  完善监测站网布局——从新中国成立以来持续推进、系统谋划

  青藏高原,被誉为地球上最洁净的地区之一,空气质量与北极地区相当,土壤环境总体处于自然本底状态。

  7月21日至23日,习近平总书记在西藏考察时强调,要坚持保护优先,坚持山水林田湖草沙冰一体化保护和治理,加强重要江河流域生态环境保护和修复,统筹水资源合理开发利用和保护,守护好这里的生灵草木、万水千山。

  这一直是气象工作者的初心使命。从1950年在扎曲河畔建立西藏第一个气象站,到1980年西藏气象站点格局基本确立,再到如今县县有局、乡乡有站,西藏气象监测站点的变化见证着气象人守护青藏高原生态环境的努力与担当。

  经历70余年发展,气象部门在青藏高原累计建成2个国家大气本底站、6个国家气候观象台、10个天气雷达站、16个高空气象观测站、106个积雪观测站、138个冻土观测站和3051个地面气象观测站,如今的青藏高原,监测站网已实现从无到有、从落后到先进的历史性跨越。

  而这些站网注定将在生态气候变化综合立体监测和精准气象灾害预报预警体系建设中发挥重要作用。

  瓦里关国家大气本底站便是其中代表。坐落于青海的该站,是世界气象组织(WMO)全球大气观测网的31个全球大气本底站之一,同时也是欧亚大陆腹地唯一的大陆型全球本底站。在近30年的时间里,气象工作者依托这一重要观测站点,开展了包括温室气体、大气臭氧、气溶胶、太阳辐射、气象和边界层、降水化学等多个方面的观测,用心绘好“瓦里关曲线”。

  不仅如此,气象部门为了充分“把脉”冰川受气候变暖的影响程度,还持续开展了冰川运动速度、降水物质平衡、植被生态环境、积雪、冻土等综合观测,这其中就涉及廓琼岗日冰川、浪卡子冰川等。

  监测显示,近50年来,青藏高原暖湿化显著,年平均气温增速超过同期全球两倍。伴随极端高温和极端降水事件频繁发生,青藏高原出现了冰川退缩、冻土消融、“水塔”功能不稳定性加大等现象,气象灾害及衍生灾害增多,对基础设施和居民生产生活产生重大影响。

  日益严峻的气候形势,呼唤着更加完善科学的监测站网布局。

  为此,中国气象局出台《青藏高原冰冻圈与生态观测站网布局设计方案》。根据该方案,计划到2025年,气象部门将在青藏高原地区基本建成结构完善、布局合理、观测功能齐全、业务规范、流程科学、运行稳定可靠的冰冻圈和生态观测站网;构建青藏高原典型类型的冰冻圈环境与生态过程数据库,支持气候变化背景下高原地区地球系统多圈层相互作用研究。

  此外,WMO第三极区域气候中心网络(TPRCC)由我国承担总体协调职责,第三极区域气候中心(北京)也在加快建设中。如今,雪域高原上的监测站正越来越密集。

  推进大气科学试验——在离天空最近的地方破译大气密码

  青藏高原,不仅是地理上的高地,更是科学的“高地”。

  一方面,青藏高原复杂地形和加热作用对中国乃至全球天气气候产生重要影响——这个占中国陆地面积约四分之一的巍峨之地,就像一个巨大“引擎”,总辐射量惊人,并由此形成一个“嵌入”对流层中部大气的巨大热源,对全球与区域大气环流系统变化的动力“驱动”产生难以估计的影响。

  而另一方面,这里仍有太多关键的科学技术问题有待解决。为此,气象工作者对青藏高原开启漫长而曲折的探索之旅——

  1979年和1998年,我国先后开展了第一、二次青藏高原气象科学试验。在试验期间,科研人员在高原地区设置了较大规模的特殊观测站网,开展了热源观测和各类天气过程分析,以及数值试验、模型试验等一系列研究,取得了诸多具有重要价值的研究成果。

  到21世纪,面对这个依然至关重要的“科学议题”,气象部门孜孜以求。中国气象局党组专门向科学技术部等建议,国家自然科学基金委员会专程到中国气象局调研。从2009年中国气象局提出立项申请开始,十余位院士、国内外二百多位专家多次进行研讨。2013年,由中国气象科学研究院牵头的第三次青藏高原大气科学试验开启预试验,并一直持续至今。

  2017年,国家启动实施第二次青藏高原综合科学考察研究,气象部门积极参与,牵头承担“西风-季风协同作用及其影响”等任务并取得积极进展。

  今年6月5日,中国科协生态环境产学联合体发布2020年度中国生态环境十大科技进展。其中,第三次青藏高原大气科学试验第一阶段的“边界层与对流层观测”及其相关研究成果入选。

  该项目揭示了夏季青藏高原低温环境下独特的陆面-边界层-对流层云降水物理特征,以及青藏高原通过全球大尺度垂直环流和遥相关产生的全球气候效应;提出用最大熵增模型降低数值预报模式在青藏高原及周边地区冷偏差,通过改进高原地区陆面模式物理过程参数化方法及同化技术,显著提高数值预报模式在青藏高原及下游地区的降水模拟能力。

  试验还在继续,相关成果的应用已经开始——26项主要成果在国家级和省级气象业务中实现应用,支撑中国气象局青藏高原冰冻圈与生态系统观测站网布局设计,使我国卫星大气可降水量业务产品在青藏高原地区的质量达到国际先进水平;提高了国家级、区域中心和省级天气预报业务能力,西藏、青海、四川和云南区域降水预报预警水平明显提升。

西藏气象部门积极开展第二次青藏高原综合科学考察。洛桑 摄

  聚焦生态环境保护——发挥科技优势,守护“世界屋脊”生态底色

  三江源核心区重现千湖美景、柴达木盆地生态环境不断好转、青海湖面积持续增大……多年来,气象部门持续聚焦生态环境保护,保障植被、湖泊、湿地河流、冰川等生态保护修复工作,守护“世界屋脊”生态底色。

  人工影响天气作为最有效的生态保护手段,在以科学方式“呼风唤雨”中守护着碧水蓝天——

  青海省气象部门积极参与三江源生态保护和建设、青海湖流域生态环境保护与综合治理规划等,按需开展人工增雨(雪)作业。其中青海省气象局承担的三江源自然保护区人工增雨(雪)工程项目曾荣获“国家优质投资项目奖”。

  今年3月,青海省政府办公厅印发《关于推进人工影响天气工作高质量发展的实施意见》,更是明确提出人工影响天气工作将面向生态文明建设实现高质量发展。仅2020年,青海气象部门就通过高性能作业飞机开展空地联合作业103架次,地面作业314次,飞行作业规模创历史新高。

  西藏自治区气象部门积极参与当地生态保护修复及森林防火工作,结合无人机航拍和卫星遥感,为“两江四河”造林绿化工程提供监测评估依据;抓住有利时机,开展人工增雨(雪)作业,在草场返青、提升人工草场成活率、森林灭火、防止土地沙化等方面发挥积极作用。

  自治区气象部门还用心守护一片“白”:以高原遥感应用和气候变化研究为出发点,广泛开展创新和应用性研究,深入分析气候变化对青藏高原积雪和冰川的影响。

  此外,加强青藏高原气候资源合理利用,也是气象部门工作的重中之重——全面掌握我国西部风能、太阳能、水电能源等情况,科学开发和利用西部气候资源;制定青藏高原中长期发展与保护规划,明确生态环境保护和系统治理、气候变化对策研究及科技支撑、基础设施建设、跨区域与国际合作等举措;充分利用气候变化短期内带来的相对有利的生态环境“窗口期”,加强高原农业气候适应性区划、湿地保护与沙漠化治理,实现生态环境改善……一系列举措正扎实推进。

  为保障雪域高原的天湛蓝、水清澈、空气洁净,气象工作一直在路上。

  (作者:王亮 赵晓妮 张楠 责任编辑:张林)

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