海洋气候变化的影响：基于十年政策报告的科学经验

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	海洋气候变化的影响：基于十年政策报告的科学经验
	樊正德
	2017-11-15
所属快报	资源环境快报
出版年	2017
期	22
语种	中文
领域	资源环境
栏目	海洋科学
中文关键词	海洋 ; 气候 ; 科学经验
中文摘要	海洋气候变化影响小组（Marine Climate Change Impacts Partnership，MCCIP）成立于2005年，作为英国海洋智库机构，主要为决策者提供海洋气候变化影响的证据与海洋可持续利用的政策建议。MCCIP报告以清晰简明的方式定期更新科学研究的现状，报告内容涵盖了海洋环境气候变化、海洋生物多样性、沿海地区社会经济发展等多个主题。过去十年中，海洋科学各研究领域的优秀科学家为MCCIP报告做出了诸多贡献，总结十年来的相关研究经验将为未来海洋气候变化研究提供借鉴与支撑。
情报分析_信息发布时间	2017年
情报分析_信息来源性质	智库
情报分析_信息来源机构	海洋气候变化影响小组（Marine Climate Change Impacts Partnership，MCCIP）
情报分析_机构类别	智库
情报分析_信息来源国家	英国
情报分析_信息类别	会讯
情报分析_研究主题	海洋气候变化
情报分析_研究内容	本报告汇总了过去10年英国海洋气候变化影响报告的相关研究内容，分析了科学家对海洋气候变化认识的演变。在此基础上，汇总了过去十年MCCIP在海洋气候变化影响方面的各类研究进展，指明了在科学政策领域工作的重要经验教训，提出了确保海洋气候科学继续向最终用户提供有效信息的途径。 1 海洋气候变化的影响自2006年以来，海洋气候研究涵盖了海洋和沿海环境物理特征（温度、盐度、热能和水流、海平面、分层、风暴和海浪）、海洋化学变化（海洋酸化、二氧化碳通量）以及海洋气候系统（北极海冰和大西洋海洋环流）等主题。主要亮点包括海洋酸化、大西洋经向翻转环流等。（1）海洋气候变化对海洋酸化的影响对于海洋酸化，MCCIP在2006年报告中说，坚信海洋pH值正在下降，大气中的二氧化碳持续增加。但是海洋酸化对海洋生态系统和食物网的影响在很大程度上是未知的。2017年报告指出，全球海洋pH持续下降，基于更强大的证据库，更长的时间序列，更广泛的物理化学测量和地理覆盖面，分析表明，海洋酸化对海洋生态系统的整体影响是有害的，例如，50年内贝类产量存在下降的风险。过去30年来，英国领海的海洋酸化速度比北大西洋更快、范围更广。在海洋酸化影响研究中，我们需要考虑多因素间的相互作用以及物种特异性反应，才能更好地了解海洋酸化对生态系统的影响。我们认识到了长期的海洋测量对于理解几个月到几十年的海水pH值有多大变化至关重要。海洋酸化对生物学的影响不仅取决于特定区域的物理和化学条件，也取决于物种生理学、适应性能力、食物供应和其他压力的发生。（2）海洋气候变化对大西洋径向翻转流的影响对于大西洋径向翻转流（AMOC），MCCIP在2006年报告显示：自从20世纪90年代初基于有限数量的观察，已经观察到30％的下降，但是对趋势缺乏确定性和共识性。由于在21世纪在高纬度地区淡水增加的影响，大多数气候模型预测AMOC的强度有所下降。在2017报告指出，大量增加的观察结果以更大确定性表明AMOC的强度自20世纪20年代中期以来有所下降；AMOC仍将在21世纪全面下滑以适应不断变化的气候。此外，AMOC的崩溃是可能的，这仍然是一个开放的论题，但在本世纪不可能发生。还有，我们已经观察到AMOC强度的高度可变性；AMOC最近的变化可能正在推动大西洋海洋表面水域更冷，这可能导致英国夏天更干燥。（3）海洋气候变化对气温的影响对于气温，MCCIP在2006年报告说：近三十年来，英国海表温度（SST）每十年温升趋势为0.2ºC～0.6ºC；气候变化模型预测英国各海域SST将继续上升，东南部气温上升最显著（东南北部21世纪为1.5~4.0ºC），西北部最弱（0.5~2.0ºC）。2017年，在全球变暖趋势的背景下，区域尺度和时间尺度都出现了变异性；例如早先的预测指出21世纪北海水域SST将大幅上升3℃，但数据显示2003年至2013年英国沿海水域SST呈下降趋势；针对SST预测值与观测值存在差异的问题，我们计划通过提高预测的时间、空间精度来加以解决，空间上以更小的网格预测提升预测精度（比如12公里或50公里的网格），时间上我们也正在通过有效方法提升预测精度。同时我们要认识到，SST的任何短期趋势，都是年际间的的波动，这种波动必须在潜在的长期变暖趋势中加以理解。（4）气候变化对生物多样性的影响气候变化对海洋生物多样性也产生了巨大影响。自2006年以来，健康和多样化的海洋生态系统主题涵盖了一系列主题：物种与种群（鱼、水鸟、海鸟、浮游生物和海洋哺乳动物），栖息地（从潮间带到深海）和生物压力（生物入侵）等。 MCCIP在2006年报告中称，育种成功率低、生境质量下降、食物来源变化导致区域内的黑腿三趾鸥等主要海鸟种群数量下降。其他物种也受到了不同程度的影响，例如海岸线和悬崖鸟类可能分别受到海平面上升和风雨增加的影响。这将导致区域海鸟数量进一步下降。2017年的报告指出，随着温度升高，焦磊物种丰富度减少的局面加剧，如大西洋海雀和普通的小燕鸥，以及黑腿三趾鸥等都受到显著影响。短期天气事件更严重，夏季风暴对一些物种的繁育有强烈的负面影响。此外，栖息地温度及环境的变化将导致部分物种在英国绝迹。总体上，由于气候变化及其与其他因素的交互影响，英国的海鸟正面临着一个不确定的未来。未来研究中，需要同时考虑多个驱动因素，而不是孤立地进行单因子分析，以此提升气候变化对多样性影响分析的准确性与有效性。对于生物入侵，MCCIP在2006年报告指出，过去三十年来，英国温暖的水域推动了在海洋中建立一些非本地物种生存的环境。2017年报告指出，一些非本地物种在英国的种群数量与分布范围已经扩大（例如太平洋牡蛎，藻类和施蒂拉鞘），这可能与海洋表面温度变暖有关。此外，研究发现，人类载体（例如压载水，船体）是区域外物种进入本区域的重要途径。对于潮间带物种和栖息地，MCCIP在2006年报告中称，自20世纪80年代中期随着SST的持续上升以来，南部温水物种在英国的岩石海岸数量和范围上都有所增加，北部冷水物种适宜生存的区域的减少导致物种丰富度下降。2017年报告指出，过去五十年的岩滩上潮间带物种分布最主要的变化是2000年以前发生的。自2000年以来的年度调查显示，岩滩上潮间带动物和植物的分布范围并无显著变化，这与英国SST在同一时期的增加不符。此外，研究表明，群落温度指数（CTI）可能是分析SST变化与生境质量的重要指标。今后研究中，需要进一步加强SST变化的长期和短期趋势以及其对关键物种生活史的影响。（5）气候变化对社会经济的影响海洋气候变化对社会经济也产生了巨大影响。自2006年以来，海洋气候变化与社会经济研究领域主题涵盖了海洋和沿海环境的清洁和安全（洪水、营养过剩、有害藻类、污染和人类健康）、商业生产力（沿海和海上建筑结构、旅游、渔业、水产养殖、港口和航运）以及可持续渔业开发等。MCCIP在2006年报告中指出，温水商业鱼种如鲈鱼、金枪鱼在海洋中分布增加，鳕鱼等冷水物种有所下降分布范围向北退缩。2017年报告指出，常见的温水种类继续增加，冷水鱼种则仍受到威胁，例如在英国西南部近年来看到了大量的蓝鳍金枪鱼，与之相对的鳕鱼等冷水鱼种幼鱼数量仍然很低，这种持续的减少被认为是气候变化的结果。鱼类不仅出现向北移动以应对水温变暖的情况，它们也可能向更深的海底移动以适应温度的变化。英国各地的头足类（鱿鱼，墨鱼和章鱼）种群扩大也被认为是气候变化的结果。总体上看，10年前对于冷水鱼种种群及分布范围的预测已经应验，气候变化对可持续渔业的影响正在加剧。（6）气候变化对人类健康的影响人类健康是一个令人担忧的新兴领域，但迄今为止受到的关注却较少。在2006年人类健康本身没有被特别关注，直到2010—2011年度，海关人员被检查出有海事病原菌后，这一主题才得到广泛关注。对于人类健康，MCCIP在2006年报告中指出，在过去50年的东北大西洋，由于气温上升部分地区有害藻类（HABs）有所增加，尽管这一趋势在英国不同区域存在异质性，但总体上对人类健康的威胁不断增大。2017年报告指出，气候变化与HABs之间的关系是复杂的，HABs事件受到风和电流运输等因素的影响，现在也没有证据支持较高河流排放与HABs发生率增加相关。此外，毒素生产的HABs导致英国和爱尔兰水域贝类收获量持续下降，但具体的原因仍需进一步分析。研究显示，一些致病菌的感染也与极端气候事件相关，例如北欧的弧菌相关感染与该区域的热浪来袭有显著相关性。气候变化对人类健康影响的内在机理研究将是这一领域未来研究的重要主题。（7）气候变化对沿海地区海平面上升的影响 MCCIP在2006年报告中指出，由于气候变化，极端海平面的发生率正在增加。由于相对的海平面上升和暴风雨的增加，未来极端洪水事件可能会变得越来越普遍。在2017年，有更多的证据表明，由过去150年的相对海平面上升，极端海平面事件的发生率进一步增加。相对的海平面上升将持续下去，并且其速度很可能加快，这将进一步增加极端海平面事件的发生率。极端海平面事件发生率增加还没有导致沿海洪水相应增加，这主要得益于防洪、应急计划以及预警技术的持续改进。研究发现，适当和持续的适应措施可以帮助英国沿海人口避免海平面上升对经济和基础设施造成重大影响。未来气候变化对风暴的影响仍然存在很大的不确定性，因此英国周边波浪和风暴潮气候的变化可能会随时间而变化。进一步提升预测准确度是未来的研究主题。 2 从海洋气候变化的影响中得到的教训与展望回顾过往十年的报告，分析以往海洋气候变化的研究，我们可以从中吸取经验教训。这其中最为关键的是如何处理不确定性。决策者和管理者为了一系列目的而使用研究成果提供的证据，包括作出决定，采取行动，制定政策和起草立法，至关重要的是提供证据的确定性和不确定性的程度。过去的MCCIP报告采用了IPCC的方法，通过使用不确定性的定性表达来传达关键发现的确定程度，反映了以下内容：①科学界之间的协议程度；②所得结果所依据的证据的数量和性质。虽然这是一个简单的过程，但是随着时间的推移，随着信息的变化而提出了新的挑战。例如，对主题的更深入的了解（由于更多信息可用），会对以往的成果提出挑战，进而导致更大的不确定性和更低的置信度。解决这些挑战的一个方法是通过花时间来解释每个主题的不确定性，来满足数据使用者的各类需求。具体措施包括，跟踪MCCIP报告，进行面对面的报告和讨论，并鼓励使用为每个主题提供的更详细的同行评议论文。除了不确定性，如何提升分析的时间、空间精度等问题也是未来需要进一步讨论的主题。通过十余年的运作，MCCIP已被证明是一个成功的伙伴关系，它将把海洋气候变化影响的同行评议的证据传达给政策顾问和决策制定者。合作伙伴和利益相关者的需求在过去十年中发生了变化，使得MCCIP的业务范围更广。展望未来，MCCIP打算：①为科学家和决策者之间的讨论提供一个协调平台，促进观点的统一；②继续与科学界合作，为非本领域专家提供有关海洋气候变化影响的证据；③促进关于气候变化适应机制的讨论；④随着客户需求的不断变化和新的政策驱动调整研究与发展方向。
原文题名	Marine climate change impacts——10 years’ experience of science to policy reporting
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文献类型	快报文章
条目标识符	http://119.78.100.173/C666/handle/2XK7JSWQ/180905
专题	资源环境科学
推荐引用方式 GB/T 7714	樊正德. 海洋气候变化的影响：基于十年政策报告的科学经验. 2017.