冰凍圈儲(chǔ)存地球淡水資源?75% 科學(xué)體系的建立及發(fā)展
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冰凍圈變化的適應(yīng)
為應(yīng)對(duì)冰凍圈變化及其影響，應(yīng)在冰凍圈未來變化預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，通過自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉融合，分析冰凍圈變化的風(fēng)險(xiǎn)和脆弱性，結(jié)合區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，建立不同區(qū)域冰凍圈變化適應(yīng)性的評(píng)估方法，提出冰凍圈變化的適應(yīng)性和減緩對(duì)策，為全球和區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。
我國(guó)是中低緯度冰凍圈最發(fā)育的國(guó)家，但冰凍圈大多分布于經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后和生態(tài)環(huán)境脆弱之地。同時(shí)，我國(guó)也是近北極國(guó)家，北極地區(qū)冰凍圈變化的影響也波及我國(guó)。南極地區(qū)不僅是國(guó)際科技競(jìng)技場(chǎng)，也是國(guó)際戰(zhàn)略爭(zhēng)奪的重要區(qū)域。因此，我國(guó)不僅需要對(duì)國(guó)內(nèi)冰凍圈影響的提出區(qū)域尺度適應(yīng)方案，如制定“亞洲水塔”水安全戰(zhàn)略、推動(dòng)水合作、建立科學(xué)的利益分享與補(bǔ)償機(jī)制、完善跨境河流水爭(zhēng)端解決機(jī)制、加強(qiáng)凍土區(qū)生態(tài)恢復(fù)和保護(hù)措施及冰凍圈災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)和管控方案等，還要大力提升南、北極冰凍圈變化的適應(yīng)對(duì)策研究。
總之，冰凍圈變化不僅影響自然系統(tǒng)，也影響人文經(jīng)濟(jì)社會(huì)和國(guó)家關(guān)系。冰凍圈變化適應(yīng)研究不僅要著眼于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，也要聯(lián)系聯(lián)合國(guó)《2030?可持續(xù)發(fā)展議程》17?項(xiàng)目標(biāo)，從全球視野建立基于恢復(fù)力的冰凍圈變化—影響—適應(yīng)研究體系（圖?5）。
圖 5 全球冰凍圈的變化—影響—適應(yīng)框架
為健康地球和人類福祉服務(wù)
冰凍圈服務(wù)
冰凍圈變化對(duì)自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)既有負(fù)面效應(yīng)，也有正面效應(yīng)。例如，冰凍圈災(zāi)害、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等負(fù)面效應(yīng)已有深入研究。近年來，我們將冰凍圈的服務(wù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展以及人類福祉緊密結(jié)合，聯(lián)系聯(lián)合國(guó)《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》的?17?個(gè)目標(biāo)，發(fā)展了冰凍圈功能和服務(wù)理論與方法體系。
冰凍圈的服務(wù)是基于冰凍圈在氣候、水資源、生態(tài)、工程、旅游和休閑、探險(xiǎn)和體育、資源利用及特色人文等領(lǐng)域，產(chǎn)生可觀的服務(wù)價(jià)值。冰凍圈服務(wù)指人類社會(huì)從冰凍圈獲取的各種惠益，包括直接或間接從冰凍圈系統(tǒng)獲得的資源、產(chǎn)品、福利和享受等。對(duì)人類生存與生活質(zhì)量有貢獻(xiàn)的所有冰凍圈產(chǎn)品和服務(wù)都是冰凍圈服務(wù)，包括供給服務(wù)、調(diào)節(jié)服務(wù)、文化服務(wù)、承載服務(wù)和支持服務(wù)?5?個(gè)方面（圖?6）。
圖 6 冰凍圈服務(wù)框架
冰凍圈供給服務(wù)是指冰凍圈本身能夠給人類提供的各種產(chǎn)品或服務(wù)，包括淡水資源、天然冷能、種質(zhì)資源、天然氣水合物和冰（雪）材等供給服務(wù)；冰凍圈調(diào)節(jié)服務(wù)是指人類從冰凍圈過程和功能的調(diào)節(jié)中獲得的惠益，包括氣候調(diào)節(jié)、徑流調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)、生態(tài)調(diào)節(jié)和陸表侵蝕調(diào)節(jié)；冰凍圈文化服務(wù)指人類能夠從冰凍圈獲得的精神滿足和發(fā)展認(rèn)知等非物質(zhì)性收益，包括美學(xué)、靈感、宗教、知識(shí)與教育、休閑與旅游、文化多樣性等；冰凍圈承載服務(wù)是指在一定時(shí)期的陸地或海洋表層的冰凍圈作為天然冷凍固態(tài)介質(zhì)，可為大規(guī)模人類遷徙、跨河道（湖泊）行進(jìn)等特殊活動(dòng)，以及人們所需的物質(zhì)運(yùn)輸和工程建設(shè)提供重力支撐，包括特殊交通通道服務(wù)和設(shè)施承載服務(wù)；冰凍圈支持服務(wù)，專指人類從冰凍圈支持或主導(dǎo)的特殊環(huán)境中獲得的惠益，包括生境支持服務(wù)、資源生成服務(wù)及地緣政治和軍事服務(wù)。
在全球變暖背景下，冰凍圈退縮使其特有的服務(wù)趨于減弱。因此，需要研究冰凍圈變化與冰凍圈服務(wù)之間的定量關(guān)系，確定不同時(shí)空尺度上冰凍圈變化與服務(wù)功能強(qiáng)弱、盛衰之間的關(guān)聯(lián)，特別是某些關(guān)鍵特征值，如功能增強(qiáng)期、平臺(tái)期、拐點(diǎn)、衰退期乃至喪失期。此外，冰凍圈的不同服務(wù)之間也可能存在此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。例如，對(duì)于融水服務(wù)，如果過多強(qiáng)調(diào)其經(jīng)濟(jì)社會(huì)服務(wù)，則可能削弱其生態(tài)服務(wù)。
隨著冰凍圈變化影響的級(jí)聯(lián)效應(yīng)不斷擴(kuò)展，冰凍圈與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)問題之間的銜接既是學(xué)科發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是延伸冰凍圈科學(xué)應(yīng)用價(jià)值的必然要求。冰凍圈服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究可為冰凍圈服務(wù)與市場(chǎng)價(jià)值體系之間架起一座橋梁，為決策者提供冰凍圈服務(wù)功能及其價(jià)值信息，對(duì)于促進(jìn)以“寒”“旱”為特征的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境建設(shè)與保護(hù)有重要科學(xué)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略意義。