民以食為天，糧食安全是“國之大者”，事關民生、事關全局，是經濟持續健康平穩發展的基礎。然而，在全球氣候變暖的背景下，極端天氣氣候事件頻發，外部環境的不確定性給我國糧食生產帶來了嚴重的挑戰。如何保障糧食生產穩定，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，在河南地區，一場突如其來的降雨給當地的小麥生產帶來了不小的挑戰。河南是我國最大的小麥生產基地，小麥在收割季節遭遇連續陰雨天氣，會對產量造成很大危害，其主要原因是“穗發芽”，即降雨導致土壤濕度增加，對小麥的根系生長和呼吸作用產生一定影響，導致籽粒在麥穗上發芽。

它有兩個后果：一是影響小麥品質，影響它的后期貯存﹔二是影響來年播種，最終會對小麥的生產造成較大的經濟損失。

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，河南經歷嚴重干旱，大片農田難以耕種﹔緊接著，僅一個月后，特大暴雨侵襲河南，洪水肆虐，作物被淹。“旱澇急轉”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分，關系到國計民生和國家經濟安全。我國糧食安全受哪些氣象因素影響？我們應該採取什麼措施緩解氣候沖擊，保障糧食安全呢？

極端天氣氣候：影響糧食安全

國際氣候變化研究領域制定了“世界氣候研究計劃（WCRP）”，它設定了七大科學挑戰問題，這七項挑戰涉及人類社會的可持續發展，其中兩項與糧食生產直接相關，第一個問題是水資源短缺，氣候變化能夠改變水資源進而影響糧食安全﹔第二個問題是極端天氣氣候影響。

今天，我們關注的重點是：極端天氣氣候事件怎麼影響糧食的安全生產。

關於氣候變化對水資源造成的影響，以北京來說，華北地區實際上面臨著水資源短缺的問題。我國東部地區受季風氣候影響，自20世紀70年代末到本世紀初，東亞夏季風在減弱，這造成了我國東部地區的降水呈現“南澇北旱”的特征。

“旱”的地區恰巧就在華北，而華北地區的小麥產量很大程度上依賴於農業灌溉，為了維持農業生產就需要抽取一定量的地下水，而地下水的過度開採會在華北地區形成“空心漏斗”現象，這實際上就是干旱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，以及東亞夏季風的恢復，華北地區地下水“空心漏斗”的現象逐漸得到了有效控制。

關注糧食安全：居“安”思“危”

從全球來看，許多地區依然存在缺糧問題，糧食安全是一個需要高度關注的話題。

世界經濟論壇曾經公布了《2023年全球風險報告》，該報告分別從短期（最近兩年之內）和長期（最近十年之內）視角，列出了十大風險。

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﹔另一方面是極端天氣氣候事件和自然災害等的影響。長期風險包括自然資源危機影響等，上述問題都會影響糧食安全，所以我們依然需要有風險意識。

回到氣候變化本身，無論是發達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化帶來的挑戰。以溫度為例，工業化以來，全球增溫現象處於逐漸加強的態勢。

根據聯合國政府間氣候變化專門委員會第六次氣候變化評估報告的數據統計，2011年至2020年間，全球平均表面溫度的增溫速度是1.09攝氏度，而1995年至2014年間隻有0.85攝氏度，1986年至2005年間隻有0.69攝氏度。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。

除此之外，在空間分布上，增溫的幅度存在區域性的不均勻。總的來說，高緯度地區增溫快於低緯度地區，陸地增溫快於海洋增溫。伴隨著全球升溫，極端天氣氣候事件在許多地區顯著增多，預計包括北美地區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、極端降水等極端氣候事件，這些都會影響糧食產量。

特別是全球多地在同一個生長季中發生的熱浪空間復合型事件，對全球糧食安全的影響更大。

最近的研究表明，全球農田區域生長季熱浪累積強度在持續增強，植被總初級生產力的熱浪暴露度在持續增加，未來亞洲、北美地區和歐洲的農田區域暴露度最大，這將直接影響到糧食生產。

科技力量如何應對氣候變化？

我們該如何運用科技應對氣候變化帶來的不利影響？

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。這需要依托高性能計算機（包括最新的AI技術）建立數值預報模式，提升對未來一到兩周內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”。

從長期來看，需要積極採取有效措施，適應和減緩氣候變化帶來的影響。在《聯合國氣候變化框架公約》之下，國際社會為應對氣候變化提出了《巴黎協定》，其中包含兩個溫控目標，就是全球一起努力，到本世紀末將全球升溫控制在不超過工業化前的2攝氏度以內水平，爭取到1.5攝氏度，這就是我們平時常說的“1.5攝氏度和2攝氏度溫升控制目標”。

要實現這一目標，需要減少人為的“碳排放”。在這方面，我國提出的“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年前實現碳中和”，實際上是落實《聯合國氣候變化框架公約》之下《巴黎協定》的具體舉措。

此外，我國積極推進產業、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，這些都是應對氣候變化的具體舉措。隻要能有效減緩和控制全球變暖，就能有效緩解包括極端降水、極端高溫、干旱等在內的，能夠影響農業生產的不利氣象條件帶來的影響。

從全球角度來看，依靠科技力量解決糧食安全的問題還需全球合作。世界經濟論壇在《2023年全球風險報告》裡列出的“十年之內的十大風險”中就涉及氣候變化應對領域的國際合作問題。第一大風險就是“監管氣候變化失敗”，換句話說就是《聯合國氣候變化框架公約》之下《巴黎協定》的溫控目標沒有實現。

第二個就是“適應氣候變化失敗”，因為從長期來說，有些氣候要素的變化態勢隻能得到減緩，很難徹底控制，我們隻有去適應。但不管怎樣，都需要我們積極行動起來，這就需要全球共識。

氣候變化已經實實在在地發生，有效控制溫室氣體的排放才能夠顯著減少和降低極端天氣氣候事件的發生頻率和強度，進而減少對糧食生產造成的不利影響，所以，積極採取有效的碳排放措施是非常必要的。

作者：中國科學院大氣物理研究所研究員、副所長周天軍

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