國際共商以核心科技突破支撐海洋與氣候防災(zāi)減災(zāi)——塑造藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)新機(jī)制
2024年10月24日,藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)國際論壇在中國青島成功舉辦。該論壇是2024海洋合作發(fā)展論壇平行論壇之一,由自然資源部第一海洋研究所、聯(lián)合國“海洋十年”海洋與氣候協(xié)作中心(DCC-OCC)和愛思唯爾(Elsevier)聯(lián)合主辦,主題為“致力藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi),共同設(shè)計應(yīng)對氣候變化的海洋解決方案”。來自十余個國家的專家、學(xué)者和政府高官共計140余人現(xiàn)場參加了此次盛會,并通過愛思唯爾平臺向全球進(jìn)行了直播。中外與會嘉賓齊聚一堂,探討氣候變化背景下海洋與氣候災(zāi)害的應(yīng)對策略,共商打造國際合作新機(jī)制。
聯(lián)合國“海洋十年”:藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)整體設(shè)計
聯(lián)合國教科文組織政府間海洋學(xué)委員會(UNESCO-IOC,以下簡稱“海委會”)主席道田豐先生在主旨報告中介紹了聯(lián)合國“海洋科學(xué)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展十年(2021-2030年)”(簡稱“海洋十年”)關(guān)于藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)的整體構(gòu)想。
“海洋十年”是當(dāng)前和未來相當(dāng)長時間內(nèi)聯(lián)合國框架下最重要的海洋倡議,旨在通過設(shè)計一系列宏觀政策和戰(zhàn)略框架,基于海洋科技突破推動全球海洋治理,保障全球海洋可持續(xù)發(fā)展?!昂Q笫辍贝_定了全球海洋可持續(xù)發(fā)展的7大目標(biāo)以及面臨的十大挑戰(zhàn),增強社區(qū)對海洋和沿海風(fēng)險的抵御能力便是其核心之一。有效應(yīng)對該挑戰(zhàn)的關(guān)鍵措施是在全球范圍內(nèi)建立多災(zāi)種早期預(yù)警系統(tǒng),提升全球范圍內(nèi)的風(fēng)險管理和災(zāi)害應(yīng)對能力。
“海洋十年”強調(diào)以社區(qū)為中心的防災(zāi)減災(zāi)方案,聚焦于將技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)突破應(yīng)用于海洋與氣候災(zāi)害的預(yù)防與減緩。通過加強全球范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)共享與模式研發(fā),“海洋十年”力求填補現(xiàn)有風(fēng)險評估的空白。這一系列努力將為世界各國政府、科研機(jī)構(gòu)和社區(qū)提供有力的科學(xué)支撐,幫助它們應(yīng)對諸如海平面上升、海洋熱浪、巨浪、風(fēng)暴潮、珊瑚礁白化、臺風(fēng)、極端熱浪、洪澇/干旱等復(fù)雜的自然災(zāi)害和海上溢油、落水事件等人為災(zāi)害。同時,“海洋十年”倡導(dǎo)利用“基于自然的解決方案(Nature-based Solutions)”,結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與保護(hù),以可持續(xù)的方式應(yīng)對海洋和沿海災(zāi)害。通過全球合作,推動跨學(xué)科研究,提升災(zāi)害預(yù)測和減災(zāi)能力,力求為世界各地的沿海社區(qū)提供更加精準(zhǔn)和操作性更強的風(fēng)險應(yīng)對方案。
同時,海委會頒布了《海洋十年愿景2030白皮書》,提出在全球范圍內(nèi)建立起全面的、多維度的災(zāi)害風(fēng)險管理體系,幫助沿海社區(qū)通過可持續(xù)規(guī)劃與科學(xué)應(yīng)對,實現(xiàn)“安全的海洋”和“可預(yù)測的海洋”。通過跨國協(xié)作、數(shù)據(jù)共享平臺建設(shè)和創(chuàng)新研究,“海洋十年”希望為全球沿海地區(qū)應(yīng)對氣候變化和海洋風(fēng)險提供堅實科技保障和可行的應(yīng)對途徑。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo),多項針對海洋與氣候防災(zāi)減災(zāi)的“海洋十年”機(jī)構(gòu)和行動獲批,在推動防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的科學(xué)創(chuàng)新中發(fā)揮著重要作用。例如,由意大利博洛尼亞大學(xué)牽頭的“海洋十年”海岸帶韌性協(xié)作中心(DCC-CR),專注于增強沿海地區(qū)的復(fù)原能力,應(yīng)對如海嘯、氣候變化等海洋災(zāi)害,提升全球沿海社區(qū)的恢復(fù)能力;由海委會牽頭實施的“海洋十年”海嘯計劃(UN Decade Tsunami Program),旨在提高各國應(yīng)對海嘯的能力;由中國自然資源部第一海洋研究所牽頭的“海洋十年”海洋與氣候無縫預(yù)報系統(tǒng)大科學(xué)計劃(OSF),旨在顯著提升全球?qū)Q蠛蜌夂虻念A(yù)報能力,將通過新的海洋衛(wèi)星、研制并布放新一代漂流浮標(biāo)、突破大氣-海洋相互作用的變革性理論,最終開發(fā)出無縫的海洋至氣候無縫預(yù)報系統(tǒng),增強人類對海洋和氣候災(zāi)害的抵御能力。
這些宏觀策略與具體行動相輔相成,構(gòu)成了聯(lián)合國“海洋十年”應(yīng)對海洋與氣候災(zāi)害的整體框架,將為大幅度提升全球范圍內(nèi)的藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)能力發(fā)揮重要作用。
眾多沿海國家的期盼:以東南亞為例
在氣候變化日益加劇的背景下,東南亞國家對藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)的需求日趨迫切。頻發(fā)的熱帶氣旋、洪澇/干旱等極端自然災(zāi)害嚴(yán)重威脅到沿海及內(nèi)陸國家居民的生命財產(chǎn)安全,并直接阻礙了各國可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)程。馬來西亞登嘉樓大學(xué)原校長、聯(lián)合國“海洋十年”第一屆咨詢委員會專家Nor Aieni Haji Mokhtar教授介紹了東南亞地區(qū)對海洋和氣候災(zāi)害防控和應(yīng)對能力提升的熱切期盼,呼吁建立一個涵蓋海洋觀測、預(yù)測、災(zāi)害預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)的全球無縫預(yù)報系統(tǒng),以應(yīng)對日益復(fù)雜的氣候變化威脅。她特別提到,與中國過去15年的合作使得東南亞海洋預(yù)報保障能力得到了本質(zhì)性提升,眾多居民受益于與中國的海洋科技合作。
當(dāng)前的氣候變化不僅影響到了沿海社區(qū)的生存環(huán)境,還制約著相關(guān)地區(qū)的長期發(fā)展,尤其是對海洋資源的可持續(xù)利用。東南亞各國迫切期望通過與全球合作伙伴特別是中國的協(xié)同努力,共同發(fā)展先進(jìn)的海洋觀測、預(yù)測和預(yù)警技術(shù),全面提升災(zāi)害應(yīng)對水平,從而減少災(zāi)害帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。Nor Aieni Haji Mokhtar教授高度贊賞中國在海洋防災(zāi)減災(zāi)理論與技術(shù)方面的創(chuàng)新與積累,表示期待與中國開展更加緊密合作,希望可以通過共享前沿技術(shù)成果,借鑒中國在防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗,推動?xùn)|南亞地區(qū)技術(shù)和知識的創(chuàng)新與進(jìn)步,保護(hù)脆弱的沿海和海洋資源,從而實現(xiàn)向氣候適應(yīng)型海洋經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型。
我國核心海洋科技突破:藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)助推器
建立精準(zhǔn)的海洋與大氣極端環(huán)境預(yù)報系統(tǒng)是有效開展防災(zāi)減災(zāi)決策的關(guān)鍵,預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)需要模式研發(fā)方面的理論突破和觀測技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。歐洲科學(xué)院院士、自然資源部第一海洋研究所副所長喬方利在主旨報告中指出,由于海洋巨大的熱含量,海洋控制著臺風(fēng)強度的演化,也控制著全球氣候變化。比如,臺風(fēng)發(fā)源于海洋,從海洋獲得熱量快速成長,一旦登陸后就會很快消亡;人類排放溫室氣體造成全球熱量增加,其中90%以上進(jìn)入了海洋,可以說,海洋是全球氣候的“大空調(diào)”。由于絕大部分居民生活在陸地上,人們感受到的臺風(fēng)和氣候變化往往是在陸地上,但其根源則在海洋。提升臺風(fēng)和氣候的預(yù)報能力,需要跨學(xué)科共同努力,其中海洋則是必不可少的關(guān)鍵一環(huán)。海洋、臺風(fēng)和氣候預(yù)報一直是國際科學(xué)研究創(chuàng)新高地,體現(xiàn)了國家綜合科技實力。半個世紀(jì)以來,海洋、臺風(fēng)和氣候預(yù)報領(lǐng)域的重要貢獻(xiàn)主要來自美國和歐洲等海洋科技發(fā)達(dá)國家,但是,極端環(huán)境預(yù)測一直存在巨大系統(tǒng)性偏差。我國經(jīng)過近20年不懈科技攻關(guān),取得了系列原創(chuàng)理論和關(guān)鍵技術(shù)突破。
一方面,我國原創(chuàng)建立了浪致混合理論。湍流是精準(zhǔn)預(yù)報的核心,也是國際科學(xué)難題。喬方利率團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)非破碎海浪在海洋湍流中的控制性作用,揭示了海浪破碎產(chǎn)生的飛沫等過程對海氣熱量交換的關(guān)鍵作用,實現(xiàn)了理論重大突破,被國際成為“喬理論”。利用該理論進(jìn)行耦合建模,海洋環(huán)境模擬誤差減少了86%,海洋極端環(huán)境的預(yù)報能力隨之本質(zhì)性提高;臺風(fēng)預(yù)報主要包括路徑和強度兩個核心指標(biāo),經(jīng)過世界科學(xué)家的共同努力,過去30年臺風(fēng)路徑預(yù)報精度提升了約一半,但臺風(fēng)強度預(yù)報進(jìn)展非常緩慢。應(yīng)用“喬理論”,多個臺風(fēng)的強度后報精度平均提升了40%,對強臺風(fēng)提升尤其顯著,這為提升臺風(fēng)業(yè)務(wù)化預(yù)報能力提供了全新思路。目前,該理論已被諸多歐美模式研發(fā)機(jī)構(gòu)實際應(yīng)用,均顯著提升了其模式的能力,將國內(nèi)外氣候模式存在的共性偏差降低了約一半,則對未來氣候的預(yù)測能力會顯著提升。
另一方面,我國成功突破了海洋觀測的核心技術(shù)。海洋觀測設(shè)備一直非常昂貴,成為世界海洋觀測的“卡脖子”難題。自然資源部第一海洋研究所喬方利、劉焱雄等專家團(tuán)隊開展跨學(xué)科深度合作,突破了全球海洋衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)觀測信號準(zhǔn)確提取等系列技術(shù)難題,研發(fā)了新型GNSS漂流浮標(biāo),將海洋觀測儀器的成本大幅降低了96%,而觀測精度與目前國際經(jīng)典設(shè)備一致,且觀測的要素則更為豐富,還能通過衛(wèi)星智能控制。經(jīng)過多次海試,已經(jīng)在海上施工安全保障、海洋生態(tài)保護(hù)以及臺風(fēng)過程觀測中實際應(yīng)用,取得了顯著效果,這為全球海洋觀測提供了中國智慧和解決方案。
藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)長期需求:塑造國際合作新機(jī)制
聯(lián)合國“海洋十年”海洋與氣候協(xié)作中心科學(xué)執(zhí)行主任、中山大學(xué)于衛(wèi)東教授在報告中指出,我國在海洋與氣候領(lǐng)域國際合作機(jī)制和國際大科學(xué)計劃方面取得了重要進(jìn)展,為推動全球藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)工作提供了強有力的國際合作平臺。
由自然資源部第一海洋研究所牽頭承辦的聯(lián)合國“海洋十年”海洋與氣候協(xié)作中心(簡稱“協(xié)作中心”)是目前全球8個“海洋十年”協(xié)作中心之一,旨在提供一個全球范圍內(nèi)的國際合作平臺,匯聚政府、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)以及民間社會力量,增進(jìn)對海洋與氣候關(guān)系的科學(xué)理解,并通過聯(lián)合多利益攸關(guān)方、發(fā)展伙伴關(guān)系、倡導(dǎo)最佳實踐以及共享數(shù)據(jù)和產(chǎn)品等方式,生成知識和解決方案,提升人類應(yīng)對氣候變化的能力。協(xié)作中心積極協(xié)調(diào)海洋與氣候領(lǐng)域的“海洋十年”系列大科學(xué)計劃,推動形成新的“海洋十年”行動,鼓勵更多利益攸關(guān)方參與“海洋十年”,大力推廣最佳實踐,并在提升公民海洋素養(yǎng)和開展能力建設(shè)方面做出了積極的貢獻(xiàn),逐步形成了較強的國際合作網(wǎng)絡(luò)和影響力。
此外,我國已獲批5項聯(lián)合國“海洋十年”大科學(xué)計劃,其中“海洋與氣候無縫預(yù)報系統(tǒng)(OSF)”大科學(xué)計劃全球合作網(wǎng)絡(luò)覆蓋了50多個國家的70多個機(jī)構(gòu)和5個國際組織,并已在海洋觀測和模式研發(fā)領(lǐng)域取得了重大突破,極大地降低了海洋觀測成本,將持續(xù)了半個世紀(jì)的海洋模擬與預(yù)報誤差降低了80%以上。此次會議發(fā)布的“海洋之神”早期預(yù)警通用系統(tǒng),便是OSF國際大科學(xué)計劃的重要成果之一,它將最新的科技突破直接轉(zhuǎn)化為世界藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)的能力,提升全球海洋治理能力,是我國對世界的突出貢獻(xiàn)。
協(xié)作中心與OSF國際大科學(xué)計劃密切合作,將為全球海洋與氣候防災(zāi)減災(zāi)提供強有力的國際合作平臺,充分發(fā)揮國際協(xié)調(diào)作用,有效促進(jìn)數(shù)據(jù)、信息、解決方案和公共產(chǎn)品的整合、產(chǎn)出與共享,這也將是構(gòu)建全球藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)合作新機(jī)制的重要實踐。
在討論環(huán)節(jié),國內(nèi)外與會嘉賓在高度肯定“海洋十年”重要作用的同時,深入探討了后“海洋十年”時代,特別是針對藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域,如何繼承“海洋十年”成果并將其發(fā)揚光大。與會嘉賓一致認(rèn)為,實現(xiàn)藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)能力的長期不斷提升需要在諸如OSF國際大科學(xué)計劃等基礎(chǔ)上,塑造新的國際合作機(jī)制,通過新的國際合作機(jī)制將科技創(chuàng)新成果源源不斷轉(zhuǎn)化為藍(lán)色防災(zāi)減災(zāi)能力的提升,將各方力量高度聚合并惠益全球。以此為目標(biāo),設(shè)計并打造符合國際社會共同利益的無縫預(yù)報國際合作平臺。
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