我国重大气候灾害的形成机理和预测理论研究综述

鉴于我国气候灾害的严重性,本项目把20世纪80年代以来所发生的我国旱涝重大气候灾害作为项目研究的切入点,从气候系统各圈层的变化及其相互作用,特别是从气候系统中海-陆-气各子系统的变化及其相互作用对我国重大气候灾害发生的机理入手进行了深入分析研究,提出了与我国旱涝重大气候灾害形成机理有关的新理论;并且,在对我国旱涝重大气候灾害发生有重要影响的ENSO循环和青藏高原热力作用的机理和数值模式研究方面取得新的突破,从而使我国对ENSO事件预测水平有了较大提高;项目在上述理论研究的基础上提出了我国跨季度和年度气候异常的数值预测系统,研制出新一代气候数值模式,并利用此系统成功地预测了我国1998-2002年夏季发生的严重旱涝气候灾害.此外,项目还成功地进行了我国西北干旱区陆-气相互作用观测试验,获取了许多有关我国典型干旱区陆-气相互作用宝贵的科学观测数据,并得出许多原创性的科学结果,为开发大西北提供了可靠的气候环境资料.这些成果的取得,不仅为今后开展我国重大气候灾害的发生规律、成因与预测研究奠定了坚实的理论和数值模型基础,而且对于国家旱涝气候灾害预测水平的提高,减轻气候灾害造成的经济损失具有重要的经济和社会效益.项目还培养了一批从事气候分析、模拟和预测研究的优秀青年学科带头人,形成了一支从事气候灾害分析和预测的研究队伍,完善和建立了两个有关季风和ENSO循环、气候灾害预测的研究中心和一个典型干旱区陆-气相互作用的观测试验基地.     

高分辨率气候系统模式的研制与评估

高分辨率气候系统模式是全球变化研究的重要研究工具,对于提升我国应对气候变化问题的整体实力有重要的应用价值。全球变化研究国家重大科学研究计划"高分辨率气候系统模式的研制与评估"项目通过5年的努力,成功研制和发展了我国高分辨率气候模式系统和其评估系统,建立了通量集合耦合平台,取得的主要成果有:(1)成功研发了全球高分辨率气候系统模式BCC_CSM2,其大气水平分辨为50km,海洋水平分辨为30km,它改进了模式中一些重要物理过程的参数化方案,使模式性能得到明显提高,对当今气候基本态的模拟与国际上现有模式性能相当,对东亚气候的模拟有部分优势,增强了对热带气旋、台风等中小尺度过程的模拟能力;(2)成功解决了与模式高分辨率有关的部分科学问题,如东亚地形问题和经纬度网格极地问题、与高分辨率相适应的模式动力框架问题、中国东部独特的冷季层云与青藏高原地形相关问题等;(3)自主研制了全球0.5°×0.5°网格的格点模式动力框架,具有良好稳定性和物理守恒性,建立了全球高分辨率格点大气环流模式,实现了"云-气溶胶-辐射数值集合系统"(CAR)与全球格点大气环流模式IAP4的耦合,揭示了云的次网格尺度结构是造成辐射计算差异最主要原因的物理机制;(4)建立了多大气模式交互集合耦合平台,集成了包括本项目支持研发的格点和谱模式在内的15个国内外知名的分量模式,成为研究海-气相互作用、噪音对气候影响的一种创新分析工具;(5)建立了包括东亚地区云与辐射、东亚-西北太平洋季风、热带偏差机理、云辐射反馈过程与ENSO模拟改进等的耦合气候系统模式评估体系,为评估、改进项目研制的高分辨率模式提供了重要参考和方向。所研发高分辨率气候系统模式的阶段性中低分辨率模式参与了第五阶段耦合模式国际比较计划(CMIP5),建立了业务气候预测系统,为国内外开展气候及气候变化科学研究提供了大量宝贵的模拟数据,为IPCC AR5的编写提供了科学参考依据,提升了我国在气候变化领域的影响力和气候预测能力。     

"我国重大灾害天气形成机理及预测理论研究"项目研究成果正在得到推广应用

"我国重大灾害天气形成机理及预测理论研究"于1999年作为首批国家973计划项目之一立项启动.项目紧紧围绕"提高梅雨锋暴雨的监测与预测能力"这一总体目标,经过近80名科学家5年的努力,不仅提出了梅雨锋暴雨的多尺度物理模型这一具有较高理论价值的创新研究成果,而且在自主发展我国梅雨锋暴雨的定量遥感技术和中尺度暴雨数值预报模式系统上取得了重要进展.     

全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响

近年来,在全球气候变暖的影响下,干旱、洪涝、高温酷暑等极端气候事件频发,造成巨大损失。那么,如何减轻极端事件所造成的损失,成为当前国家经济建设和社会发展的当务之急。本项目紧扣这一国家重大需求,从对气候系统变化具有重要影响的能量和水分循环这两个主要过程入手,开展野外观测试验、多源资料整合分析、数值模拟等研究,系统揭示了东亚地区典型下垫面能量和水分循环变异的若干新特征及其对我国极端气候事件的影响过程和机理;在此基础上,研制了适用于我国几种极端气候事件的短期预测方法和系统,开展实时预测,服务于国家防灾减灾;最后开展我国未来气候变化预估,为国家中长期发展规划的制定提供科技支撑。经过五年的研究,项目取得了丰硕的研究成果,共发表学术论文495篇,其中SCI收录268篇。     

全球变暖背景下东亚能量和水分循环变异及其对我国极端气候的影响

近年来,在全球气候变暖的影响下,干旱、洪涝、高温酷暑等极端气候事件频发,造成巨大损失。那么,如何减轻极端事件所造成的损失,成为当前国家经济建设和社会发展的当务之急。本项目紧扣这一国家重大需求,从对气候系统变化具有重要影响的能量和水分循环这两个主要过程入手,开展野外观测试验、多源资料整合分析、数值模拟等研究,系统揭示了东亚地区典型下垫面能量和水分循环变异的若干新特征及其对我国极端气候事件的影响过程和机理;在此基础上,研制了适用于我国几种极端气候事件的短期预测方法和系统,开展实时预测,服务于国家防灾减灾;最后开展我国未来气候变化预估,为国家中长期发展规划的制定提供科技支撑。经过五年的研究,项目取得了丰硕的研究成果,共发表学术论文495篇,其中SCI收录268篇。     

北京及周边地区大气污染机理及调控原理研究

"首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理"中大气分项目着重研究北京城市大气边界层动力、热力结构和边界层中大气污染物的物理化学特征及其变化规律,并对大气污染物的输送扩散、转化进行研究,开展城市大气污染数值预报模式及其预警系统的研究,这是本世纪城市环境研究的重大课题之一.本研究揭示城市大气环境污染调控原理,并提出治理方案.城市大气边界层系统观测及城市大气边界层物理过程和污染物化学过程之间强非线性、强非均匀性及耦合理论预测模型研究,大气与水、土多圈层相互作用的机理研究为实施北京"蓝天碧水"环境工程目标提供大气、水、土工程决策与规划,为北京地区污染综合治理提供了科学依据和理论基础.     

全球增暖1.5℃下东亚气候系统的响应及其情景预估

巴黎协议提出将全球平均气温升幅控制在较工业化前2℃之内,并力争限制在1.5℃。因此,准确理解刻画增暖1.5℃下东亚气候系统响应机理及其精细结构,提高中国气候和极端事件预估的可靠性,设计优化增温1.5℃目标下我国碳减排方案,已成为全球变化及应对研究的核心内容和紧迫全新挑战之一。面对紧迫需求,项目拟围绕"全球增暖1.5℃下东亚气候系统的区域响应机制和精细结构、未来预估及其对我国碳减排放方案的影响"这一核心主题开展多学科交叉集成研究,并提出了4大重点研究内容,它们是:全球增暖1.5℃下年代际变化机理、预测及碳排放路径试验,东亚季风系统对全球增暖的响应及其机理,基于动力降尺度的东亚气候响应的精细结构及高敏感区,增暖1.5℃下中国气候和极端事件的集成预估及碳排放路径优化。     

亚洲风尘循环的过程、机制和环境效应研究进展

亚洲风尘是全球风尘循环中的重要组成部分,其对东亚乃至北半球的气候、生态系统和人居环境产生深远的影响。鉴于亚洲风尘循环在气候环境变化研究中的重要性,国家重点研发计划"全球变化及应对"重点专项于2016年7月正式设立"亚洲风尘循环的过程、机制和环境效应"项目开展相关研究。自启动以来,项目针对亚洲风尘的源汇模式、时空特征及其与全球变化的相互作用等关键科学问题,开展了大量的野外调查与实验分析以及数值模拟工作,在现代和地质时期亚洲(中亚-东亚-北太平洋)风尘排放、迁移和沉降的时空变化特征及其影响机制、亚洲风尘源区风沙活动的生态环境效应以及大气环流对亚洲气溶胶分布及亚洲干旱和季风区降水变化的影响等方面,取得了一系列阶段性进展,本文就此进行了概括和总结,在简要描述亚洲风尘研究背景的基础上对已经取得的主要阶段性成果进行了重点介绍。     

大陆强震机理与预测研究综述

本文对 973项目“大陆强震机理与预测”研究作了综述 ,介绍了项目研究的科学背景、总体科学思路、研究内容和科学目标。项目经过 5年的研究 ,提出了中国大陆活动地块科学假说 ,并应用于描述中国大陆现今地壳运动的特征和机制 ,探索大陆强震的发生机理和预测方法 ;项目并在地震预测流动实验场研究、强地震预测研究和重要经济区地震灾害预测研究等方面取得了一系列重要进展。这些研究成果已经在地震监测和地震减灾中初步得到应用     

我国重大天气灾害形成机理和预测理论研究

梅雨锋中尺度暴雨是我国长江流域的主要气象灾害,也是1998年长江流域特大洪涝的主要原因.本项目是我国首批启动的国家重大基础研究项目之一.两年来的研究取得明显进展,基本弄清了1998年长江洪涝的成因,并首次提出引发长江流域暴雨的大尺度环流异常的物理模型和机理,以及梅雨锋中尺度暴雨系统的物理模型.同时,在中尺度暴雨系统的先进探测技术和理论研究方面都取得重要进展,尤其是云导风研究已处于国际领先水平.项目的二年研究还全面推进了多种中尺度气象探测资料的融合、集成理论和方法研究,并正在发展新一代高分辨、非静力的中尺度数值模式.     

关于当前中西部城市发展中的几点思考

1　　开放、改革20年,我国东、中、西部都受到政策之惠,都得到了发展。但由于各地的条件、环境、基础不一样,发展进程中东、西部之间的差距,实际上是扩大了。现在提出加速中、西部的发展,让农民脱贫致富,人们无不欢迎。但是,中国的中、西部那么广大的国土,地区差距那么大,那么复杂、险峻的自然条件,从何着手?90年代以来,这个问题反复讨论,我多次提出:对中国大西部,近期只能在若干点上(城市和有条件的资源富集地区),点和点的连接线上(公路铁路沿线、江河沿线、某些国境沿线),以这些点线为核心、周围大小不等的辐射区域里,进行一些大小不同规…     

西方技术哲学研究中的路径及其演变

技术哲学研究领域存在着明显的路径及路径转换现象。文章从技术哲学研究中的流派、伦理转向和经验转向等方面梳理了技术哲学研究中的路径及其演变,认为这对于从总体上把握技术哲学发展的脉络、洞察技术哲学研究的概貌、探询技术哲学研究的新动向以及技术哲学家们的思维触角等是有益的,也有利于更好地把握技术哲学研究的前沿、明确技术哲学研究对象与价值取向,从而更好地进行技术哲学研究。     

西方技术哲学研究中的路径及其演变

技术哲学研究领域存在着明显的路径及路径转换现象。文章从技术哲学研究中的传统、形态、流派、时代烙印、技术发展理论、伦理转向和经验转向等方面梳理了技术哲学研究中的路径及其演变,认为这对于从总体上把握技术哲学发展的脉络、洞察技术哲学研究的概貌、探询技术哲学研究的新动向以及技术哲学家们的思维触角等是有益的,也有利于更好地把握技术哲学研究的前沿,明确技术哲学研究对象与价值取向,从而更好地进行技术哲学研究。     

工业社会主导性技术实践价值观模式及其批判

本文结合著名技术哲学家A．佩斯关于技术实践价值观的思想，对工业社会主导性技术实践价值观模式给予辩证的分析，试图确立正确的技术实践价值观。     

从社会生产力的角度看时代

1996年5月3日,我在中国太平洋学会召开的“太平洋与中国国际研讨会上”作了题为《文明的亚洲和亚洲的文明》的发言。这个发言超越会议的主题。讲了一个从社会经济制度的角度看时代问题。我这个发言有两个部分：“书面发言提要”和“口头说明和补充”。在“书面发言”中,一开头就宣布“我们来这里讨论的是时代性的问题”,紧接的是提出问题：“什么是当前时代的质的规定性”。然后从19世纪说起,概括叙述近二百年世界历史的演变：19世纪是古典的资本主义在征服世界的道路上取得辉煌胜利。也是它的内部矛盾进一步显露出来,从而作为学说的社会主义兴起的时代。     

区域经济发展中的公平与效率--兼谈东、西部合作对持续发展的意义

我国区域经济政策和区域经济发展，经历了“三次”公平与效率转换变化。在落实西部大开发方针的同时，有必要根据公平与效率互动的原则，发挥东部、西部比较优势，搞好东西部的合作。处理好区域经济中的公平和效率问题，就是如何处理好各区域主体在经济活动中的利益关系，充分调动各区域经济利益主体的积极性，使各区域资源获得有效地配置。     

论网络时代的伦理问题

时代发展的关键就在于准确地把握时代提出的问题。作为当今社会的一种生活方式，计算机互联网在人类创造便利的同时也撞击着人类苦心营造的传统伦理壁，从关怀人性和满足人性的高度对计算机互联网网络可能造成的伦理问题进行冷静的理想思考是人类的权利和责任。     

评价网络黑客现象

在信息时代，网络黑客现象成了人们关注的焦点。黑客作为社会的一个群体，具有自己独特的化、历史和背景。随着社会的变化，尤其是信息技术的发展，黑客群体也在不断地演变，在现在的黑客群体中，既有英雄般的人物，也不乏计算机犯罪分子。本在讨论黑客化及历史的基础上，分析了黑客与网络安全的辩证关系，以及黑客与国家安全的辩证关系，并着重指出了黑客技术对社会的积极一面。     

热河生物群研究的最新进展

热河生物群因为包括了带毛的恐龙、早期的鸟类、哺乳动物和被子植物等许多重要的化石门类,其研究成为当前国际古生物学研究的热点和前沿领域之一.由于新的发现不断涌现,研究进展十分迅速,因此本文介绍自2000年以来在热河生物群研究领域所取得的最新重要发现和研究成果.