在全球氣候變暖與極端天氣事件頻發的背景下,生態安全面臨嚴峻挑戰。隨著全球氣候變暖趨勢持續加劇,極端天氣氣候事件頻發、廣發且強度遞增,對全球經濟發展和人類社會穩定構成重大挑戰,為此,氣象環境風控的重要性日益凸顯。氣象環境風控是依托氣象監測與數據分析,精準評估并預測極端天氣對特定區域或行業的潛在影響,并適時采取科學、精準、有效的預警與防護舉措,最大程度削減風險敞口,全力規避或降低各類損失,保障經濟社會穩定運行與民眾生命財產安全。氣候作為生態系統核心驅動因子,深刻影響生態平衡與穩定。氣象災害不僅直接破壞生態系統結構與功能,還通過削弱生物多樣性、降低
碳匯能力、削弱自然災害緩沖屏障等多途徑威脅生態安全。因此,積極推進氣象環境風控精準化,能更好地監測、預測、評估和應對氣象災害對生態系統的影響,提升生態系統韌性與穩定性,既關乎自然環境保護,也關乎經濟社會可持續發展。
氣候是影響生態安全的關鍵變量。氣候系統的能量流動和物質循環構建起復雜的生態網絡,而生態安全是人類生存和發展的基礎。氣候變化如隱形之刃,悄然侵蝕全球生態系統服務。隨著全球氣候變暖,極端天氣頻發,生態系統正遭受前所未有的沖擊。
世界氣象組織(WMO)發布報告指出,2024年全球平均近地表溫度比1850——1900年的平均溫度高出1.55±0.13℃,是有觀測記錄以來最熱的一年。氣候變化正影響全球天氣極端事件,導致其頻率、強度雙增,給自然和人類帶來廣泛不利影響。溫度升高迫使物種向高緯度或高海拔遷移。北極海冰面積減少,北極熊種群數量下降。高山植物如綠絨蒿屬等也呈向高海拔、高緯度遷移趨勢,氣溫持續升高,可能使分布于高海拔和高緯度的物種面臨滅絕威脅。
在水資源方面,氣候變化導致降水模式改變、溫度升高及蒸發加快,使得全球水資源分布不均加劇,可再生水資源總量減少。目前,全球約40億人每年至少經歷一個月的缺水,約20億人面臨用水安全威脅。降水模式的改變導致暴雨洪澇等極端天氣增加,洪水會沖刷地表污染物進入水體,造成水體污染。同時,氣候變化引起的溫度升高也會使水體富營養化等
問題加劇,影響水質。
在糧食安全方面,氣候變化導致的極端高溫、干旱、洪澇等災害,直接影響農作物的生長發育和產量。如2023年全球高溫熱浪導致印度、澳大利亞、俄羅斯等地小麥減產。糧食產量的減少,加上氣候變化對農業基礎設施和供應鏈的破壞,導致糧食供應減少,從而推動糧食價格上漲,增加了貧困人群獲取糧食的難度,進一步加劇了全球糧食不安全狀況。
不僅如此,氣候變化還導致棲息地環境改變、生態系統功能失調,許多物種難以適應快速變化的氣候條件,從而面臨滅絕的威脅。隨著氣候變暖,許多物種開始向高緯度或高海拔地區遷移,導致生物多樣性的分布格局發生改變,破壞了原有的生態平衡。同時,生物多樣性的減少和物種分布的改變,使得生態系統的服務功能,如水源涵養、土壤保持、氣候調節等受到嚴重影響,降低了生態系統的穩定性和適應性。
此外,氣候變化正在以復雜多樣的方式侵蝕地球生態系統服務功能。從極地冰川消融到熱帶雨林退化,從海洋酸化到濕地干涸,氣候變化像一把無形的利刃,正在割裂人與自然的平衡紐帶,迫使人類重新審視自身與地球的生命共同體關系。應對氣候變化,保護生態安全,已成為全人類面臨的共同而緊迫的任務。
氣象災害對我國生態安全的多種影響。我國地理條件特殊,是氣象災害高發區,也是全球氣候變化敏感區。氣候變暖加劇氣候系統不穩定性,氣象災害呈現復雜多變趨勢,對生態安全構成全方位挑戰。
氣象災害對生態系統具有直接和廣泛的破壞性,加劇了我國生態安全風險。臺風和暴雨引發的洪澇災害會導致森林、濕地和草原等生態系統被破壞,影響植被的生長和恢復。干旱則會導致土壤水分嚴重不足,影響植物的正常生長,甚至引發土地荒漠化。寒潮和沙塵暴也會對生態系統造成不利影響,寒潮導致的低溫凍害會凍傷或凍死植物和動物,沙塵暴會覆蓋植被,影響植物的呼吸和光合作用。氣候變化還加劇了環境污染,為入侵物種擴散創造條件,增加生態系統脆弱性。其連鎖反應不容小覷,森林火災、病蟲害等生態災害頻發,直接威脅生態系統健康。
氣象災害對我國生態系統的破壞具有多維性。比如,臺風“山竹”于2018年9月登陸廣東,對珠三角地區的紅樹林和濕地生態系統造成了嚴重的破壞。此次臺風導致珠三角地區大量紅樹林受損,濕地生態服務功能也隨之顯著下降。可以說,這是39年來對珠三角地區影響最為嚴重的臺風之一。同樣在2022年8月,長江流域發生了嚴重干旱,鄱陽湖的水域面積大幅縮減,江豚棲息地也明顯減少,水生生物多樣性也隨之降低。這些事件都凸顯出極端天氣對生態環境造成的負面影響,引起了社會的廣泛關注。
構建我國現代化生態氣象服務保障體系。在生態文明建設穩步推進的時代背景下,構建現代化生態氣象服務保障體系至關重要。這一體系以生態需求為導向,通過整合氣象科技資源,精準監測、預測與評估生態氣象要素,為生態保護與可持續發展提供關鍵支撐,推動人與自然和諧共生,助力美麗中國建設邁向新臺階。
首先,強化生態安全氣象監測評估能力。生態安全離不開氣象監測評估的保障,這一體系需具備精準感知生態變化的敏銳觸角,提前預警生態風險、科學應對氣候變化,是生態文明建設的必然要求,也是人與自然和諧共生的堅實基礎。一方面,構建“天——地——空”生態氣象立體觀測網,強化生態氣象地面觀測、雷達監測、衛星遙感等手段,重點加強重要生態屏障區、生態保護區的監測密度,為生態系統的精細管理、多學科交叉研究提供數據支持。另一方面,在推動典型生態系統大氣圈關鍵氣候變量的動態監測中,我們需要全面、及時且精準地開展對極端干旱、高溫、低溫雨雪冰凍、強降水、臺風等極端天氣氣候事件影響的評估,對災害導致的植被破壞、水土流失等生態損害進行定量化分析,并構建起完善的“災害鏈——生態鏈”雙向評估反饋機制,以實現對生態系統的有效保護和科學管理。
其次,提升生態安全科技支撐能力。提升生態安全科技支撐能力,是應對全球性挑戰、實現人與自然和諧共生的戰略體系構建的重要內容,也是推動生態治理體系和治理能力現代化的關鍵路徑。一是研發生態安全預警模型,實現氣象災害與生態系統影響過程的耦合模擬。同時,發展生態修復氣象服務技術,加強干旱區半干旱區防風固沙、生態脆弱區水土保持治理、水資源短缺地區人工增雨消雹作業、海岸帶生態氣象保障技術研發等。二是建設生態氣象保障能力提升與氣候變化監測評估工程,構建“氣象——生態”安全數字孿生平臺,集成氣象、遙感、生物多樣性等多源數據,運用人工智能、大數據、云計算等前沿技術,將其用于監測氣候變化與生態質量,實現生態環境氣象災害模擬推演與處置預案智能生成,全方位提升生態安全保障水平。三是開展氣候變化對生態系統氣候承載力動態評估,提高生態脆弱區適應氣候變化能力。例如,
新疆塔里木河流域創新制定差異化水資源管理策略,依據詳實評估,科學調配水資源,有效提升應對氣候變化的韌性,保障生態系統的可持續發展。
最后,健全生態安全協同治理機制。健全生態安全協同治理機制,是多方協同應對生態挑戰的戰略選擇。一是強化部門間信息共享,構建跨部門生態安全會商機制,氣象、生態環境、自然資源等多部門聯合,全面分析生態氣象形勢,共同制定應對策略,建立生態氣象災害風險預警業務,在生態安全保障中發揮氣象先導聯動作用。例如,在應對極端天氣事件時,各部門提前會商,準確預測災害影響,及時發布預警信息,為生態保護和災害防御爭取寶貴時間。二是完善人工影響天氣作業機制,在生態修復保護中更好發揮氣象服務作用。同時,創新生態安全氣象科普模式,開發森林火險氣象等級、水土流失區域等氣象災害預警專題科普產品,建設生態氣象科普教育基地,拓寬公眾參與渠道,通過宣傳教育、志愿者活動等方式,引導公眾積極參與氣象災害與生態安全的防范和治理,形成全社會共同參與的良好氛圍。三是通過跨部門合作、
法規銜接與公眾參與,構建起全方位、多元化的生態保護體系,為我國生態環境的可持續發展注入強大動力,為全球生態治理貢獻中國智慧和中國力量。
(作者系國家氣候中心副主任)