“北半球千年尺度气候高分辨率数据集研制及可靠性研究”课题综合绩效评价会在京召开
2022年8月19日,由中科院地理科学与资源研究所牵头承担的国家重点研发计划“全球变化及应对”专项项目“北半球千年尺度气候高分辨率数据集研制及可靠性研究”(2017YFA0603300)在北京召开了课题综合绩效评价会暨课题结题会议;会议采用现场与在线相结合方式举行。绩效评价专家组由13位专家组成,分别是:秦大河院士、王会军院士、王苏民研究员、张知彬研究员、赵秀海教授、翟盘茂研究员、周清波研究员、王力哲教授、姜大膀研究员、刘健教授、杨保研究员、余克服教授、段晓男研究员。项目推荐单位中国科学院科技促进发展局李颖虹副处长、项目牵头单位地理资源所科研处业务主管张亦涛等领导莅临会议。项目组共50余人参加会议。
会议开幕式由项目负责人郑景云主持。张亦涛主管首先代表项目牵头单位致欢迎词,对与会专家、领导的全力支持致以衷心感谢!随后李颖虹副处长就国家重点研发计划项目的课题综合绩效评价程序和要求作了说明;并希望专家在评价各课题综合绩效的同时,对凝练项目亮点成果和下一步工作给出宝贵建议。郑景云简要介绍了项目执行情况、总体进展与主要成果。
随后秦大河院士主持了课题综合绩效评价会议。课题负责人郑景云、邵雪梅、余武生、方修琦分别汇报了各课题的任务完成情况、重要进展和取得的成果。主要包括:
课题1:代用指标物理意义与数据挖掘及共享技术研究(承担单位:中科院地理资源所、西北生态环境资源研究院,广西大学),取得的主要新进展有:
(1)在中国干旱—季风尾闾区开展了树轮对气候变化响应的野外监测,结合生理过程模拟,定量诊断了树木径向生长过程的主控因子,揭示了树轮宽度的气候指标意义;结合自然物候观测及降水入渗田间实验观测,定量诊断了历史自然物候、雨雪、冰雪、旱涝等记录气候指示意义的区域差异;阐明了树轮及历史文献中的主要代用指标的物理意义。
(2)定量诊断了亚洲、欧洲树轮宽、密度和美国树轮宽度对生长季降水、温度变化的响应特征,编制了北半球树轮宽/密度、自然物候、旱涝记录等指示温度、降水变化的最优指示时段及敏感度空间分布图,揭示了这些指标对温度、降水变化响应敏感度的区域差异。
(3)研发了利用计算机自动检索、下载古气候研究论文和数据格式转换与存储系统,以及目标文献智能识别、代用资料提取、代用指标空间代表性分析技术;实现了从发表论文中挖掘千年气候变化代用资料的软件化。
课题2:过去 2000 年北半球气候与海平面变化数据集研制(承担单位:中科院地理资源所、大气所、西北生态环境资源研究院,广西大学),取得的主要新进展有:
(1)评估了过去千年东亚及北半球的温度重建结果和4套亚洲降水/干湿格网化数据集的可靠性;针对其中中国境内的代用资料匮乏和低信度地区,采集了新树轮样本,增补了历史文献记录,新建了15条降水/干湿序列和5条温度序列。同时,在优化遴选物理意义明确的代用资料基础上,集成重建了北半球分区的温度变化序列27条,干湿变化序列40条;重建了过去千年欧亚大陆春季积雪范围变化序列;研制了过去2000年8个海区的海平面变化数据集。
(2)发展了基于人工神经网络的代用资料正向同化模型,构建了基于MPI-ESM-P模式的过去千年北半球温度变化数据同化方案;研制了过去千年2×2°逐年的北半球格网温度变化数据集。
(3)采集了未被国际古气候共享网收录的零散代用资料;构建了基于动态分区筛选最优代用资料的干湿变化格网化重建新方法,研制了北半球1700~2000年2.5×2.5°(其中欧洲达1×1°)逐年的标准化降水指数(SPI)格网数据集。
课题3:过去2000 年北半球冰雪变化数据集研制(承担单位:中科院青藏所);取得的主要新进展有:
(1)评估了已重建的山地冰川、北极海冰变化数据的可靠性,发现部分已有的冰川变化重建结果与温度序列比对时,在部分时段上存在相互抵触问题。
(2)构建了基于冰芯记录的“温度-降水量”耦合关系、冰芯包裹气体氧同位素、“冰-湖”联动系统等多手段的冰川变化数据集研制方法,以及基于海冰-环流模型的北极夏季海冰范围变化数据集研制方法。
(3)研制了北半球重点区域22条代表性冰川变化数据集(时间长度从过去200年到3600年不等,分辨率为1年-10年),发现大部分冰川自1860年以来呈强烈消融状态;重建了过去千年北极夏季海冰范围变化数据集;研制了青藏高原和美国西北部典型区2002-2020年的积雪变化数据集。
课题4:过去千年北半球土地利用与动植物分布变化数据集研制(承担单位:北京师范大学,中科院动物所、地理资源所);取得的主要新进展有:
(1)构建了适用于不同史料状况、不同时段的区域历史耕地重建方法体系和结合自然与人文因素的耕地格网化分区分配方法,以及定量与定性结合的历史耕地数据可靠性评估方法。分区重建了北半球国家/亚国家尺度的历史耕地变化,研制了过去千年时间分辨率为50-100年、空间分辨率为5′×5′的北半球耕地变化数据集。
(2)分区构建人口—耕地—森林/草地破坏的定量关系,研制了过去千年时间分辨率为50-100年、空间分辨率为1°×1°的欧洲西部、中国和美国林地、草地变化数据集。
(3)重点采集历史时期北半球各地的动物记录,研制了过去千年时间分辨率100-200年、空间分辨率为1°×1°的北半球蝗灾和中国犀牛、大象分布变化数据集;揭示了中国区域气候变化和人类活动对历史动物分布变化的影响。
项目共发表103篇,其中SCI收录期刊论文58篇(含26篇发表在JCR/Q1区期刊上,包括PNAS、GRL、ESSD、WIREs Clim Change等名刊);出版数据集20个,汇交数据集39个;取得软件著作权9项;完成专著3部。
与会专家、领导认真听取了汇报,审阅了《课题绩效自评价报告》等有关材料,对各课题任务的完成情况和成果进行了质疑和评议。专家组在肯定上述进展和成果的同时,还指出:项目研制的过去千年北半球格网温度变化数据集可信度总体略优于国际过去全球变化千年再分析计划(Last Millennium Reanalysis)研制的数据集;北半球1700~2000年SPI格网数据集空间覆盖度超过其他同类数据集,其中亚洲重建结果的可信度已有进一步提高;过去千年北半球耕地变化数据集可信度较荷兰环境评估局研制的全球历史土地利用/覆盖变化集(HYDE)有明显提高。专家组一致认为:4个课题均紧密围绕课题任务书预定的研究目标和内容开展研究,完成了任务书计划的研究目标和各项考核指标,同意4个课题通过验收;并对数据集的进一步应用和项目亮点成果的凝练给出宝贵建议。
(图1:会议现场1)
(图2:会议现场2)
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