摘要:本文是作者應邀參加2001年7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉行的國際地圈生物圈計劃(IGBP)的全球變化科學大會和7月18-27日在荷蘭馬絲特里特舉行的第6屆國際水文科學大會的報告總結。主要內容有:全球變化與水文科學問題,水文科學發(fā)展與水資源安全,21世紀水文科學的發(fā)展機遇與展望。目的是介紹國際水科學研究新的動向、熱點問題,思考中國水問題的基礎研究和國家需求研究。 關鍵詞:全球變化 水文科學新的進展與挑戰(zhàn) 一. 引 言 水是生命之源,水是支撐地球社會經濟系統(tǒng)發(fā)展不可替代的資源。但是,由于全球變化、人類活動的負面影響,地球上水的循環(huán)在發(fā)生變化,許多地區(qū)正在發(fā)生嚴重的水的問題與危機,如洪水、干旱和江河水體污染,而成為限制國家河區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的關鍵性因子,水科學問題也成為國際地球科學發(fā)展中的一個重要方面。 2001年7月在世界知名海岸水利工程建設的荷蘭王國連續(xù)舉辦了兩個直接與水科學有關的大型國際科學大會。一個是7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹(Amsterdam)由國際地圈生物圈計劃(IGBP)、國際人文計劃(IHDP)和世界氣候研究計劃(WCRP)聯(lián)合舉辦的“全球變化科學大會(Global Change Open Science Conference)”。國際地圈生物圈計劃(IGBP)是國際著名的全球變化科學研究計劃,受到國際地球科學屆廣泛的關注和參與。在跨入2000后的IGBP首次重要國際學術活動-“全球變化科學大會”云集來自國際的100多個國家的全球變化研究的專家學者、管理者約1600多人。大會主題是:一個變化的地球的挑戰(zhàn)(Challenges of a Changing Earth)。中國派出以科學院為主體的約60多人的代表團,進行學術交流和討論,其中除了碳循環(huán)和土地覆被變化是大會主要議題外,水循環(huán)及水資源是大會重要內容之一。 另一個是7月18-27日在荷蘭的馬絲特里特(Masstricht)舉行的第6屆國際水文科學大會。(The 6th Scientific Assembly of the International Association of Hydrological Science)。這是一次專門針對國際水文科學進展的回顧和研討大會,來自國際60 多個國家的500名代表出席了大會。第6屆國際水文科學大會的主題是:一個干旱地球新的水文學(A New Hydrology for a Thirsty Planet)。 受國家自然科學基金委員會地球科學部的部分資助,筆者應邀參加這兩個大會,并擔任第6屆國際水文科學大會第二學術研討會的分會主席。本文是對這兩個國際會議中關于水科學研究進展的綜述,希望介紹水科學方面一些新的進展,提出我國對國際水科學的貢獻和存在的問題與挑戰(zhàn)。 二.全球變化與水文科學問題 全球環(huán)境變化(簡稱全球變化)是目前和未來人類和社會發(fā)展面臨的共同問題。全球變化既包涵全球氣候變化又包括了人類活動造成環(huán)境變化的影響。了解自然變化和人類活動的影響是國際地球科學發(fā)展最為關系的問題。 7月10-13日在荷蘭阿姆斯特丹舉辦的“全球變化科學大會”,內容十分豐富。但都圍繞有兩大主專題,即:(1)一個不斷變化的地球的挑戰(zhàn):對全球變化的科學理解。(2)展望未來:地球系統(tǒng)科學與全球可持續(xù)性。大會邀請若干專家學者做報告,在大會研討中設立一系列專題研討會和招貼展示論文。 大會專題報告內容有: ·一個不斷變化的地球的挑戰(zhàn):對全球變化的科學理解(Berrien Moore ) ·土地變化的集中性與復雜性:虛構與現(xiàn)實(B.L.Turner) ·氣候變化與海洋生態(tài)系統(tǒng)動力學:可持續(xù)資源利用的內涵(Michael J.Fogarty) ·21世紀中的糧食:全球氣候的差異性(Machendra Shah) ·人類時期的大氣化學(Paul J.Crutzen) ·火與薄霧:東南亞空氣質量的社會與政治因素上的不均性(Simon S.C.) ·海洋和陸地碳動力學(Ian R.Noble) ·碳與科學政策的聯(lián)系:京都的挑戰(zhàn)(Robert T.Watson) ·對CO2挑戰(zhàn)的工業(yè)響應(Charles Nicholson) 2.水與全球變化的關聯(lián):世紀資源的挑戰(zhàn)?(Leena Srivaatava)。 ·我們會有足夠的高質量的水嗎?(Hartmut Grassl) ·水會滿足人們的需要嗎?(Peter D.Tyson) ·大壩對漁業(yè)的影響:三峽大壩實例研究。Chen-Tung Arthur Chen 教授,臺灣,國家Sun Yat-Sen 大學,海洋地理和化學學院。 ·澳大利亞大陸上的水,碳和氮:氣候和土地利用變化的影響(Michael Raupach ) 3.全球生物地球化學:星球新陳代謝系統(tǒng)的理解(Pamela Matson) ·海洋生物地球化學:變化的海洋(David M.Karl) ·陸地上碳的過去、現(xiàn)在和未來(Robert J) ·大氣酸雨、臭氧損耗和氣候變化的案例分析(Oran R.Young) 4.陸地—海洋的交互作用:區(qū)域與全球的聯(lián)系。(Roger Harris) ·生物地球化學的交互作用與反饋(Tim Jickells) ·沿海地區(qū)的全球變化:東南亞的實例研究(Liana Talaue-McManus) 5.氣候系統(tǒng):預報、變化和可變性 ·以前和以后的氣候變化:我們究竟去何處(Thomas F.Pedersen) ·氣候變化的1000年(Raymond S.Bradley) ·正在變化的寒區(qū):高緯區(qū)全球變暖的影響(Oleg Anisimov) ·耦合氣候系統(tǒng):可變性和可預測性(Antonio J.Busalacchi) 6.土地利用變化的熱點地區(qū)和地球系統(tǒng):區(qū)域和全球的聯(lián)系 ·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎?北非:撒哈拉沙漠; ·東南亞1:理解變化的亞洲季風系統(tǒng):大規(guī)模植被和土地利用在水循環(huán)和氣候中的作用 ·東南亞2:人類引導的陸地覆蓋的變化能對亞洲季風有多大的改變? ·亞馬遜河流域和土地利用的變化:未來能平衡嗎? ·陸地表面與氣候有聯(lián)系嗎?一種綜合。 7.模擬和觀測地球系統(tǒng)(David Carson) ·處理地球系統(tǒng)的復雜性和不確定性(H.J.Schellnhuber) ·監(jiān)視地球系統(tǒng)的短期不穩(wěn)定性和長期的趨勢:一個空間的挑戰(zhàn)(Jose Achache) ·虛擬現(xiàn)實的過去、現(xiàn)在和未來(John Mitchell) 8.地球系統(tǒng)需要生物多樣性嗎?(Anne Larigauderie ) ·為什么地球系統(tǒng)科學需要海洋生物多樣性?(Katherine Richardson) ·生物多樣性是如何影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的過程與功能(Sandra Diaz) 9.科技能夠補償星球嗎?(Mike Brklacich ) ·自然的回歸:為什么和怎樣進行(Jesse H.Ausubel) ·工業(yè)變革:生產與消費中的探測系統(tǒng)變化(Pier Vellinga) 10.面向全球可持續(xù)性(Hans Opschoor) ·區(qū)域和全球可持續(xù)性的挑戰(zhàn)和障礙(Julia Carabias) ·轉向可持續(xù)性的研究系統(tǒng)(William C.Clark) ·可持續(xù)性科學起源討論:什么是可持續(xù)性科學?為什么要可持續(xù)性科學?(Jane Lubcheno) ·可持續(xù)科學和氣候變化(Bert Bolin) ·重新概念化自然-社會的交互作用:將環(huán)境和發(fā)展結合起來理解(Robert W.Kates) ·雅基盆地資源的可利用性、脆弱性和持續(xù)性:環(huán)境與社會交互作用中不可持續(xù)的發(fā)展趨勢(P.A.Matson) ·人與環(huán)境相互作用的脆弱性:尤卡坦南部事例(B.L.Turner) ·各學科間的可持續(xù)性科學(Robert W.Corell) 大會專題討論內容十分豐富,有:A1-全球碳循環(huán);A2-大城市與全球變化;A3-南厄爾尼諾的擺動同過去、未來氣候變化的聯(lián)系;A4-地球系統(tǒng)的演化;A5-生物多樣性的全球變化;A6-全球變化與火;A7-海岸區(qū)人類活動;B1-食品生產和環(huán)境間的平衡;B2-理解土地利用的變化,以致重建、描述或預測土壤覆蓋度;B3-冰雪層和全球變化:制度和指標;B4-地球系統(tǒng)分析;B5-陸地生物圈與全球變化;B6-社會轉化過程;B7-海洋與氣候變化;C1-水資源對環(huán)境變化的脆弱性:一種系統(tǒng)方法;C2-把人放入地球系統(tǒng)中:受害者或是破壞者,擾亂者或是解決者? C3-大氣和全球變化; C4-全球變化非線性變化和驚訝;C5-生態(tài)系統(tǒng)管理可持續(xù)發(fā)展的展望; C6-科學和政策過程:IPCC ;C7-全球變化與山地區(qū)。 大會報告集中在水科學問題的主題有:全球變化中的水問題-21世紀資源的挑戰(zhàn),尤其值得提到的是7月12日下午,大會專門針對水循環(huán)水資源問題,舉行了“環(huán)境變化的水資源脆弱性系統(tǒng)分析”學術研討會。WCRP/GEWEX北美主席、美國地理學會水文專業(yè)委員會主席、亞利桑那大學水文水資源系的Soroosh Sorooshian教授介紹“WCRP/GEWEX和SAHRA計劃中水問題的研究:半干旱區(qū)流域水文循環(huán)與可持續(xù)性”。 德國的Charles Vorosmarty 教授報告了“地球系統(tǒng)科學對全球水評估的貢獻”。Wolfram Mauser教授研討歐洲GLOWA項目的核心“完整的流域管理”經驗。Joseph Alcamo 教授指出全球“水危機區(qū)與脆弱性”。Jim Wallace 教授強調“防洪安全與水資源問題”。Claudia Pahl-Wostl教授研討“面向社會經濟可持續(xù)性:水管理部門職能的轉變過程挑戰(zhàn)”。 |