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美国全球变化研究项目成果 发布日期 :2026-01-05  

 作者:美国全球变化研究计划委员会;大气科学与气候委员会;环境变化与社会委员会地球与生命科学研究部;行为与社会科学和教育部;国家科学、工程与医学院

 来源:美国科学院(http://www.nap.edu/24670)

 翻译:张定媛、郑秋红、吴灿、田晓阳

前言

  美国是一个复杂世界中的复杂国家。在许多国家,经济增长带来了梦想不到的繁荣。与此同时,作为全球经济的基础,工业经济燃烧化石燃料、清除林地、施用肥料并释放了自然生态系统中未知的工业化学品。城市化推动了土地利用、农业和资源开发的转型。这些及其他转型力量正在以前所未有的方式改变着我们的海洋和大气——以及这二者相互作用的产物,气候。这些全球性的变化越来越明显的参与到我们的日常事务中,例如干旱和风暴以及它们对个人和公众健康的相关威胁。

  获取关于我们这个不断变化行星的知识及了解这些变化给美国和世界带来的风险和机遇也是一项复杂的事业。这需要全世界不同学科的科学家和分析家之间合作,在外层空间、深海以及每一个社会和经济环境使用各种仪器和手段。在美国,这种合作使整个联邦的机构和部门聚在一起。他们的工作形成了对几十年前还不为人所知的全球环境变化的理解。关于人类在改变环境过程中的作用,全球变化科学导致了对这一问题的看法更为复杂,其中包括人为变化可以清楚的在观测记录中识别出来这一科学共识。这些科学知识被应用到家庭、企业、地方、州、  国家政府以及国际舞台上的决策中,使得这些决策更有效和高效。尽管还有很多事情需要学习,但毫无疑问人类对气候和导致气候变化的强迫施加了强大的影响。

  这些科学工作大部分是由1990年《全球变化研究法案》授权的,这个法案最初是由George H.W.Bush总统实施,此后的历任政府都继续施行。这是总统领导下的重要法案,由白宫的美国全球变化研究计划(USGCRP)协调。本报告对该计划的一些主要成就进行介绍。

  USGCRP咨询委员会是美国科学院下负责向该项目提供建议的机构。我们对阅读我们最终草案并提出意见的独立评审人员表示感谢,委员会在编写最终版本报告时考虑了这些意见。致谢中列出了这些专家的名字,再次感谢他们严谨的评判。

  委员会是在美国科学院院长和理事会的指导下工作并提供建议。我们要特别感谢我们的同事,科学院已故院长Ralph Cicerone博士。Ralph是全球环境变化科学研究的领导者,他和我们及其他许多人一起探讨这些变化如何成为向持久、可持续和人道的未来过渡的一部分。我们怀念他冷静而严谨的风度以及他眼中时不时闪耀的光芒。

  

  Warren M.Washington主席

  KaiN.Lee副主席

  美国全球变化研究计划咨询委员会

  

摘要 

  美国全球变化研究项目(USGCRP)是一个跨部门项目,由全球变化研究行动(GCRA)于1990年设立,被美国国会授权“协助国家和世界理解、评估、预测以及响应由人类导致和自然过程的全球变化”。自从项目开展以来,对全球变化的科学理解已有大幅提升,国家的信息需求也已发生了变化。应USGCRP的要求,美国国家科学院的USGCRP指导委员会准备了这份报告,对项目通过多部门的计划和协调为全球变化研究做出的贡献进行了简短的综述。

  联邦机构对GCRA条文的响应导致了USGCRP的两个初始增值活动:(1)从事全球变化研究的多联邦机构跨部门的全球变化研究活动战略规划和合作;(2)对全球变化研究成果高水平的综述,并将之分享给决策制定者和美国公众。USGCRP的这两个初始活动由全球变化研究小组委员会、国家合作办公室和许多跨部门工作组领导,塑成了每个参与机构的项目优先事项,并为提高科研能力、理解和应用做出了许多贡献。

  USGCRP的研究计划和协调行动最终形成了十年战略计划,最新一份计划的覆盖时间为2012-2021年。由项目战略规划引领的全球变化研究成果会综合在给国会的项目年度报告以及一些评估报告中,包括周期性的国家气候评估报告。这些战略计划和评估报告都是13个参与机构和部门协作的成果。项目还在国际合作中发挥着引领作用,包括参与合作研究项目、发展全球观测系统以及参与政府间评估活动。

  通过机构间合作和与顶级专家协作,USGCRP从开始就致力于推进全球变化科学,以及提高对全球环境变化如何对当今和未来社会产生影响的理解。项目使用的方法在很多现有文献中已有记录,包括项目和参与机构的产品、国家和国际评估、之前的国家科学院报告,以及很多其他科学团体的报告。本报告突出了一些USGCRP由多机构合作取得的科学成果范例:全球对地观测系统的发展、地球系统模拟能力的提高,以及对碳循环过程的理解。USGCRP亦是将社会和社会动力学的理解引入全球变化研究的引领者,包括直接体现在其评估中,以及在促进其成员机构和部门的学习中,但此领域的进展存在时间不均衡性。

  通过这些努力以及其他工作,USGCRP为这些机构开展全球变化研究协调和信息分享提供了一个平台。除了上述亮点成果,报告还包括一系列图表,以阐明USGCRP在支持研究和应用中的作用。例如,USGCRP活动能够指导农民使用化肥增产的同时维持环境质量,市民在过热事件中降低发病率和死亡率。

  尽管在全球变化研究中取得了进展,USGCRP也一直面临着挑战。该项目是一个跨不同机构的合作结构,在单独的机构任务和预算中没有地位,这就限制了项目计划和支持研究的能力。此外,尽管已经意识到需要将社会科学研究整合进项目的全球变化研究中,并在早期就已提出建议,这方面的工作仍然存在障碍,例如缺乏持续的资助和数据来源保障,以及需要项目参加机构以外的更大型的环境社会科学团体的积极参与。

  USGCRP头25年取得了一系列标志性的成果。在自然和人工环境观测以及记录它们的变化方面做出了前所未有的努力,在理解全球变化和模拟能力方面的进展亦令人印象深刻。此外,决策者对科学知识的获取使用也显著提高。在未来几十年,气候变化的影响将会变得越来越明显,USGCRP需要进一步扩大知识基础,以寻求保护国家利益的方案。项目应在其原有成果的基础上,通过对地球系统持续的、不断扩大的和协调的观测,以及保持发现驱动和使用灵感研究的平衡计划,以支持国家在地方、区域、国家和全球尺度上的需求。本项目就是为满足这一需求而准备。