4月21日，2012高校GIS論壇在江蘇省會議中心隆重舉行。高校GIS論壇每兩年舉辦一次，現(xiàn)已發(fā)展成為國內(nèi)高校GIS教育界最有權(quán)威，最具影響力的高端論壇。本屆論壇的主題是“突破與提升”，會議圍繞地理信息技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)及技術(shù)創(chuàng)新，加強教育與產(chǎn)業(yè)的交流與合作等議題展開熱烈研討。以下為徐冠華院士的演講速記內(nèi)容：

　　各位老師、各位同事，今天非常高興談到高校的GIS論壇，我確實感到很興奮，因為無論是在照相的過程當(dāng)中也好，或者在發(fā)獎的過程中也好，我看到的都是一副年輕的面孔，絕大多數(shù)都是年輕人，我想這正是中國GIS下一步發(fā)展的希望所在，我今天報告的題目是《全球變化和可持續(xù)發(fā)展》。今天之所以談這個問題是因為全球變化問題問中國以至于對于整個人類的未來都具有極端的重要性，了解這個問題，參與解決這個問題，特別是對我們國家來講，走出一條中國應(yīng)對全球變化挑戰(zhàn)的道路極為重要，我們的科技工作者，包括在地學(xué)領(lǐng)域的工作者，當(dāng)然也包括我們從事遙感技術(shù)這方面研究的工作者的一項很重要的任務(wù)和責(zé)任，最近這兩三年，中國在全球變化的研究得到了很大的加強，特別是在高校，清華、北大、南大、師大等等都成立了自己的全球變化研究院，發(fā)展非?？欤貏e應(yīng)當(dāng)指出的是在這些研究院當(dāng)中，從事遙感和技術(shù)研究的同志們占了相當(dāng)?shù)谋戎?，所以看到今天這么多年輕人，我們真希望將來會有更多的人投入到全球變化的研究當(dāng)中，對我們國家未來的發(fā)展，也是人類的前途，做出自己的貢獻。

　　大家都知道全球變化和可持續(xù)發(fā)展就是在20世紀八十年代先后，全球變化是指由自然和人文因素所引起地球系統(tǒng)的工程全球溫度的變化，這里面包括了大氣和海洋的循環(huán)，水循環(huán)，生物地球化學(xué)循環(huán)，什么是可持續(xù)發(fā)展，我想可持續(xù)發(fā)展是指的這樣一種發(fā)展，它既滿足了當(dāng)代人的需求，又不對后代人滿足自身需要的能力構(gòu)成危害的這樣一種發(fā)展，所以這里面有一個很關(guān)鍵的因子就是需求，當(dāng)然這個需求不僅僅是指的部分富裕人家，富裕人群或者對國家的需求，而我講應(yīng)該特別強調(diào)是對貧困人口的需求。關(guān)于對于可持續(xù)發(fā)展的含義，我個人還有些認識，我在后面將會要集中的談一談。

　　自從1992年巴西里約聯(lián)合國氣候大會以來，全球環(huán)境和氣候可持續(xù)發(fā)展的問題日益受到國際的重視，它不僅僅成為國際科學(xué)研究的前沿，也成為各國政府和全社會各界關(guān)注的一個焦點。

　　我今天想分成四個部分來談一談，包括全球變化和可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，國際全球變化研究的歷程和新趨勢，中國應(yīng)對全球變化和可持續(xù)發(fā)展的行動，最后著重談一談中國全球變化和可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)對戰(zhàn)略和應(yīng)對全球變化挑戰(zhàn)必須要理清的幾個重要問題。第一部分也要談一談全球變化給人類社會和可持續(xù)發(fā)展帶來的現(xiàn)實與挑戰(zhàn)，當(dāng)前我們談全球變化突出的是談什么，這個很明確，就是全球變暖，這是全球變暖的主要標志，聯(lián)合國政府氣候研究委員會，也就是IDCC，在2007年發(fā)布了它第四次評估報告，這個報告指出，從1906年到2005年1000年間，地球表面增溫0.74度，全球變暖是由人類活動中產(chǎn)生的二氧化碳導(dǎo)致的。我這個圖就是第四次評估報告當(dāng)中，1850年到2005年全球平均溫度的變化，右下圖是第二次氣候變化國家報告，也就是中國從1951年到2009年平均氣溫的變化趨勢，我們可以看一看在百年氣候上中國升溫的趨勢和全球基本一致，也就是從1951年到2009年，中國陸地表面的平均溫度大約上升了1.38度，自然環(huán)境的變化當(dāng)然一定會影響到人類社會系統(tǒng)，IDCC第四次評估報告也指出，如果大氣當(dāng)中溫室氣體含量得不到有效控制，二十世紀末全球增溫將增加1.1度到6.4度，這將可能對食物、農(nóng)林產(chǎn)品、人類健康等產(chǎn)生重要影響，這個看法還不甚一致，有人認為這是一種不可逆轉(zhuǎn)的變化，將對于整個人類造成毀滅性的結(jié)果。

　　全球變化除了對人類生存條件造成的影響以外，人類要應(yīng)對全球變化，也對人類自身產(chǎn)生了影響，大家都知道，國際社會為了減緩適應(yīng)氣候變化，減輕不利的影響，這些年不斷開展了碳減排的國際談判，發(fā)展低碳經(jīng)濟，發(fā)展清潔能源，當(dāng)然這些行動也都帶來了政治和外交的博弈，經(jīng)濟和技術(shù)承載，能源和資源配置等一系列新的問題，這些問題都需要在社會發(fā)展過程中不斷的調(diào)整和解決?？梢娙蜃兓诟淖兞巳祟愘囈陨娴淖匀画h(huán)境的同時，也對經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響，所以如何應(yīng)對全球變化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，這是我們當(dāng)前人類社會所面臨的重大挑戰(zhàn)。全球合作開展變化的研究大概已經(jīng)超過了30年，所以我在報告第二部分就簡要回顧30年來國際全球變化研究的歷程，簡要的介紹發(fā)展的新趨勢，二十世紀以來，在國際科聯(lián)等主導(dǎo)之下，國際社會先后建立了世界氣候研究計劃，國際生物圈計劃，國際生物多樣性計劃，以及國際全球環(huán)境變化人文因素計劃等一系列全球變化國際研究計劃。

　　經(jīng)過了30多年的發(fā)展，國際全球變化研究已經(jīng)成為至今為止規(guī)模最大的，也是綜合性最強的國際科研合作計劃，當(dāng)然推動這些合作計劃發(fā)展壯大的主要的動力，就是服務(wù)于人類社會可持續(xù)發(fā)展的強烈的需求。全球變化研究的特點是什么?我想它從一開始就是不僅僅重視對自然現(xiàn)象的研究和對科學(xué)規(guī)律的探索，而且更加注重把全球變化和人類的發(fā)展緊密的結(jié)合，像右邊的圖所表示的，在2011年IDCC就發(fā)表了題為《全球變化和地球系統(tǒng)一顆重負之下的行星》第四次科學(xué)報告，面向全球的可持續(xù)發(fā)展作為國際全球變化研究的一個重要內(nèi)容。二十一世紀以后，國際全球變化的研究更加強調(diào)關(guān)注社會問題，其中一個重要的舉措，就是IGBP、WCRP、IHDP構(gòu)成了地球系統(tǒng)科學(xué)聯(lián)盟，也就是ESSP，聯(lián)合實施了以旨在提高可持續(xù)發(fā)展能力的四大聯(lián)合計劃，像右圖所表示的，四個聯(lián)合計劃分別涉及到和全球可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的食物、碳、水和人類健康四個方面的問題。30年國際全球變化研究取得了什么進展，概括起來三個方面，第一，對地球系統(tǒng)運行的過程有了新的理解，第二認識到人類活動是全球變化的重要的驅(qū)動力，因為這個問題一直是有歧異的。第三，全球變化研究技術(shù)水平有了顯著的提高。在地球系統(tǒng)運行過程方面，地球系統(tǒng)在不同的時間尺度存在自然變化的范圍，比如這是Vostok冰芯的數(shù)據(jù)，能量變化范圍有一個上下線，在過去50萬年地球系統(tǒng)循環(huán)當(dāng)中，這些數(shù)值循環(huán)出現(xiàn)，在人類活動對全球變化驅(qū)動方面，揭示了人類活動很可能是導(dǎo)致二十世紀氣侯變暖的主要原因。這是南京冰芯的資料，它顯示了在過去一千年過程中，大氣二氧化碳的濃度從公元一千年到公元一千八百年基本上是在維持在180BPL，但是從1957年工業(yè)革命以來，二氧化碳濃度明顯增高，超過了工業(yè)革命前幾千年的上升量，到二十世紀末增加到280BPL。在全球變化技術(shù)手段方面得到了快速發(fā)展，建立了多手段地球變化監(jiān)測和監(jiān)測體系，這個圖是看到亞馬孫流域的變化，當(dāng)然這個可能也是在座很多同志從事的工作，包括遙感和GIS的監(jiān)測，就是在全球變化當(dāng)中是不可或缺重要的組成部分。

　　近年來，全球變化研究在醞釀著新的變化，它的主要特征還是進一步的強調(diào)全球變化要和人類的可持續(xù)發(fā)展緊密結(jié)合。它的特點就是把自然科學(xué)和社會科學(xué)更加緊密的融合起來，國際科聯(lián)和國際社會科聯(lián)推出了更為綜合的全球變化研究計劃。到去年12月，國際科聯(lián)正式提出了“未來地球，全球可持續(xù)研究”的倡議。國科聯(lián)和國際社科聯(lián)在2010年總結(jié)了全球變化和可持續(xù)研究的五項重大挑戰(zhàn)，包括預(yù)測觀測響應(yīng)和創(chuàng)新，其中預(yù)測是核心，也就是要提高對未來環(huán)境狀況和預(yù)測的可靠性，剛才咱們提到對本世紀末的溫度的預(yù)測是1.1度到6.4度。

　　今年3月26號到29號，也就是半個月以前，ESPP在英國倫敦成功舉辦了“重負下的地球”國際大會，這個會議的主題就體現(xiàn)了當(dāng)前國際全球變化和可持續(xù)發(fā)展研究最新的方向，也就是要滿足全球的需求。包括食物、能源、水資源和其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的功能，要轉(zhuǎn)變生活方式，探索全球氣候變化背景下的發(fā)展道路。另外還要創(chuàng)新對地球系統(tǒng)的管理。

　　現(xiàn)在我談報告的第三部分，介紹中國應(yīng)對全球變化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的行動，首先簡要的介紹中國的全球變化的科學(xué)研究。中國是全球變化國際四大研究計劃的發(fā)起國之一，也是較早開展這方面研究的國家。2010年，中國正式啟動了“全球變化研究國家重大科學(xué)研究計劃”，在過去30年，中國科學(xué)家圍繞多個領(lǐng)域開展了大量的全球變化研究工作，取得了很多重要的進展。我們這個圖的右下方表示是根據(jù)歷史文獻當(dāng)中的記載和過去有關(guān)的研究結(jié)果所建立的中國東部地區(qū)過去2000年冬半年溫度的變化序列。從這個圖上我們可以看到在每個相對穩(wěn)定的冷暖階段當(dāng)中都夾雜著氣溫升降的變化，溫度升降速率最快的三個時期，包括公元五世紀后期到公元六世紀后期的增長過程，也就是南北朝時代。公元十三世紀中后期到十六時期前期的轉(zhuǎn)冷過程也是在元朝，以及十九世紀中后期到二十時期增暖的過程。中國科學(xué)家還利用大氣植被相互作用的模型，模擬了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的變化和大氣碳的交換，得到了下邊最左邊的結(jié)果，這個研究表明在同時考慮未來氣候變化和大氣二氧化碳濃度增加的情景之下，未來一百年中國陸地生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)率將持續(xù)增長，由二十世紀末增加到二十一世紀末增加到39.9億噸每年。30年以來，中國積極參與了國際全球變化的合作研究，多個的國際科學(xué)研究計劃和實驗都是由中國參加發(fā)起的。中國應(yīng)對全球變化的行動是多方位的，除了科學(xué)研究以外，還開展了減緩制定基礎(chǔ)能力建設(shè)和國際合作等一系列的應(yīng)對活動，所以下面我就談報告的第四部分，談一談未來中國全球變化和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略以及關(guān)注的重要科學(xué)問題。

　　科學(xué)技術(shù)部組織的戰(zhàn)略研究提出了中國全球變化的發(fā)展目標以及重點以及相應(yīng)的措施。2010年中國啟動了全球變化研究的國家重大科學(xué)研究計劃，提出了未來10到15年，中國在全球變化研究將沿著事實、過程和機理，人類活動的影響，全球變化的影響和適應(yīng)，觀測和數(shù)據(jù)以及模式等五個大方面發(fā)展，而過去三年來每年投資大約五億元人民幣來支持這方面的研究。這和過去只有個別項目的研究來比是一個重大的變化。

　　剛才談的這些方向是應(yīng)對了國際空間組織全球變化和可持續(xù)發(fā)展研究的方向，同時我想今天重點談一談中國要應(yīng)對全球變化的挑戰(zhàn)，應(yīng)當(dāng)特別關(guān)注的幾個方面的問題。第一，是要妥善處理應(yīng)對全球變化的挑戰(zhàn)和人類可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系。第二，減排和減緩適應(yīng)并重，第三，加強研究，努力減少全球變化科學(xué)認識的不確定性問題。第一個問題，妥善處理應(yīng)對全球變化的挑戰(zhàn)和人類可持續(xù)發(fā)展之間的關(guān)系，基本的觀點是這樣，人類社會可持續(xù)發(fā)展不僅僅要求人和自然的和諧，還需要人類社會自身的和諧，國際應(yīng)對全球變暖，就是為了解決人為導(dǎo)致的人和自然的不和諧，但是解決全球變化問題不能夠以犧牲社會發(fā)展，特別是不能夠以國際社會不均衡的發(fā)展為代價，歷史經(jīng)驗表明，發(fā)展不均衡是人類社會不和諧的一個根源。根本內(nèi)部區(qū)域發(fā)展的不平衡可能導(dǎo)致內(nèi)亂，固化國家間已有的發(fā)展不平衡，將使得世界難以實現(xiàn)和平和穩(wěn)定，因而也就不可能實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。IPCC的報告指出，二十世紀后半葉全球增暖很可能是人為排放的二氧化碳造成的，主要是源于化學(xué)能源使用和土地利用，這些都是人類經(jīng)濟發(fā)展過程當(dāng)中的產(chǎn)物，二十世紀世界各國人均二氧化碳累計排放和GDP數(shù)值呈較高的正相關(guān)關(guān)系，從圖上我們可以看到，世界上五個發(fā)達國家，從1900年到2005年的情況，其中人均的二氧化碳排放都存在高速增長期和高峰期。歷史來看二十世紀世界各國人均的二氧化碳累計排放量和GDP的值是高度相關(guān)，所以任何國家曾經(jīng)不發(fā)達到發(fā)達的過程中，都不可避免的人均能耗和二氧化碳排放快速增長的時期，從目前的情況來看，發(fā)達國家已經(jīng)完成了經(jīng)濟快速增長和二氧化碳高排放的過程，新興的發(fā)展中國家正處在經(jīng)濟高速發(fā)展，能源消費和二氧化碳排放快速增長的階段，有更多的發(fā)展中國家，二氧化碳排放快速增長的階段，還遠遠沒有到來。而目前國際上有多個減排方案，比如G8的方案，OECD的的方案等等，這些方案都是以IPCC的預(yù)估結(jié)果為基礎(chǔ)，以穩(wěn)定的目標進行設(shè)計，它假設(shè)的前提就是2050年大氣當(dāng)中二氧化碳的目標濃度是450BPM，如果按照這種假設(shè)，2012年到2050年全球碳排放的空間是2226.3億噸，如果以2005年的全球人口總量來計算，從今天開始到2050年全球的人均每年僅僅能夠排放0.82噸碳，或者折算成2.99噸二氧化碳。

　　我們看一看聯(lián)合國曾經(jīng)給出了一個人類發(fā)展指數(shù)，HDI，用這個指數(shù)來劃分世界各國的發(fā)展水平，而上面我們提到的，我們能夠人均分配的，每年0.82億的碳，這種排放僅僅是處在溫飽的發(fā)展水平，這就是說如果確定人均排放，每年是0.82噸碳，那在清潔能源完全能夠大部分替代化石能源之前，世界上所有欠發(fā)達國家將只能夠徘徊在溫飽線上，這顯然是不公平的。也不可能實現(xiàn)人類社會的和諧，人類社會可持續(xù)發(fā)展的目標也將不能夠?qū)崿F(xiàn)。1992年聯(lián)合國氣候變化框架公約明確的提出發(fā)達國家應(yīng)當(dāng)為人類活動造成的全球變暖負主要責(zé)任，同時為國際社會采取緩和和適應(yīng)氣候變化的行動，確定了共同帶有區(qū)別的責(zé)任原則。今年已經(jīng)是《京都議定書》確定的第一承諾期的最后一年，但國際社會減排的成效不彰，僅僅少數(shù)發(fā)達國家開始了實質(zhì)性的減排行動。實現(xiàn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展，必須要維持區(qū)域間和國家間發(fā)展的平衡，在當(dāng)前應(yīng)對全球變化挑戰(zhàn)的過程當(dāng)中，國際社會應(yīng)當(dāng)遵循共同帶有區(qū)別的責(zé)任原則，統(tǒng)籌兼顧人與自然，和人類社會自身的和諧，給出科學(xué)的切實可行的，特別是對發(fā)展中國家切實可行的減排和適應(yīng)方案。

　　第二個觀點，就是應(yīng)對碳源排放是實現(xiàn)減排的重要一個方面，減緩和適應(yīng)并重，減排溫室氣體是當(dāng)前國際社會減緩全球增暖行動的主要關(guān)注點和著力點，包括使用新的能源，將太陽能、風(fēng)能、核能等等，以及轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高能源效率等等，這些措施，一個共同的特點就是耗資巨大。但是大量的研究表明，增加陸地和海洋的探繪對減緩也尤其重要，因為它可以用環(huán)境改善的功能來解決排放的問題。經(jīng)研究1990年到2007年因為熱帶森林被毀滅而釋放的碳每年大約29億噸，人類積極的植樹造林有效保護了森林系統(tǒng)。這些都對于發(fā)展中國家尤為重要，近年來中國持續(xù)的植樹造林和森林保護措施，每年固碳300萬噸，為減輕全球變暖作出了重要的貢獻。同時對凈化空氣、調(diào)節(jié)氣候，防風(fēng)固沙都有積極的作用。地球增暖，這也是一個很重要的措施，它能夠有效減緩全球變暖的措施，已經(jīng)得到了國際科學(xué)界廣泛的關(guān)注。當(dāng)然在前些年大家還以笑談，開玩笑的辦法來談這些措施，現(xiàn)在看來這是一個很重要的方向，對發(fā)展中國家尤其如此。什么是地球工程，它就是通過人為的方法改變地面輻射表面的功能，或者直接減少大氣當(dāng)中溫室的濃度，來減緩氣候變暖的效益，目前已經(jīng)開場的地球工程的方案，包括植樹造林，還有海洋的問題也提到議事日程上來。最后有一個研究結(jié)果表明，地球工程方案在各種溫室氣體排放的情景下，采用向大氣停留層排放一些化學(xué)物品，都會導(dǎo)致溫室氣體上升，其效果非常明顯。當(dāng)然適應(yīng)和減緩一樣，也是人類應(yīng)對全球變化的重要措施，兩者相輔相成。采取有針對的適應(yīng)戰(zhàn)略，是世界各國重要而緊迫的任務(wù)，對發(fā)展中國家也尤為如此。

　　第三個問題，就是國際學(xué)術(shù)界公認的對減少全球變暖科學(xué)認識不確定性。涉及到幾個方面，第一過去兩千年氣候變化的事實，影響到關(guān)于自然變化和人類活動，對二十世紀變暖的貢獻和未來氣候變化趨勢的判斷。第二，關(guān)于溫室效應(yīng)的機理，它關(guān)系到將全球變暖歸應(yīng)于人類活動的理論基礎(chǔ)，根據(jù)人類活動，是全球變暖主要原因的理論基礎(chǔ)，也就是氣溫對二氧化碳濃度的敏感性問題。第三，氣候模式的模擬能力，作為氣候變化研究的主要工具，以至于我們所采取的一系列應(yīng)對措施都依賴于對氣候變化的模擬的結(jié)果。所以它在很大程度上決定了未來預(yù)估情景的可靠性，我舉個例子。比如氣溫隨高度變化的模擬為例，IPCC綜合集成了22個模式為氣溫隨高度變化的模擬結(jié)果，并且給出了觀測圖，對模擬結(jié)果和觀測結(jié)果進行了比較，得出了右面這個圖，其中紅色的是表示模擬結(jié)果，藍色和綠色表示觀測結(jié)果，模擬結(jié)果顯示大氣升溫最快的高度是在10公里，而且呢為地表溫度變化的兩倍，但是觀測結(jié)果顯示大氣增溫最快的高度是位于地表，兩者的結(jié)果正好相反。第四個不確定性，是關(guān)于兩個預(yù)值的問題，決定著人類所面臨的危機的程度。與之對應(yīng)的是溫室氣體濃度的上限和人類碳排放工作的上限，也就是涉及到人類應(yīng)對氣候變化的緊迫性，剛才談到1.1度到6.4度，這個區(qū)間是非常之大，所有這兩個，這個之間的措施每差一度，完全就是兩個樣子。當(dāng)然我們說從科學(xué)的角度上看，存在這些科學(xué)認識的不確定性是十分正常的現(xiàn)象，但是作為執(zhí)行氣候政策和氣候變化國際事務(wù)的出發(fā)點，這種科學(xué)認識上的不確定性和由此帶來的風(fēng)險是不能夠忽視的。所以未來的國際社會應(yīng)當(dāng)更好的開展多因子、多學(xué)科、全球性的聯(lián)合研究，盡早的形成對全球變化的確定性認識，同時應(yīng)當(dāng)進一步把可持續(xù)發(fā)展作為全球變化研究的導(dǎo)向。在社會發(fā)展中加強全球變化的研究，以全球變化研究的成果來促進可持續(xù)發(fā)展?？傮w上來講，上述談到的三個問題的認識和基于這個認識所提出的全球變化的解決方案，對于應(yīng)對全球變化，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展來說是十分重要的，對于發(fā)展中國家尤其重要。

　　我就講這么多，我想我們現(xiàn)在各位都是研究GIS，有些還是遙感GIS，我真心希望我們年輕人能夠參與到全球變化的研究當(dāng)中來，謝謝!

       以上為速記整理，未經(jīng)演講人核實。