我中心专家苏布达教授、姜彤教授在PNAS上发表关于干旱损失风险的研究成果

作者:协同中心 发布时间:2018-10-08 浏览量:28986

 

10月2日,气象灾害预报预警与评估协同创新中心、国家气候中心苏布达教授为第一作者在《美国科学院院刊》(PNAS)发表题为《Drought losses in China might double between the 1.5°C and 2.0°C warming》的科学论文。气象灾害预报预警与评估协同创新中心首席科学家姜彤教授和我校引进的波兰科学院院士Zbigniew W. Kundzewicz教授为共同通讯作者,气象灾害预报预警与评估协同创新中心、国家气候中心翟建青博士、李修仓博士、地理科学学院王艳君副教授和王国杰教授等为共同作者。 

1984-2017年全球干旱每年直接经济损失超过了人民币1155亿元人民币,约占气象灾害总损失的13%。1984-2017年,中国干旱灾害每年的直接经济损失也超过444亿元,约占气象灾害总损失的20%。在气候变暖背景下,未来全球和中国将可能面临更严重的干旱事件。为了减少气候变暖带来的影响,国际社会于2015年达成了《巴黎协议》,指出全球平均气温上升幅度需控制在相对于工业化前水平2.0oC以内,并努力控制在1.5oC以内。研究论文对全球温升1.5oC和2.0oC下中国未来干旱灾害社会经济影响的风险开展了研究。参加该项研究的国内外单位有中国科学院新疆生态与地理研究所、国家气候中心、华中科技大学、德国波茨坦气候影响研究所、德国图宾根大学、波兰科学院农林研究所等。 

研究团队有别于传统的站点灾害分析,创建“强度-面积-持续时间”多维极端事件辨识方法,运用22个GCMs计算模拟了SPEI、PDSI和SPI等多种干旱指数,辨识了中国干旱事件的强度、暴露面积和事件持续时间;在共享社会经济路径(SSP)社会经济预测的基础上,充分考虑经济社会发展适应能力的提升,构建了中国31个省市与适应能力相适应的强度-损失脆弱性曲线,并在可持续路径(SSP1)、中间路径(SSP2)、区域竞争路径(SSP3)、不均衡路径(SSP4)和化石燃料为主的发展路径(SSP5)等五种共享社会经济路径情景下,科学评估了全球升温1.5oC和2.0oC干旱带来的经济损失及损失相当于年度GDP比重情况。 

研究发现:全球升温1.5oC和2.0oC,干旱事件强度和影响范围比当前现状均呈现增加趋势(图1)。全球升温1.5oC,可持续发展路径(SSP1)下干旱灾害损失是当前现状(2006-2015年)的3倍。全球升温2.0oC,传统化石燃料为主发展路径(SSP5)的干旱灾害损失更高,为全球升温1.5oC时损失的2倍(图2a)。未来损失大幅度增加不仅是干旱事件的强度、暴露面积和事件持续时间的增加所造成的,更是社会经济干旱暴露度和脆弱性增加的后果。 

随着经济社会发展,干旱损失占当年度的GDP比重从1986-2005年的0.23%下降为2006-2015年的0.16%。未来气候变暖和社会经济可持续发展,干旱损失占GDP的比重的减少趋势将发生逆转。全球升温2.0oC,干旱损失占GDP的比重将可能回到1986-2005年的水平(图2b)。因此,把全球温升控制在1.5oC,将会减少人民币数千亿元的经济损失。中国干旱灾害风险评估研究科学地回答了控温的重要性。

图1 全球升温1.5oC、2.0oC时和基准期(1986-2005年)的干旱事件强度(a,d)、干旱事件的影响范围(b,e)和干旱事件频次(c,f)。干旱特征变化由SPEI(a-c)和PDSI(d-f)计算获得。图(a,d)中阴影和粗线表示22套全球气候模式模拟的范围和中位数。图(b-c)和图(e-f)中柱和黑色竖线表示多模式预估的中位数和变化范围。 

图2 全球升温1.5oC、2.0oC,干旱灾害损失(a)和损失占GDP的比重(b)。纵轴上的概率表示超过给定损失(a)或损失占GDP比重(b)的结果比例。图中表示了22套全球气候模式数据和2个干旱指标,一共44种组合结果。图中虚线表示分别相对于1986-2005和2006-2015 年平均损失和损失占GDP比重变化。 

 

PNAS是《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)。它是美国国家科学院的院刊,亦是公认的世界四大名刊(Cell,Nature,Science,PNAS)之一,百年经典期刊。自1914年创刊至今,PNAS出版具有高水平的前沿研究报告、学术评论、学科回顾及前瞻、学术论文以及美国国家科学学会学术动态的报道等。