第一篇 气候变化驱动因素科学数据

气候变化的主要驱动因素包括天文（含太阳活动）、土地利用与土地覆盖、大气温室气体、气溶胶、火山活动、大气环流等。本部分从天文、土地利用与土地覆盖、大气温室气体、气溶胶四类气候变化驱动因素数据切入，从科学数据情况、数据的质量情况、数据的服务情况和建议几方面分析，全面、系统地评估了中国气候变化数据的现状及其总体保障情况。评估结果显示：①天文。中国天文数据相关指标在国际上处于较先进水平。早在20世纪60年代，中国科学家就已经开始使用与太阳活动有关的指标数据研究其与气候和大气环流的关系。卫星时代和信息时代以来，中国的天文科学数据经过长期积累，规模不断增长，应用领域日益广泛。这些数据目前服务于天文学、空间物理学、气候变化等科学前沿的研究和业务应用中，也服务于航空航天、国防军事等领域。天文因子数据的建设及其在气候变化领域中的应用，对揭示气候变化规律至关重要。但是，由于天文数据建设管理的差异性、存储结构和共享方式不同、自主太阳探测卫星缺乏、学科交叉性强等方面原因，还需要加强天文因子数据库集的建设，包括提升服务能力建设、进一步丰富数据内容等。在气候变化领域，天文数据的应用和挖掘还需进一步加强。在天文因子对近代气候变化影响方面，人类的认知水平也还不足以回答许多科学问题，有针对性的天文科学数据的建设保障能力还需要提高。加强这一领域的工作，对准确认识气候变化、提高中国的气候变化适应能力具有重要的科学价值和现实意义。②土地利用与土地覆盖。中国的土地利用与土地覆盖变化数据的获取方式已经完成了从历史调查和统计资料向遥感观测的转变。数据的时效性、准确度、空间分辨率等得到了突飞猛进的发展。具有高时空分辨率和高光谱分辨率的中国对地观测系统已构建完成，可基本满足我国的研究与国家决策需求。但中国的对地观测技术体系在数据处理精度等许多环节尚有待提高。中国土地利用和土地覆盖产品在生产过程中进行了严格的质量控制，在区域尺度上比全球产品质量和精度高，但产品仍主要依赖国外卫星数据。随着时间的推移，可开放获取的土地利用和土地覆盖数据越来越多，其中，科学界在全球土地利用和土地覆盖数据共享方面做出了杰出的贡献，并且为满足不同用户的需求，商业化数据库正在提高其满足个性化数据定制需求的能力。为满足不同领域研究和行业发展的需求，中国城市、农田、森林、水体等亚类数据库也得到了长足的发展。不断改进的土地利用和土地覆盖产品已经得到国内外用户的广泛应用，为生态系统结构与功能评价、粮食安全与耕地保护、气候变化模拟与评价等研究提供了重要的数据支撑。③大气温室气体。中国已初步建成网络化本底大气温室气体浓度和通量观测体系及其数据管理体系。观测技术及质控方法达到了国际先进水平，为中国应对气候变化和空气质量治理等多领域科学研究提供了重要的科技支撑。但是，在调查研究过程中也发现，与当前国际发展状况相比，中国大气温室气体观测布局规划、数据应用和服务等方面仍处于初级发展阶段。大量温室气体观测分析工作尚未实现系统化、规范化和标准化管理。科学数据共享工作仍任重道远。④气溶胶。过去几十年以来，通过地基观测、卫星遥感等手段，中国已经积累了大量的大气气溶胶科学数据，包括气溶胶的物理属性（如气溶胶的粒径、粒子形状和粒子谱分布等）、化学属性（如气溶胶粒子化学组成和成分浓度等）和光学属性（如气溶胶消光系数、光学厚度、散射系数、吸收系数）等。这些数据已经广泛应用于大气科学、大气化学及其他相关领域的研究中。研究成果显著加深了人们对中国气溶胶的时空分布、化学成分及其气候效应和变化规律的认识。尽管中国大气气溶胶观测技术已经越来越成熟，但仍然存在一定的不足：如地基观测站点（如气溶胶化学组分、光学特性观测站点）分布较为稀疏，观测时段较短，一定程度上限制了区域气溶胶的长期演变趋势、来源解析及其气候效应等方面的研究；国产卫星观测起步较晚，气溶胶光学产品（如气溶胶光学厚度）反演算法的准确性有待提高；缺乏一套区域长时期尺度的气溶胶再分析数据集等。为了更准确地量化评估大气气溶胶在过去和未来气候变化中起到的作用，有必要在未来的气溶胶科学数据建设过程中，开展更加精细化的大气气溶胶多属性观测，发展高分辨率的气溶胶—气候系统模型和中国气溶胶再分析产品。