“終南陰嶺秀，碧嶂插遙天;太白有鳥道，秦塞絕人煙。”古人的詩詞，勾勒了巍峨而厚重的秦嶺——西起甘肅，穿越陜西，東至河南，以龐大的山體和高峻的山峰橫亙我國(guó)腹地，分撥開南與北迥異的氣候格局和人文自然地理環(huán)境。

群山蔥蘢的秦嶺。雷向杰 攝

　　作為中國(guó)頂級(jí)生態(tài)空間、中華綠芯、世界物種基因庫、重要水源涵養(yǎng)地，秦嶺在增加碳匯、釋放氧氣、應(yīng)對(duì)氣候變化、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候等方面起著關(guān)鍵作用。在全球變暖背景下，天氣氣候如何影響秦嶺的保護(hù)與發(fā)展?氣象科技能為秦嶺生態(tài)文明建設(shè)帶來哪些支撐?

生息與共

　　每年的四五月，是秦嶺復(fù)蘇的時(shí)候。來自太平洋的暖濕氣流乘勢(shì)北上，讓群山蔥蘢，生機(jī)無限。

秦嶺植被，茂盛苔蘚顯示秦嶺生態(tài)向好。雷向杰 攝

　　然而，這股暖流能滋潤(rùn)秦嶺南坡萬物，到了秦嶺以北的關(guān)中地區(qū)影響則直線下落。冬天，在關(guān)中地區(qū)寒風(fēng)凜冽、冰天雪地之時(shí)，秦嶺以南的漢中盆地依然是青山綠水、暖意融融。即便寒風(fēng)吹到江南、兩廣，與漢中相鄰的四川仍可享受“我國(guó)大陸唯一一個(gè)免受霜凍省份”的自然稟賦。

　　“秦嶺，天下之大阻。”它不僅阻斷秦塞人煙，也讓氣流運(yùn)行有了明顯阻滯。南船北馬、南稻北麥，皆因秦嶺而來。

　　在國(guó)家氣候中心生態(tài)評(píng)估部，依托“近三十年中國(guó)氣候圖集編制和氣候區(qū)劃研究”項(xiàng)目，我們看到全新編制的秦嶺地區(qū)氣候區(qū)劃圖。最新數(shù)據(jù)顯示，在氣候變化的背景下，盡管秦嶺南北(特別是北部)地區(qū)的熱量資源均出現(xiàn)了增加，但作為我國(guó)亞熱帶和暖溫帶分界線的角色依舊穩(wěn)固。

　　秦嶺東西約1600公里，南北10公里至200公里，海拔多在1500米到2500米，其中陜西是秦嶺的核心。

　　“山系巨大，北坡陡而短、南坡緩而長(zhǎng)，這是氣流受阻的根本原因。”陜西省氣候中心副主任雷向杰介紹。

2001-2019年秦嶺地區(qū)植被覆蓋度

　　水平和垂直方向顯著的氣候差異和復(fù)雜的地形地貌，造就了動(dòng)植物生活環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性，使秦嶺成為全球34個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)區(qū)域之一。充沛的水汽在這里上升凝結(jié)形成降雨，使得“八水繞長(zhǎng)安，七水源于秦嶺”。在良好生態(tài)環(huán)境下流出的“質(zhì)優(yōu)”淡水，在北麓流入渭河，在南麓流入漢江，兩條河流分別作為最大支流匯入黃河和長(zhǎng)江，成為重要的水源供給。秦嶺補(bǔ)給了南水北調(diào)中線水源的75%左右，每年向北京、天津等地供水120億至140億立方米——不僅哺育了秦川百姓，更與全中國(guó)血脈相通。

　　氣候造就秦嶺，秦嶺也影響氣候。秦嶺可以增加碳匯、釋放氧氣、涵養(yǎng)水源、緩解周邊城市熱島效應(yīng)。保護(hù)秦嶺生態(tài)環(huán)境，對(duì)于維護(hù)亞熱帶與溫帶氣候穩(wěn)定、應(yīng)對(duì)氣候變化、調(diào)節(jié)區(qū)域氣候具有重要意義。

治理強(qiáng)援

　　新世紀(jì)以來，陜西加快推進(jìn)天然林資源保護(hù)、退耕還林等生態(tài)文明建設(shè)工程。

　　陜西省氣象局根據(jù)政府與行業(yè)需求，研發(fā)以衛(wèi)星遙感技術(shù)為主的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)，持續(xù)服務(wù)30余年。2014年，陜西氣象部門將衛(wèi)星遙感圖記錄下的陜西近13年來生態(tài)環(huán)境變化，凝練成陜西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)估報(bào)告，呈交給省委、省政府。“陜西省生態(tài)環(huán)境整體向良性發(fā)展，局部問題不容忽視。”這份科學(xué)客觀的報(bào)告回應(yīng)社會(huì)關(guān)切，為建設(shè)“美麗陜西”凝聚了廣泛共識(shí)。在陜西省重大水利樞紐工程?hào)|莊水庫建設(shè)、大荔黃河沿岸河道侵蝕治理等方面，氣象的遙感監(jiān)測(cè)評(píng)估均發(fā)揮了重要的支撐作用。

專家在太白山考察拍攝凍土小冰柱的照片。雷向杰 攝

　　隨著生態(tài)保護(hù)的深入，生態(tài)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)從生態(tài)環(huán)境因子監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)逐漸深入到生態(tài)服務(wù)功能變化，生態(tài)環(huán)境同氣候變化的相互作用研究持續(xù)深入。

　　“秦嶺地處中緯度，在獨(dú)特的山地地貌和北亞熱帶氣候等自然因素綜合作用下，形成了主體段獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)——以森林生態(tài)系統(tǒng)為主，分為多種森林植被帶，形成南北坡不同的生態(tài)景觀及生態(tài)系統(tǒng)。在全球變化背景下，植被對(duì)氣候系統(tǒng)響應(yīng)程度不用，固碳釋氧等生態(tài)功能顯著，在應(yīng)對(duì)氣候變化中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。氣象業(yè)務(wù)服務(wù)也在圍繞這些展開。” 陜西省農(nóng)業(yè)遙感與經(jīng)濟(jì)作物氣象服務(wù)中心副主任王釗說。

秦嶺剖面觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)布局圖

　　與此同時(shí)，國(guó)家氣象中心、國(guó)家衛(wèi)星氣象中心與陜西氣象部門形成合力，加強(qiáng)秦嶺生態(tài)變化和改善程度監(jiān)測(cè)評(píng)估。國(guó)家氣象中心利用自主研發(fā)的植被凈初級(jí)生產(chǎn)力、生態(tài)質(zhì)量指數(shù)等，監(jiān)測(cè)評(píng)估秦嶺植被生產(chǎn)能力、分析氣象條件對(duì)植被生長(zhǎng)影響。陜西農(nóng)業(yè)遙感與經(jīng)濟(jì)作物氣象服務(wù)中心圍繞秦嶺森林生態(tài)系統(tǒng)綜合服務(wù)能力開展專題研究，內(nèi)容涵蓋秦嶺植被固碳能力、水源涵養(yǎng)能力和調(diào)節(jié)大氣能力。

　　“植被覆蓋度、固碳量和葉面積指數(shù)顯著增加，水源涵養(yǎng)量和水分利用率也呈增加趨勢(shì)，植被生態(tài)質(zhì)量和空氣質(zhì)量良好。”最新的研究結(jié)果顯示，生態(tài)恢復(fù)工程是秦嶺向好轉(zhuǎn)變的主要驅(qū)動(dòng)力，有利的氣候變化起到了促進(jìn)作用。這些監(jiān)測(cè)和研究成果，將繼續(xù)為秦嶺態(tài)文明建設(shè)提供更科學(xué)的基礎(chǔ)決策依據(jù)。

守牢防線

　　秦嶺降水年內(nèi)分布不均，洪澇和干旱較多。尤其6月到8月，暴雨洪澇及其次生災(zāi)害如滑坡、泥石流等多發(fā)易發(fā)。

　　山地預(yù)報(bào)受地形影響極大，精密的觀測(cè)必不可少。2011年，中國(guó)氣象局對(duì)秦嶺大氣科學(xué)試驗(yàn)基地建設(shè)提出明確要求：開展秦嶺剖面觀測(cè)，基于基礎(chǔ)觀測(cè)資料和已有的氣溶膠研究基礎(chǔ)，進(jìn)行秦嶺地形云降水特點(diǎn)和降水形成機(jī)理等研究，揭示秦嶺對(duì)天氣氣候的影響和作用。

秦嶺中的氣象站。雷向杰 攝

　　在中國(guó)氣象局的統(tǒng)籌部署下，“一橫三縱”的秦巴山脈斷面觀測(cè)網(wǎng)開始布設(shè)，至2019年共布設(shè)43個(gè)六要素自動(dòng)氣象站、1個(gè)微波輻射站、3個(gè)太陽輻射站、3個(gè)負(fù)氧離子站和3個(gè)臭氧觀測(cè)站，最高布設(shè)在秦嶺主峰太白峰頂，第一批建設(shè)的33個(gè)站的資料序列最長(zhǎng)已積累7年。

　　“借助中國(guó)氣象局秦嶺氣溶膠和云微物理野外科學(xué)試驗(yàn)基地的觀測(cè)系統(tǒng)，我們?cè)跉馊苣z、云微物理、區(qū)域復(fù)雜地形下熱動(dòng)力學(xué)和云降水結(jié)構(gòu)以及降水等要素隨地形分布特征等方面取得一定的研究成果，這些結(jié)果應(yīng)用于業(yè)務(wù)服務(wù)中，為氣象預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)和人工影響天氣作業(yè)提供了有力支持。”陜西省氣象局秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任趙奎鋒說。

　　生態(tài)保護(hù)離不開水源。秦嶺的水,一方面來自大氣的直接降水，另一方面來自高山積雪。

　　依托中國(guó)氣象局氣候變化專項(xiàng)，陜西省氣候中心就氣候變化背景下秦嶺山區(qū)積雪時(shí)空變化特征進(jìn)行專題研究。專家采用氣象站地面積雪深度和高山積雪觀測(cè)記錄，結(jié)合近幾十年衛(wèi)星遙感解譯積雪資料和高山無人氣象站資料，研究秦嶺積雪與區(qū)域氣候變化的相互影響，成果可為細(xì)化秦嶺水源地保護(hù)措施提供參考。氣象部門還持續(xù)多年開展人工增雨作業(yè)，在生態(tài)修復(fù)、涵養(yǎng)水源等方面發(fā)揮了積極作用。

綠色發(fā)展

　　隨著秦嶺生態(tài)逐漸向好，如何把綠水青山轉(zhuǎn)化為金山銀山，成為各地政府的必答題。

　　位于秦嶺深處的商洛市，是全國(guó)第一個(gè)被授予“中國(guó)氣候康養(yǎng)之都”稱號(hào)的城市。這一綠色招牌為商洛帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，去年全年消費(fèi)扶貧超過400萬元;在第四屆絲綢之路國(guó)際博覽會(huì)上，商洛成功簽約康養(yǎng)項(xiàng)目19個(gè)，引資40億元。

　　把秦嶺的“好山好水好生態(tài)”展現(xiàn)給世界，大數(shù)據(jù)最有說服力。2019年，國(guó)家衛(wèi)星氣象中心與商洛市政府簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，聯(lián)合開展衛(wèi)星遙感在秦嶺生態(tài)文明建設(shè)方面的應(yīng)用創(chuàng)新研究與服務(wù)。商洛被列為全省生態(tài)文明建設(shè)氣象保障服務(wù)試點(diǎn)，在生態(tài)環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)、氣候資源開發(fā)利用、人工影響天氣等方面進(jìn)行探索。

柞水木耳氣象監(jiān)測(cè)服務(wù)系統(tǒng)。雷向杰 攝

　　商洛只是氣象奮力書寫秦嶺生態(tài)大文章中的一個(gè)鮮活段落。氣象部門持續(xù)發(fā)力：柞水等11個(gè)縣依托秦嶺氣候資源，成功獲評(píng)“中國(guó)天然氧吧”，助力太白入選全國(guó)“避暑旅游樣本城市”，推動(dòng)秦嶺山區(qū)鳳縣大紅袍花椒和眉縣獼猴桃獲得國(guó)家氣候標(biāo)志優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品氣候品質(zhì)認(rèn)證。在河南，南陽市氣象局積極融入秦嶺東脈伏牛山國(guó)家公園創(chuàng)建，挖掘氣候旅游資源，“避暑養(yǎng)生地，南陽老界嶺”和“風(fēng)水線”“定風(fēng)丹”等景致廣為人知。

共面挑戰(zhàn)

　　氣候變化，是秦嶺保護(hù)發(fā)展中必須直面的話題。

　　2019年修訂的《陜西省秦嶺生態(tài)環(huán)境保護(hù)條例》，就“縣級(jí)以上人民政府以及生態(tài)環(huán)境、自然資源、氣象等行政主管部門應(yīng)當(dāng)組織有關(guān)機(jī)構(gòu)依法做好水、大氣、土壤、氣候等生態(tài)環(huán)境要素和自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)工作”提出明確要求。

　　“山區(qū)的衍生災(zāi)害，如地質(zhì)災(zāi)害、漢江流域洪水都是災(zāi)害防御的重點(diǎn)和難點(diǎn)。盡管已經(jīng)建了很多觀測(cè)站，但面向如此磅礴的山脈和復(fù)雜的地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，開展風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警觀測(cè)密度和預(yù)報(bào)精度還需要持續(xù)提高。” 趙奎鋒說，秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室今年將加強(qiáng)數(shù)值預(yù)報(bào)應(yīng)用技術(shù)與精細(xì)網(wǎng)格氣象預(yù)報(bào)技術(shù)研究，發(fā)展多源資料融合分析技術(shù)，改進(jìn)區(qū)域數(shù)值預(yù)報(bào)模式，盡可能提高氣象預(yù)報(bào)預(yù)警的精度。

　　在全球變化的背景下，秦嶺南北均出現(xiàn)升溫作用，北麓更明顯。從長(zhǎng)序列衛(wèi)星上獲取的生態(tài)環(huán)境因子來看，高海拔區(qū)域?qū)夂虻淖兓舾?，溫度的增加改變了森林的物候，延長(zhǎng)了生長(zhǎng)季，同時(shí)導(dǎo)致澇災(zāi)減少、旱災(zāi)增加，干旱和極端干旱事件發(fā)生概率增加。

　　秦嶺植被，茂盛苔蘚顯示秦嶺生態(tài)向好。

　　“高山針葉林帶是保持秦嶺森林生態(tài)系統(tǒng)完整性的關(guān)鍵，是秦嶺水源涵養(yǎng)服務(wù)功能的核心地帶。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，升溫作用已引起高山草甸及針葉林典型樹種如太白紅杉、巴山冷杉向高海拔區(qū)蔓延，林線出現(xiàn)變化。這些事實(shí)表明，氣候變化明顯影響到秦嶺森林生態(tài)系統(tǒng)，需要持續(xù)關(guān)注并加強(qiáng)研究。”王釗說。

　　陜西省氣象局已將氣象與生態(tài)災(zāi)害形成機(jī)理和預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)技術(shù)、氣象災(zāi)害與生態(tài)環(huán)境減災(zāi)技術(shù)、氣候變化與生態(tài)環(huán)境響應(yīng)監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)、人工影響天氣和生態(tài)改善技術(shù)與裝備研發(fā)等作為重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室核心技術(shù)研發(fā)方向，繼續(xù)攻關(guān)秦嶺生態(tài)氣象保障前沿技術(shù)，共同當(dāng)好守護(hù)秦嶺生態(tài)的衛(wèi)士。
      各界導(dǎo)報(bào) 實(shí)習(xí)記者 孫高菊