常進(jìn)中國科學(xué)院院士中國科學(xué)院國家天文臺臺長
我國的光學(xué)巡天研究還在起步階段。一般來講,望遠(yuǎn)鏡分為專用和通用,早期由于我國經(jīng)濟(jì)實力不強(qiáng),即使是2米級的通用望遠(yuǎn)鏡也僅有兩臺,一臺是位于河北興隆觀測基地的2.16米望遠(yuǎn)鏡,一臺是位于中國科學(xué)院云南天文臺的2.4米望遠(yuǎn)鏡。而擁有4米口徑的郭守敬望遠(yuǎn)鏡(LAMOST)是一臺專用望遠(yuǎn)鏡,它只能做光譜巡天,觀測銀河系中的恒星,還沒有進(jìn)入到更深宇宙。
冷湖是中國科學(xué)院國家天文臺在我國中西部尋找到的最適合光學(xué)巡天的地點。光學(xué)天文要求大氣透明度高、夜光背景小,這樣的地點不是很容易找到。一方面,人類活動越來越密集,晚上的背景光很強(qiáng),很難看到很暗的星空。另一方面,光學(xué)巡天不僅要求大氣透明度高,還要求大氣穩(wěn)定,大氣湍流會使光線發(fā)生偏移,導(dǎo)致我們觀測到的星星是閃爍的。但是我們需要寧靜的星星,這樣在望遠(yuǎn)鏡的照相底片上就會呈現(xiàn)一個點,對研究最有利。天文學(xué)家用視寧度來描述大氣背景,冷湖是0.75角秒,與國際最佳臺址同期數(shù)據(jù)大致相同。
冷湖的規(guī)劃中,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和中國科學(xué)院紫金山天文臺計劃在2~3年內(nèi)共建,建成2.5米大視場巡天望遠(yuǎn)鏡。未來,還有可能在冷湖建設(shè)12米大型光學(xué)紅外望遠(yuǎn)鏡和清華大學(xué)的6.5米寬視場光譜巡天望遠(yuǎn)鏡。
但是冷湖并不是無限大的,需要天文學(xué)家提前做好規(guī)劃,不能盲目發(fā)展,不能使它無序化。
夏軍中國科學(xué)院院士武漢大學(xué)水安全研究院院長
今年,我國長江流域系統(tǒng)綜合治理有了科技重器——長江模擬器。它強(qiáng)調(diào)上、中、下游及“湖庫—岸線—城市群”的互聯(lián)互動,強(qiáng)調(diào)自然科學(xué)與社會科學(xué)的深度交叉,強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)和人工智能信息支持,具有“監(jiān)測—模擬—評價—預(yù)警—決策”支持功能,可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水利、水資源管理、航運(yùn)、防洪、環(huán)境保護(hù)等多個領(lǐng)域,服務(wù)于美麗中國、長江大保護(hù)的綠色發(fā)展目標(biāo)。
長江模擬器裝置建成后應(yīng)具有的核心功能包括以下幾個方面:
其一,具備流域水系統(tǒng)全面監(jiān)測監(jiān)控能力?;谛l(wèi)星、航空、無人機(jī)和地面高光譜遙感,地面水文、環(huán)境、氣象、生態(tài)實測站點,實現(xiàn)空天地一體化流域水系統(tǒng)監(jiān)測。
其二,具備流域水系統(tǒng)全面模擬能力。利用自然—生態(tài)—人文耦合的水系統(tǒng)模型,模擬分析流域水循環(huán)基本過程、地表植被動態(tài)過程與地球化學(xué)過程、江河湖庫水動力過程、典型斷面水生態(tài)過程、城市水系統(tǒng)過程等。
此外,具備對流域水系統(tǒng)的各類物理、化學(xué)和生物過程的精細(xì)描述的能力,海量數(shù)據(jù)的實時交互式可視化分析能力,對流域水系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測、評估、預(yù)警和調(diào)控的能力。
在我看來,對于整個長江流域而言,長江模擬器可推動長江經(jīng)濟(jì)帶綠色發(fā)展科技創(chuàng)新,長江經(jīng)濟(jì)帶各省市美麗中國與綠色發(fā)展評估工作,支撐長江流域國土空間規(guī)劃、長江流域大保護(hù)規(guī)劃及沿線省市“十四五”生態(tài)保護(hù)和環(huán)境治理專項規(guī)劃的編制,以及長江大保護(hù)的法治建設(shè)和制度創(chuàng)新。
杜祥琬中國工程院院士中國工程物理研究院研究員
由于溫室氣體和大部分大氣污染物同根同源,主要來自煤炭、石油等化石能源燃料的燃燒。因此,在我看來,碳減排和大氣治污的末端治理手段有別,但是源頭治理高度一致,協(xié)同性很強(qiáng)。實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)和打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),末端治理有一定作用,但根本著力點在于源頭治理。
我認(rèn)為,大氣治污和碳減排有不同的末端治理手段。對于大氣治污來說,其階段性進(jìn)展主要是靠末端治理,包括各種煙氣、尾氣和污染場所排氣的治理。以燃煤電站來說,中國制定了除塵、脫硫、脫硝標(biāo)準(zhǔn),末端治理成效明顯。對于碳減排來說,可采用碳匯方式以及利用CCUS(碳捕集、利用與封存)等碳移除技術(shù)減碳。
在我看來,通過源頭治理后的剩余排放量如果能夠被吸收、利用和移除,以達(dá)到相對沖的結(jié)果,就稱為“碳中和”。目前,全球包括中國的情況都是溫室氣體排放量大于碳匯和移除的量,所以治理的著力點仍在源頭。
我建議,在源頭治理方面,一要節(jié)能提效。節(jié)能最大的潛力在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,要遏制“雙高”項目,改變產(chǎn)業(yè)偏重,可顯著減少工業(yè)用煤;同時技術(shù)進(jìn)步也會帶來顯著的節(jié)能效果。二要大力推進(jìn)能源的清潔化、低碳化,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。在終端能源中,提高電力消費的比例;在一次能源中,穩(wěn)妥逐步減少煤炭消費,回歸科學(xué)產(chǎn)能,減少煤炭的非發(fā)電利用;積極發(fā)展非化石能源和天然氣,同時發(fā)展儲能技術(shù)和靈活性資源,構(gòu)建新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、清潔電力為主的能源互聯(lián)網(wǎng)。
張濤中國科學(xué)院院士中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員
中國東北是世界四大黑土區(qū)之一,這里的黑土地因稀有珍貴,被譽(yù)為“耕地中的大熊貓”。但由于長期過度開墾利用、氣候變化等多種因素影響,黑土變薄、變瘦、變硬,給農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來挑戰(zhàn)。近年來,科技創(chuàng)新成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要支撐,國家有關(guān)部門實施了系列黑土地保護(hù)規(guī)劃和行動計劃,但用好養(yǎng)好黑土地仍面臨壓力。
大面積分布有黑土地的區(qū)域被稱為黑土區(qū)。全球范圍內(nèi),四大黑土區(qū)中,北美洲中南部黑土區(qū)面積最大,南美洲潘帕斯草原區(qū)面積最小,我國東北黑土區(qū)排在第三。
東北黑土區(qū)面積為109萬平方公里,典型黑土區(qū)耕地面積約2.78億畝。黨的十八大以來,東北黑土區(qū)的糧食安全保障能力穩(wěn)步提升,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度不斷提高,糧食產(chǎn)量占全國1/5以上,商品糧量約占全國1/4,糧食調(diào)出量約占全國1/3,是我國最重要的糧食生產(chǎn)基地和商品糧輸出基地,被譽(yù)為國家糧食安全“壓艙石”。
在全球四大黑土區(qū)中,我國東北黑土區(qū)開墾最晚,承載的使命最重。改革開放40多年來,黑土地上玉米的單產(chǎn)增長到過去的兩到三倍。但因過度開墾利用,黑土地正面臨嚴(yán)重退化。東北黑土地黑土層的厚度已經(jīng)減少了30%~50%,一些地區(qū)土壤黑土層不足20厘米,目前黑土層仍以每年1~2毫米的速度減少。養(yǎng)好、用好東北黑土地,對實現(xiàn)中國人的飯碗牢牢端在自己手中有重要意義。