四、重点任务

（一）深化应对气候变化的基础研究

改进气候变化观测和重建数据质量，精确刻画和模拟气候变化关键过程及趋势，揭示气候变化新事实，发展新理论。重点加强陆地和海洋碳氮循环及水和能量循环过程的耦合机制、水循环与碳氮磷生物化学循环的耦合关系以及陆地和海洋碳库、碳源汇变化与温室气体的气候敏感性研究，阐明陆地和海洋生物地球化学循环的关键过程及其对气候变化的反馈作用与临界突变过程，降低对气候变化过程、幅度、影响、风险认识的不确定性，提高辨识人类活动使地球系统突破阈值的可能性、潜在临界因素和转折时间点的能力，形成气候变化早期预警基础理论和方法体系。

专栏：应对气候变化的基础研究

1. 多尺度气候变化的检测（定量重建）、归因与预测。检测多尺度气候变化的事实及关键要素的变化过程，揭示多界面气候变化机制和规律，发展预测理论和方法，提升气候变化预测水平。重点包括：多时间尺度高精度气候变化重建与归因分析；多尺度海洋-大气-陆面相互作用机理；海洋低频变异动力学及影响气候变化新的海洋信号；气候变化年际和年代际预测；全球气候变化与区域极端天气气候事件的联系机制。

2. 陆地和海洋碳库、碳源汇变化与温室气体的气候敏感性。研究地球系统中不同碳库间碳的耦合作用机制，评估温室气体的气候敏感性，揭示人为温室气体排放和人工碳汇调控对气候变化的影响，辨识通过减排与增汇遏制全球变暖的重点区域。重点包括：陆地（包括海岸带）碳库、碳源汇及其对气候变化的响应；大洋与近海碳循环过程及关键区域蓝碳对气候变化的响应；温室气体的气候敏感性；温室气体排放对气候变化贡献的国别研究。

3. 地球系统能量与水循环过程及其气候环境效应。分析地球系统能量与水循环及其与全球变暖停滞、海冰消融、冻土退化、极端气候事件等诸多热点问题的关系。重点包括：云-降水过程及其对气候敏感性的影响；海洋动力过程及其在地球系统水循环中的作用；极地与冰冻圈过程及其在地球系统的作用；陆地水循环过程变化及其在地球系统中的作用；全球变暖停滞和恢复机理及其与中深层海洋热量调节的关系。

4. 气溶胶－云－辐射过程及其与环境和气候变化的相互作用。研究大气气溶胶与气候变化的相互作用机制，评估未来全球和区域气候变化与大气污染变化中气溶胶的贡献。重点包括：气溶胶-云相互作用机制；气溶胶和海水相互作用机制；重点区域气溶胶、风尘和黑炭的起源及其气候和生物地球化学效应；气溶胶－云－辐射反馈过程及其在气候变化中的作用，人为气溶胶对全球变暖的作用。

5. 生态系统和社会经济系统的自适应性与人为调控机理及途径。研究自然生态系统和社会经济系统对气候变化的自适应性与自我修复能力，探索充分诱导自然生态系统和社会经济系统发挥其自我修复能力的有效措施，以及在自适应能力不足情形下转型适应的抉择机制；研究人为调控措施的作用机理和增强系统自适宜性和自我修复能力的有效途径。

（二）加快保障基础研究的数据与模式研发

填补全球关键空白观测区，加快发展高分辨率、多参数遥测技术以及多源数据同化和融合技术，提高有效信息的估计精度和实时性，研发5-10个具有国际影响力的长系列、高精度气候变化及效应数据集（库），并运用云技术等技术手段，建立气候变化大数据平台，减少关键物理过程参数化方案和海-陆-气-冰耦合机制中的不确定性，在数值模式中更客观地描述陆地和海洋生物化学循环、云-气溶胶-辐射相互作用等过程。加快建立适合地球系统模式的高性能集成环境，实现生态系统模式与气候系统模式的多尺度协调耦合，结合观测资料和多模式结果改进地球系统模式，增强地球系统模式的模拟能力。

专栏：保障基础研究的数据与模式研发

1. 国际水平气候变化数据产品及大数据集成分析技术体系研发。针对陆地（包括海岸带）、海洋和极地等不同类型区域，研发新一代多圈层、全要素、多尺度监测技术，实现主要温室气体、气溶胶、冰雪、水资源和能量等关键要素变化过程的实时监测。发展多源数据同化、融合技术，研制用来支撑地球系统模拟、气候变化影响和风险评估及适应研究的关键数据产品。充分吸纳国际大数据研究领域研究成果，有机融合大数据技术和监测技术，建立基于云技术的气候变化研究大数据共享平台，研发具有国际水平大数据集成分析技术体系。

2. 国际先进水平的地球系统模式和高分辨率气候模式研制。研发基于多圈层相互作用和高性能计算的高分辨率大气环流模式、海洋环流模式和海冰模式，建立高分辨率气候系统模式，使其具备从季节内到年代际尺度的“无缝隙”气候预测能力。建立包含人类活动和生态系统的陆面过程模式，发展全球海洋生态－生物地球化学模式，发展和改进大气化学模式，构建地球系统模式，开展地球系统模拟与预测研究。研发地球系统模式通用耦合器，设计与实现地球系统模式公共软件平台。建立和发展高分辨率区域地球系统模式；开展区域气候变化、极端气候事件预估不确定性研究。研发地球系统模式和综合评估模型双向耦合模式系统，利用耦合模式系统模拟研究人类活动和气候变化相互作用的过程与气候变化风险，预估未来不同阶段气候变化及其对全球经济的影响。

（三）建立气候变化影响评估技术体系

聚焦气候变化对自然和人类社会系统的影响阈值及不同领域和区域的差异，深化气候灾害危险性和人类生存环境脆弱性时空分布特征、变化规律和不同时间尺度气候灾害的可能影响研究，建立气候变化对重点领域、行业、重大工程与区域影响的定量关系和综合评估模型，制定重点领域、行业、重大工程、区域气候变化影响评估国家标准与可操作性评估技术规范，提升气候变化与极端事件对脆弱领域（农业、林业、牧业、渔业、海洋和水资源、大气和水土环境质量、人体健康等）影响分类评估技术水平，增强极端情景下气候灾害危险性等级、资源-生态-环境综合承载能力、气候变化和极端气候事件对生态系统服务和生态安全影响的综合评估能力。

专栏：气候变化影响评估关键技术

1. 极端天气气候变化对自然与社会经济系统影响检测技术。分析过去几十年中国主要极端天气气候变化趋势及其空间格局；研究极端天气气候变化和人类活动相互作用过程和机理；构建不同气候变化情景下极端天气气候事件对自然与社会经济系统影响的检测指标体系、国家标准与可操作性技术体系；检测与诊断极端天气气候变化对主要自然生态系统、经济社会系统的影响。

2. 气候变化与极端事件对资源环境承载力的影响评估技术。构建资源环境承载力时空变化监测、评价、阈值研究的方法体系；确定气候变化与极端事件对资源环境承载力关键要素影响的定量关系与安全阈值；研发基于不同应用目标的多情景模拟模型，评估过去30年气候变化与极端事件对资源环境承载力的影响与资源环境系统的脆弱性；提出提升承载能力的策略。

3. 气候变化与极端事件对重点行业的影响评估技术。建立能源、电力、水利、工业、农业、林业、建筑、交通、环境和人体健康等重点行业全国性气候变化影响综合数据平台；构建影响重点行业和重大工程的气候变化与极端事件危险性评估指标体系、国家标准与技术体系；研制重点行业气候容量评估技术和标准；建立国家级和区域级气候变化影响综合评估业务和服务系统。

4. 气候变化与极端事件对关键区域的影响评估技术。研发精细化区域气候环境模式，提高区域尺度气候变化与极端事件的模拟能力，分析气候变化背景下中国持续性高温、低温冷害、寒潮、干旱、雨涝、强降水、台风、强对流、温带风暴、风暴潮等极端事件发生的地域性、强度及演变特征；集成区域气候变化与极端事件影响评估方法和技术体系，在中国主要城镇群、沿海地区、农业区和重大工程区开展应用示范。