重大工程与气候变化之辩

    北京的风是被内蒙古的风电场“偷走”的吗？三峡工程会不会对气候变化产生影响？反过来，气候变化会不会威胁青藏铁路的安全运行？12月18日光明网第11期“i科学”以“人定胜天？重大工程与气候变化之辩”为主题，邀请国家气候中心研究员陈鲜艳、核工业北京地质研究院研究员杜乐天、中国人民大学哲学院教授欧阳志远、中国气象局研究员朱定真等学者介绍了各自研究的成果，并为网友答疑解惑。“i科学”光明科学沙龙是光明网、中国科技新闻学会、中国科学院科学传播局共同主办的融媒体科普栏目。本期我们摘要刊登部分专家的精彩观点，如果你对这一话题感兴趣，还可以扫描二维码登录光明网获取详细信息。

国家气候中心研究员陈鲜艳：修订技术标准以适应气候变化

    气候无国界。气候涉及方方面面，不仅影响老百姓的普通生活，也会影响与国家安全相关的一些重大工程。比如内蒙古风电、三北防护林、大型能源工程、电力项目、高铁建设等。气候变化对重大工程的影响在一些重大工程的运行中已经显现出来。那么，气候变化在未来是否会对工程有进一步影响，进而影响到可持续发展、社会安全、基础设施安全，都要引起管理部门和相关学者的注意。近期，由中国工程院院士杜祥琬牵头，一些资深专家学者就这个问题进行了调研和探讨，形成了我国首份气候变化对重大工程影响的综合评估报告。

    气候变化会对重大工程建设和运行产生影响。比如，气温上升将引起高温发生频率增加，水汽蒸发加剧，大气内部水气交换增多，自然引起降水强度增加，从而导致强降水、风暴雷电、高温热浪等天气气候事件频发。这些极端天气气候事件不仅会影响重大工程的设施本身，也会影响其重要辅助设备以及所依托的环境，进而影响工程的安全性、稳定性、可靠性和耐久性。因此，重大工程在其设计、运行时都需要考虑气候的承载力，进行气象灾害风险评估、气候可行性论证等，分析气候变化引起的极端气候事件强度的变化，调整工程设计强度、避免气候变化引起的极端天气气候事件对工程运行和综合效益的发挥产生不利影响。

    以青藏建在高原地区的铁路为例。青藏铁路沿线地基以冻土为主，据监测，自青藏铁路运营以来冻土区基本是稳定的，但高原多年冻土环境极为脆弱，对气候变化非常敏感。气候变化导致的气温升高很容易使冻土的热平衡环境发生变化，导致冻土退化的出现，这会对铁路的营运带来安全隐患。另外，多年冻土退化将引起地下冰融化、融区数量增加、季节融化层厚度增大和土地沙漠化加剧，对铁路工程会产生不利影响。

    针对气候变化对重大工程的影响，我们提出了一些建议。第一，我国现有重大工程在规划阶段有些已经考虑了气象灾害的影响，但是随着全球气候变化，气象灾害的强度、频度和范围都随之发生变化，应该及时将最新科学研究的数据和成果应用到重大工程规划和设计中，开展气候变化对重大工程的专项评估，充分考虑气候变化的影响，进一步开展气候变化对重大工程影响的研究，以及重大工程如何适应气候变化的相关研究，加强适应和应对气候变化带来的负面影响。

    第二，政府应大力支持对重大工程技术标准的研究，修订适应未来气候变化的重大工程技术标准，做好重大工程应对气候变化的前期规划与设计，将气象灾害的风险管理纳入重大工程的全生命周期。同时，及时跟踪气候变化对工程影响的最新研究进展等，着力使应对气候变化的工程技术标准修订工作及时化、常态化、超前化。

    此外，气候变化对重大工程的影响是一个复杂的交叉学科问题，涉及到气象、生态、环保、水利水电、工程设计与建造、电力等理工学科，也涵盖了规划管理、经济、公共管理、工程管理等经管类学科，因此在开展研究、规划、建造运行、监督管理等各个过程中，都要注重集合各专业、各领域、各部门的专家人才，共同开展气候变化对重大工程的影响评估，采取更好的措施消除影响。

中国人民大学哲学院教授欧阳志远：生态评估更重要

    全球性气候变化是否归咎于人类活动，目前科学界仍有不同看法，但大气环境状况与人类活动的关系是没有争议的——与其依赖风力驱散污染，不如直接控制污染本身。APEC会议期间，如果不把污染控制在最小限度，即使风电场停运，雾霾恐怕也难以避免。

    “气候”和“大气环境”是两个不同的概念，前者指大气物理特征的平均状态，后者指生物赖以生存的空气物理、化学和生物特性。把关注范围从“气候”扩大到“环境”，有利于摆脱不确定因素的纠缠，抓住主要矛盾，促使问题得到系统解决。

    当今人类面临的环境问题，绝不止于碳排放问题，而是要素分布全面紊乱的系统问题。把全部问题聚焦于碳排放，实为一种孤立片面的思维方式，可能事倍功半，徒耗大量宝贵资源。因此有必要把“工程与气候”这个问题改为“工程与环境”问题，使讨论更有现实性和针对性。作为人类改造自然的大型活动，任何工程都会使自然要素重新组合，特别是重大工程，那更是伤筋动骨。如果不计后果，结局一定得不偿失。苏联中亚引水灌溉造成咸海萎缩，埃及兴建阿斯旺大坝引起尼罗河三角洲退化。

    更加值得注意的是，许多工程的起点属于绿色，但却由于兴建不当而走到反面。比如，干旱地区造林的初衷是保持水土，但只有在降水量与蒸发量的比值高于一定量的地区，造林才能达到目的，否则只能加剧水源消耗，产生新的荒漠。风电水电开发有利于减少碳排，但风场密集排布，会使气、水、声等环境要素畸变；采用密集筑坝引水获得落差，会造成大段河床干涸。当地生物的生存条件因之丧失，从而导致物种毁灭。在生态系统中，生物之间通过相生相克作用，形成了一种休戚与共的网络关系。生态链索断裂的后果，不仅表现为野生植物和动物资源的消亡，而且还表现为未知病毒和病菌的蔓延，这些对人类都是灭顶之灾。

    社会发展总是要利用自然，但不能以基本自然过程的丧失为代价。青藏铁路在生态保护方面树立了一个榜样，其基本思路就是在自然面前尽可能退让。工程立项应该进行包括生态风险在内的风险评估，包括风险的可预测性、可控制性和可逆转性。“环境”和“生态”从语源上看是一致的，但用生态评估来取代环境评估，有利于使整个生态系统的所有要素和关系都纳入视野，避免把生态指标简化为环境污染和地质灾害指标。对工程项目建立生态责任的终身追究制度，是防止生态灾难继续扩展的治本措施。

    技术风险急剧增高的根源，在于对技术享受的狂热追求。英国经济学家舒马赫说过：“人的需要无穷尽，而无穷尽只能在精神王国里实现，在物质王国里永远不能实现。”所以环境问题不可能依靠技术措施最终解决，建构资源节约型经济是保持社会和自然动态平衡的唯一出路。

中国气象局研究员朱定真：“风电偷风致雾霾”说法不成立

    风电及防护林对下游风会有一定影响，但风电场的发展和霾的出现并不是一个线性关系。风是什么？风是空气的水平流动。风的成因主要有热力成风、气压梯度成风、高层风的动量下传。水平的风和对流都不利于霾的生成，特别是高层风的动量可下传上千米并带动下层风运动，所以真正冷空气来时，地面风力发电场是阻挡不了的。防护林影响风的距离一般是其高度的6～10倍，假设防护林树有100米高，按此推理，风经过防护林后的一公里就可还原。也就是说，风碰到障碍物绕流是可以恢复的，治理局部风力发电或局部防护林不会对距离较远的下游风力造成影响。所以我认为，风电场与雾霾的形成之间没有对应关系。

    顺便说一下，雾是水汽，霾是细小颗粒物，雾相对霾干净。PM2.5是一个微小尺度，但霾多为大尺度，因为它可以影响到能见度。PM2.5能吸到肺里面，故而引起公众广泛关注，不代表其与霾浓度有必然的线性关系。

    那么，如何进行雾霾治理？我认为，治理霾的过程比较长，但只要我们科学调度，雾霾天气依然有可能得到控制。假设地面的排放是定常，在定常条件下大气的扩散条件不同，就会出现完全不同的污染物浓度。目前，气象和环保等部门正在联动，预测到污染扩散条件天气有可能出现的时候，就提前开始减排控制调度，这样就可以利用有利的扩散条件，不必停止生产；当扩散条件不好时，就及早关停，防止污染积累。

    治霾根本上还要进行污染源调查，从而控制污染源头。实际上，对于污染源的问题，现在还有争论。其实，污染源是可以跟踪的，采集污染物以后就可能分析出源地。我国台湾地区分析结果表明，他们的浮尘部分可以追溯到来自于南亚的焚烧耕种。找到污染源后再来控制它，就能够实现精准治理。