民以食為天。糧食安全事關民生、事關全域。然而，隨著全球氣候變暖，極端天氣氣候事件頻發，給中國糧食生產帶來了嚴重的挑戰。在極端天氣氣候事件日益增多和增強的背景下，如何保障糧食生產確保糧食安全，成為擺在我們面前亟待解決的一道難題。
2023年夏天，河南地區突如其來的降雨給當地的小麥生產帶來了不小的挑戰。
河南是中國最大的小麥生產基地，在小麥的收割季節遇到這種連陰的天氣的確會對小麥的生產造成很大損失，其主要原因是「穗發芽」，降雨導致的土壤濕度增加，對小麥的根系生長和呼吸作用產生了一定影響，麥穗就會發芽，它有兩個後果，一個是會影響小麥的品質，影響它後期的貯存，二是會影響到來年的播種，最終會對小麥的生產造成比較大的經濟損失。
2023年5月29日，河南南陽方城縣農戶的麥穗
（圖片來源：新京報 記者趙利新）
2024年6月，河南經歷嚴重幹旱，大片農田難以耕種；然而，僅一個月後，特大暴雨侵襲河南，洪水肆虐，作物被淹。旱澇急轉現象對糧食 生長 造成嚴重影響。
糧食安全是國家安全的重要組成部份，關系到國計民生和社會穩定。我們的糧食安全受到哪些氣象因素的影響，又如何緩解氣候變遷保護好糧食安全呢？
水資源如何影響糧食安全？
國際氣候變遷研究領域設立有「世界氣候研究計劃（World Climate Research Programme）」，它設定了七大科學挑戰問題，這七大挑戰都涉及人類社會的可持續發展問題，其中有兩個就與糧食生產直接相關，其中之一是維持糧食安全的水資源問題，因為氣候變遷能夠透過改變水資源而影響糧食安全；第二個就是極端天氣氣候事件，我們今天關註的重點是「極端天氣氣候事件怎麽影響糧食的生產」。
關於氣候變遷對水資源的影響問題，我們有許多例子，比如幹旱對農業的影響。北京所在的華北地區實際上面臨著水資源短缺的問題。中國東部地區受季風氣候控制，自20世紀70年代末到本世紀初，東亞夏季風在減弱，造成中國東部地區的降雨呈現出「南澇北旱」的特征。旱的地區恰巧在華北，而華北小麥的產量很大程度上依賴於農業灌溉，為了維持農業生產需要抽取一定量的地下水，地下水過度開采就在華北形成「空心漏鬥」現象，這實際上就是水資源短缺影響農業生產的一個例子。近年來，隨著南水北調等重大水利工程的實施、節水灌溉技術的推廣、以及夏季風的恢復增強，華北地下水的空心漏鬥現象得到有效控制。
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居安思危，關註糧食安全
從全球來看，許多地區依然存在缺糧問題，有的時候網友可能更關註本地，但從全球更大的視野來看，糧食安全依然是一個需要高度關註的話題。
世界經濟論壇曾經公布了2023年的全球風險報告，該報告圍繞著短期和長期分別列出了十大風險。短期即最近兩年，長期是指最近十年。短期風險提到兩個方面，一方面是生活成本的上升，包括疫情、俄烏沖突等的影響，另一方面就是極端天氣氣候事件和自然災害。長期風險如十年之內的自然資源危機等都會影響到糧食安全，所以我們依然需要有風險意識。
回到氣候變遷本身，不管是已開發國家還是發展中國家，不管是糧食主產區還是其他地區，都要共同面對氣候變遷問題。以溫度為例，工業化以來全球增溫已經存在逐漸加強的態勢。根據政府間氣候變遷專門委員會第六次評估報告的數據統計，2011年至2020年全球平均表面溫度的增溫速度是1.09度，而1995年至2014年只有0.85度，1986年至2005年只有0.69度，可以看到，從過去到現在，全球平均溫度的增溫速度是越來越快的。
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除此之外，在空間分布上，增溫的振幅存在區域性的不均勻，總的來說是高緯度地區增溫快於低緯度，陸地快於海洋。伴隨著全球溫升，極端天氣氣候事件在許多地區已經在顯著增多，而且，預估包括北美在內的一些主要的糧食產區，未來將面對更多的包括極端熱浪、極端降雨等極端氣候事件，這些都會對糧食的生產產生影響。特別是全球多地在同一個生長季中發生的空間復合型熱浪，對全球糧食安全的影響更大。我們最近的研究表明，全球農田區域生長季熱浪累積強度隨著全球增溫持續增強，導致植被總初級生產力的熱浪暴露度持續增加，未來亞洲、北美和歐洲的農田區域暴露度最大，這將直接影響到糧食生產。
科技如何應對氣候變遷？
科技該如何應對氣候變遷的不利影響？
從短期來看，首先需要提高對災害性天氣氣候事件的監測和預報水平， 這需要借助依托高效能電腦建立的數值預報模式，包括最新的AI技術，提升對未來一到兩周極端天氣事件的預報能力，從而在農業生產領域做到未雨綢繆。
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從長期來看，需要積極采取有效措施，適應和減緩氣候變遷。在聯合國氣候變遷框架公約之下， 國際社會為應對氣候變遷提出了【巴黎協定】，其中包含兩個溫控目標，就是全球一起努力到本世紀末把全球的溫升相對於工業化前的水平控制在2度以內，爭取到1.5度，這就是我們平時所常說的1.5度和2度溫升控制目標。
要實作這一目標，需要減少人為碳排放。在這方面，中國提出的「雙碳目標」，即「二氧化碳排放力爭於2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實作碳中和」，實際上是落實聯合國氣候變遷框架公約【巴黎協定】的具體舉措。此外，中國在推進產業、能源、交通運輸結構綠色低碳轉型，加快建設新型能源體系，發展清潔能源，這也是積極應對氣候變遷的一些具體舉措。只要能夠有效控制和減緩全球暖化，包括極端降雨、極端高溫、幹旱等在內的、能夠影響農業生產的不利氣象條件都可以得到有效緩解。
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從全球的角度來看，依靠科技來解決糧食安全的問題還需要全球的合作。 世界經濟論壇在2023年全球風險報告裏列出的十年之內的十大風險中就涉及氣候變遷應對領域的國際合作問題。第一大風險就是「監管氣候變遷失敗」，換句話說就是聯合國氣候變遷框架公約【巴黎協定】的溫控目標沒有實作。第二個就是「適應氣候變遷失敗」，因為從長期來說，有些氣候要素的變化態勢只能減緩而很難徹底控制，對於這些氣候要素的變化我們只有去適應。 不管是減緩還是適應，都需要積極行動起來，這需要全球合作。
氣候變遷已經實實在在地發生，有效地控制溫室氣體的排放將能夠顯著地減少極端天氣氣候事件的發生頻率和強度，減少對糧食生產的不利影響，所以采取有效的措施是非常必要的。
出品：科普中國
作者：周天軍（中國科學院大氣物理研究所研究員、副所長）
監制：中國科普博覽
