【科技参考】北极研究报告之三——美国2017-2021年北极研究计划

美国是北极研究领域的全球领导者，也是唯一一个明确设有专门“北极研究计划”的国家。美国政府于1984年出台了《北极研究和政策法案》（The Arctic Research and Policy Act），用于指导和规范美国在北极地区的研究与开发政策。依据该法案，美国成立了专门负责美国北极研究事务的跨部门北极研究政策联合委员会（Interagency Arctic Research Policy Committee, IARPC），旨在推动跨部门的北极研究合作，制定国家北极研究政策和实施五年期的北极研究计划。目前，委员会隶属于美国国家科学技术委员会，并接受白宫科技政策办公室和国家科学基金的共同领导，其成员单位包括能源部、国防部、内政部、海洋与大气管理局、国防部、航空航天局、国立卫生研究院等14家联邦政府部门和相关机构。

2013年，IARPC 发布了《2013-2017年北极研究计划》，主要研究领域包括：海冰与海洋生态系统研究；陆冰与生态系统研究；地表热量、能量以及质量平衡的大气研究；观测系统研究；区域气候模型研究、区域可持续发展的气候适应工具研究、人类健康研究。2016年12月15日，美国在总结《2013-2017年北极研究计划》实施经验与教训的基础上，发布了最新一期的五年期北极研究计划——《2017-2021年北极研究计划》（以下简称《计划》）。

《计划》的整体政策目标是：提升北极地区人民的福祉、加强对北极环境的管理、强化国家和地区安全、加深对北极地区作为地球重要组成部分的理解，共包括9大研究任务，34个具体研究目标和123项课题。

任务一：加深对北极地区居民健康决定因素的理解，并改善当地居民福祉

具体研究目标包括：（1）支持有关人类健康的综合方法研究，以确定人类、野生动物、环境与气候之间的联系（下设5项课题）；（2）推动可持续发展和社群恢复研究，以解决与健康和幸福内在社会决定因素相关的健康差异问题（4项）；（3）加强北极农村和偏远地区食物、水和能源安全研究（3项）；（4）整理归档针对阿拉斯加土著女性和青年的暴力行为的盛行现象和类型，评价联邦、州、部落和地方为解决上述暴力行为所做出的努力，并提出改善相关工作的建议（3项）；（5）加深对阿拉斯加地区青年人员心理健康、药物滥用和福祉方面的认识（3项）；（6）支持减少北极地区相关职业安全和健康危害的研究，特别是在捕捞、水运和航运领域，以及那些面临气候变化影响风险的工人（2项）；（7）提高北极地区医疗服务的质量、效率、效益和价值（1项）。

任务二：加深对正在变化的北极大气成分、变化过程及这些变化对地表能量平衡影响的系统理解

具体研究目标包括：（1）加深对北极大气过程及其对地表能量平衡综合影响的理解（2项）；（2）提高对北极大气成分（水汽、云层、降水、气溶胶和气体）、净辐射效应及其对北极气候影响的认识（4项）；（3）加深对北极地区云层形成、寿命、沉淀和物理特性的认识，提升对气溶胶类型时空分布、以及北极云层和气溶胶对地表辐射平衡调节能力的理解（4项）。

任务三：加强对北极海冰变化的认识和预测

具体研究目标包括：（1）开展对大气-海冰-海洋的一体化观测，了解决定海冰厚度、长度和体积时空变化的因素，及其对大气-海冰-海洋间相互作用的影响和它们在不同时间维度方面（每小时、每天、每周、每个季节、每年、每十年）的自动调节（7项）；（2）完善用于了解海冰变化过程的模型，加强对海冰变化时空维度方面的预测（2项）；（3）支持研究人员和利益相关者构建合作网络（包括北极地区居民），提高对海冰系统相关认识和预测能力（2项）。

任务四：加深对海洋生态系统结构和功能、及其在气候系统中所发挥作用的认识，提高预测能力

具体研究目标包括：（1）加强对北极海洋生物物种分布和规模情况的认识，包括提高对生物热点地区形成、保持及变化的直接原因的认识（3项）；（2）加强北极海洋生物的历史研究，以支撑多方决策（3项）；（3）加深有关气候变化、生物物理相互关系、海洋生态系统中不同反馈机制如何影响北极海洋资源和人类社会的问题理解（7项）。

任务五：理解冰川、冰盖和英格兰冰盖的质量平衡问题，及其对海平面上升的影响

具体研究目标包括：（1）整合观测系统，提高对北极陆冰质量平衡过程的认识（4项）；（2）改进数值模型，提高对北极陆冰损失以及随之而来的对全球海平面的影响的预测（3项）。

任务六：加深对冻土动力学过程控制及其对生态系统、基础设施和气候反馈影响的认识

具体研究目标包括：（1）提高对气候、地貌、地形条件、植被及干扰类型是如何影响冻土动态变化的认识（5项）；（2）提高并加深对冻土融化是如何影响土壤碳流失的认识，包括对潜在排放到大气中的二氧化碳和甲烷的预测（5项）；（3）继续加强将冻土过程监测主观方法（即以经验为主）融入气候变化、水文及生态系统变化预测模型（4项）；（4）确定冻土融化如何影响基础设施和人类健康（2项）。

任务七：加强对未来陆地和淡水生态系统以及潜在变化的综合理解

具体研究目标包括：（1）加强对重大变化过程（如气候变化、自然和人为干扰引起的变化）及其对陆地和淡水生态系统的认识，提高其反馈及相互作用建模能力（4项）；（2）加深对动植物种群及其活动如何影响生态系统的认识（3项）；（3）评估火灾如何影响农村和城市社区、大气污染物排放和碳平衡及其他气候反馈（2项）。

任务八：加强沿海社区的抗灾能力和沿海自然及文化资源管理

具体研究目标包括：（1）吸引沿海社区居民参与旨在提高对本地文化、安全性和基础设施问题认识的研究（5项）；（2）通过对生物过程的趋势监测和建模，增加有关沿海地区生态系统和环境健康的知识（6项）；（3）提高有关海岸侵蚀对环境影响的认识（2项）；（4）优化测绘系统，支持对海岸线一带的研究（3项）。

任务九：支持面向决策支持的环境情报收集、演绎和应用框架的构建

具体研究目标包括：（1）加强跨部门和有外部合作者参与的合作研究活动，以优化北极观测系统，构建一个完全集成的美国北极观测系统（2项）；（2）通过利用详细描述北极过程的全球性和地区性模型，加深对北极的系统认识，以进一步理解北极系统各组成部分间的反馈和相互作用，及其对气候系统的整体影响（4项）；（3）通过比较和评价模型，提高对季节至年度维度的北极系统预测能力、以及对百年维度的气候变化预测（6项）；（4）提高所用联邦数据中心有关北极数据和工具的可获取性、识别度和互联互通（4项）；（5）加强北极研究、工具开发和战略部署，提高北极科学支持决策的可及性和相关性（2项）。

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