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  • 服务冬奥、支撑发展:冰冻圈科学的延拓

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈科学作为一门自然和人文深度交叉的新兴学科,其目的是认识自然规律,服务人类社会,促进可持续发展。近年来,中国冰冻圈研究实现了从传统基础研究到服务国家重大需求的跨越,这标志着学科的日臻成熟。北京冬奥会是我国重要历史节点的重大标志性活动。早在 2016 年冬奥会申办成功之初,当意识到国际顶级赛事对雪冰特殊需求“近在眼前”后,冰冻圈科学国家重点实验室即以国家自然科学基金创新研究群体项目(三期)和中国科学院学部院士咨询项目为依托,率先在河北张家口滑雪场开展了观测研究。过去5年来,冬奥雪务需求牵引着我国冰冻圈科学团队在雪冰物理关键技术环节上集中攻关,推动了学科向应用领域的延拓,取得了预期成果。文章总结研究团队研发的冬奥雪务保障关键技术,展望我国冰雪产业发展路径,从战略思维、科学积淀及实践创新的角度阐述冰冻圈科学的应用及拓展,提出了相关思考和建议。

  • “亚洲水塔”在高亚地区的社会经济作用

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: “亚洲水塔”是高亚地区及其下游人类活动重要的水源,产生了重要的社会经济效应,在区域经济发展中起着举足轻重的作用。文章阐述并列举了“亚洲水塔”在高亚地区的社会和经济效应,不仅给经济发展如地区农业带来巨大的效益,同时,因其产生的水资源在高亚干旱地区具有稀缺性,亦会带来潜在资源冲突。气候变化的影响会进一步带来不确定性,由此导致的“亚洲水塔”退化将从根本上改变高亚地区的未来经济发展。应对和适应变化、建立可持续发展路径应是当务之急。文章进一步阐述了高亚地区国家层面上优先关注的联合国2030年可持续发展目标,以及“亚洲水塔”冰冻圈服务和实现可持续发展目标的联系。

  • 冰冻圈灾害特征、影响及其学科发展展望

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈灾害包括陆地冰冻圈灾害、海洋冰冻圈灾害和大气冰冻圈灾害,冰冻圈灾害分布广泛,对社会造成的损失和影响巨大。气候变暖导致冰冻圈灾害的发生频率和强度越来越高,使冰冻圈及其影响地区消除贫困、气候变化减缓与适应,以及经济社会可持续发展面临严峻挑战。早期,冰冻圈灾害学主要以单灾种的致灾事件、灾害影响和防治研究为主,且多集中于雪崩、冰湖溃决和冰川泥石流灾害。20世纪80年代以来,冰冻圈灾害学研究范畴扩大,冻土灾害、海冰灾害、冰凌灾害等得到广泛关注和深入研究。近10年,伴随冰冻圈科学体系的建立、完善,冰冻圈灾害学学科体系正在孕育发展,且在冰冻圈灾害风险、影响与适应方面进展显著。基于已有研究,文章详细阐述了冰冻圈灾害学学科内涵,评述了冰冻圈灾害时空特征及其综合影响,进而提出了未来冰冻圈灾害学学科建设和发展的建议。

  • 冰冻圈地缘政治时代的到来

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 全球气候变暖正在导致冰冻圈的快速融化,并由此引发对冰冻圈特别是北极地区资源和航道控制权的争夺,世界正进入一个由气候变化驱动的地缘政治时代。文章在分析冰冻圈地缘政治形成背景的基础上,讨论了冰冻圈地缘政治(学)的内涵及特征;并从现实主义视角分析近20年来发生在北极地区的地缘政治竞争态势,包括北极五国对200海里外大陆架划界的竞争,以及美国和俄罗斯等国围绕北极资源、航道控制展开的军事部署和斗争。最后,提出了中国参与冰冻圈国际治理的思路。

  • 冰冻圈人文社会学的重要视角:功能与服务

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈与人类社会(人类圈)息息相关,随着全球变暖和冰冻圈普遍退缩,冰冻圈对人类社会的致利和致灾效应均在发生深刻的变化:一方面,冰冻圈灾害以频发的极端事件加剧呈现;另一方面,冰冻圈服务能力整体将不断减弱乃至丧失。文章在介绍冰冻圈核心区及其主要影响区域的人文社会特征基础上,对冰冻圈功能与服务及其价值理论进行论述,并以全球高山“水塔”的重要性和极地系统变化为例阐述冰冻圈功能和服务变化及其影响,最后进一步讨论了提升冰冻圈影响区社会生态-系统恢复力的路径。

  • 冰芯气候环境记录研究:从科学到政策

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰芯是过去气候环境变化信息的重要载体。文章着重阐述了三极(南极、北极和第三极)冰芯研究在揭示过去气候变化、大气温室气体含量变化、太阳活动、火山活动及人类活动等方面所取得的成就,并说明冰芯研究对相关环境政策制定(如含铅汽油禁用政策、温室气体减排政策)的推动作用。建议国家尽快建立冰芯档案储藏库,以拯救冰芯资源,为后世科学研究与国家发展服务。

  • 冰冻圈物理研究的新视野

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰是冰冻圈核心物质,但不同冰冻圈要素因冰的含量及其他物质组成有所不同,物理性质及各种物理过程存在明显差异。经过20世纪中后期对冰的物理性质的大量实验研究和冰冻圈主要要素物理特征的广泛调查,冰的物理性质和冰冻圈主要要素物理特征的基本概念得以明确。随着冰冻圈科学体系的建立和服务于社会经济发展的需要,冰冻圈物理研究在3个方面要着力发展:(1)提高冰和冰冻圈要素物理性质的定量刻画精度,为过程模拟、冰冻圈灾害防治和冰冻圈服务提供关键参数支持;(2)加强冰冻圈主要要素综合物理过程的模拟研究,特别是要开展实体和相似性模拟实验;(3)推进冰冻圈多模式及其与其他圈层模式的耦合研究。

  • 冰冻圈微生物:机遇与挑战

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 近年来,冰冻圈微生物的研究受到广泛重视。冰冻圈的低温和严酷的生存条件,选择了具有独特适应性和多样性的微生物,这些微生物是地球生命系统和生物多样性的独特组分。冰冻圈微生物大多为冷适应微生物;其中,有许多新微生物类群,是极其重要的物种和基因资源。嗜冷微生物是揭示生物冷适应机制的模式生物,其细胞及细胞组分在低温生物工艺上显示出巨大的应用价值。冰冻圈中也封存着一些古老的未知致病性微生物。冰冻圈是地球上对气候变化最为敏感的圈层,地球的升温正加速冰冻圈的退化和消融,冰冻圈微生物赖以生存的生境正在消失,且伴随着微生物的释放。这些微生物的释放可能是人类面临的不可预知的威胁。因此,亟待开展冰冻圈微生物调查与研究,探讨其对全球变化的响应及其适应机制。

  • 冰冻圈水文学:解密地球最大淡水库

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈水体以固态存在,固态水融化后在流域、区域乃至全球尺度上影响水文、水资源和水循环。文章从水文学视角,重点从冰冻圈水文功能、融水径流过程及其影响、冰冻圈水文生态与环境效应等方面介绍冰冻圈水文研究的内容和最新进展。冰冻圈水文功能主要表现在水源涵养、径流补给、水资源调节3个方面。在气候变暖的背景下,冰冻圈水文过程已经发生了显著变化,冰川消融期提前,冰川融水径流增多;融雪期提前,多年冻土退化导致冬季径流增加,对流域径流的年内调节能力增加。预估未来气候变化情景下,冰川融水持续减少,其变化对我国西北地区的水资源管理带来更大挑战。冰冻圈水文过程变化也对寒区生态系统和生态工程、洪水灾害及可持续发展、乃至地缘政治有重要影响。

  • 方兴未艾的冰冻圈科学分支学科――冰冻圈气候学

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 20世纪80年代以来,现代气候系统理论的建立和发展推动了冰冻圈科学和气候学的交叉融合,进而催生了冰冻圈气候学。冰冻圈的形成演化和地球气候有着密切关系。冰冻圈不仅是一定条件下气候的产物,其变化也影响到天气和气候,影响人类社会经济和可持续发展。冰冻圈气候学就是研究冰冻圈变化与大气圈的互馈作用及其物理机制的科学。文章从介绍冰冻圈气候学的发展历史入手,系统阐释冰冻圈气候学的基本概念和学科特点。冰冻圈气候学重点研究冰冻圈在天气气候及大气环流形成与变异中的作用、冰冻圈-大气圈相互作用的过程与机理、气候系统和冰冻圈模式的发展、气候变化与冰冻圈变化的预估,以及冰冻圈气候学对经济社会的服务功能。继续深化对冰冻圈和大气圈相互作用过程与机理的认识,推动陆地冰冻圈、海洋冰冻圈和大气冰冻圈过程参数化方案向精细化、定量化、复杂性方向发展,特别是重点考虑冰冻圈不同分量和要素非线性作用的时空尺度,发展耦合冰冻圈过程的全球与区域气候系统模式是冰冻圈气候学的未来发展趋势。

  • 冰冻圈科学体系的建立及其意义

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 冰冻圈是气候系统五大圈层之一,其存在和变化对大气、水资源和水循环、生态系统、陆地和海洋环境以及社会经济可持续发展具有重要影响,在地球系统中扮演重要角色。从冰冻圈形成和变化机理与过程,与大气圈、水圈、生物圈和岩石圈相互作用,到冰冻圈变化的影响和适应,以及区域和全球经济社会的服务功能等的集成,发展成一门新兴交叉学科——冰冻圈科学。冰冻圈科学体系的建立和发展,与“未来地球”“地球委员会”等倡导的方向相一致,具有国际前瞻性。

  • 1991—2021年天山融雪末期雪线高度遥感监测研究

    分类: 地球科学 >> 地图学 提交时间: 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 研究融雪末期雪线高度变化有助于预测冰雪系统未来的变化趋势、理解区域和全球气候变化。基于 Google Earth Engine(GEE)平台和Landsat卫星数据,发展了区域雪线高度提取模型,提取了天山4个子流域1991 2021年的融雪末期雪线高度,并分析了雪线高度的变化特征及其与气象因素的关系。结果表明:( 1)Landsat提取 的融雪末期雪线高度与Sentinel-2提取的融雪末期最小化积雪范围具有较高的一致性,其总体精度为91.6%, Kappa系数达0.9以上,利用该模型可准确获取融雪末期的区域雪线高度。( 2)研究区近30 a融雪末期雪线高度呈明 显的上升趋势,上升速率介于2.7~6.4 ma-1 之间;其中,玛纳斯河流域雪线高度上升速度最快,阿克牙孜河流域雪线 高度上升速度最慢。( 3)夏季气温是影响研究区融雪末期雪线高度变化的主要因素( P

  • 基于栅格的关中平原城市群人居环境质量综合评价

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 基于自然与人文多重栅格数据,构建人居环境质量综合指数评价模型,分析2015年关中平原城市群人居环境的空间分异格局,并对人口分布与人居环境质量的协同性进行探讨。结果表明:(1)人居自然环境呈现出自东向西,由山地、高原向平原、谷地依次递减的空间分布格局,受地形影响最为明显,地形起伏度与人居自然环境呈负相关关系。(2)人居人文环境表现出平原低、山区高,城镇高于乡村的空间分布格局,受城市行政层级影响显著。(3)关中平原城市群人居环境综合质量指数介于0.216~0.716之间,呈现出以关中平原、汾河谷地向外梯级递减的带状空间分布格局。(4)关中平原城市群人口密度与人居环境质量空间分布显著一致,总体呈现出平原高于山地,城市高于乡村的空间分布规律,人居环境质量越高,人口密度越大,土地利用也越充分。