環(huán)境數據的應用之道

人類活動引發(fā)了地球的一系列變化，包括土地利用變化和氣候變化，它們之間相互作用導致自然資源嚴重退化，進一步影響了山地社區(qū)的社會經濟發(fā)展。特別是易發(fā)生高山斜坡破壞和泥石流等自然災害的山區(qū)，氣候因素將發(fā)揮重要的影響作用，因此在制定適當的可持續(xù)發(fā)展方案時應考慮到氣候因素。氣候變化改變了生態(tài)系統(tǒng)服務（ES）功能，使得土壤肥力下降、水資源供應減少、草地面積減少、監(jiān)管服務（如防止自然災害）和文化服務發(fā)生潛在轉變。一次關于ES的研究在意大利山區(qū)開始了1.研究地點的選擇意大利西北部山地社區(qū)諾瓦萊薩位于皮埃蒙特地區(qū)的切尼斯亞山谷。該地區(qū)經歷過極端降水和侵蝕，社區(qū)發(fā)展十分依賴于對自然資源的直接利用。初步研究結果表明，經濟因素影響了諾瓦萊薩社區(qū)過去的人口變化趨勢。盡管諾瓦萊薩村是與外界隔離的山區(qū)，但賽尼斯山口通道卻使諾瓦萊薩與歐洲其他國家進行了文化和生態(tài)旅游的交流。諾瓦萊薩居民的經濟活動主要與農業(yè)有關，其中包括在山區(qū)環(huán)境中工作，以及服務于意大利-法國的跨高山旅游。因此，研究地點具備一些有利特征來評價環(huán)境因素在一個小山區(qū)社區(qū)生活中的作用。2.數據來源該地區(qū)3條主要河流——Claretto、Marderello和Crosiglione流域的基本數據如表1所示。水文氣象監(jiān)測網目前由7個不同的裝置組成，可以記錄相對濕度、空氣溫度、大氣壓力、風速和風向。?

表1

主要地質和氣象資料表1顯示了Claretto、Marderello和Crosiglione河流中的雨量計記錄的主要地質和氣象數據。大量資料都記錄了巖崩、泥石流和洪水數據。社區(qū)數據從1861年開始正式作為意大利人口普查的一部分被收集。3.氣象資料?

圖1

Marderello河安裝的第一個雨量計（來自PianMarderello）測量的年尺度季節(jié)性累積降雨（mm）2000年10月降雨量達到493.8mm，與一次大洪水事件相吻合。最小降水發(fā)生在2003年夏季，這是一個典型的干旱事件。?

圖2

從5月1日到10月31日的平均每天降雨量，來自PianMarderello的雨量計的24年間（1994—2017年）的記錄。圖2給出了典型的日降雨量數據。與1990年前后的數據相比，意大利阿爾卑斯山的皮埃蒙特地區(qū)的雨量計監(jiān)測網記錄了極端降水事件的增加。根據測量記錄（圖2中10月），在意大利的幾個地區(qū)，冬季的干旱次數和降水強度都有增加趨勢。總而言之，該地區(qū)的降水強度有所增加，干旱也變得更加頻繁。4.巖崩、泥石流、洪水事件表2是根據檔案資料和歷史上直接觀測得到的巖崩、泥石流和洪水事件的頻率。泥石流和洪水事件主要發(fā)生在Claretto、Marderello和Crosiglione河。巖崩主要發(fā)生在該地海拔最高的Rocciamelone地區(qū)，巖崩為發(fā)生泥石流創(chuàng)造了條件，如表2中第二列所示。?

表2

巖崩、泥石流、洪水事件的歷史頻率和諾瓦萊薩市不同時間段的人口數量可見巖崩和泥石流事件的累計數量在最后一個時期（2001—2017年）最高。根據地質和水文氣象數據，該地區(qū)的災難性侵蝕的頻率呈上升趨勢。每年的4~9月，降雨和積雪易造成侵蝕或山體滑坡的發(fā)生，這正是皮埃蒙特地區(qū)一年中暴風雨發(fā)生的時期，7月發(fā)生頻率達到最高峰。受太陽輻射的影響，暴風雨的最大頻數發(fā)生在協(xié)調世界時（UTC）13點左右（通常是在當地時間正午）。在這種氣象條件下，通常不超過0.02~0.04m3·s–1的流量可以上升到180m3·s–1。由表2可見Marderello河在2001—2017年間泥石流的發(fā)生頻率最高。記錄顯示，Marderello河是洪水事件發(fā)生次數最多的河流，在1981—2000年期間達到頂峰（8次）。5.山區(qū)社會經濟發(fā)展所受的影響從1861年開始，諾瓦萊薩社區(qū)人數呈現下降趨勢（詳見表2），在過去的20年里只有很小的增長跡象。都靈地區(qū)的工業(yè)發(fā)展、兩次世界大戰(zhàn)和經濟危機造成了社區(qū)的衰落，使諾瓦萊薩成為一個人口稀少的地區(qū)，人口數量的減少造成了出生率下降及人口老齡化加劇。畜牧業(yè)是該地區(qū)根深蒂固的經濟活動，與季節(jié)性牲畜移動文化有關。值得注意的是，39%的意大利乳制品和11%的意大利肉制品來自意大利北部的高寒牧區(qū)。干旱和泥石流影響了放牧活動，也降低了諾瓦萊薩山區(qū)的恢復能力。在極端降水事件增多的情況下，所有支持該地區(qū)經濟活動的ES都可能受到嚴重影響，需要巨額的經濟投資恢復山區(qū)的發(fā)展。氣候變化對農業(yè)造成了直接影響。通過對意大利阿爾卑斯山區(qū)和整個歐洲高山地區(qū)的綜合分析，土地使用和土地覆蓋變化可能與氣溫上升一樣嚴重。同樣，潛在自然災害的頻率和強度也極大地影響了手工業(yè)和旅游業(yè)。社會經濟因素對諾瓦萊薩人口動態(tài)變化的影響占主導地位。未來諾瓦萊薩人口動態(tài)變化對環(huán)境的依賴（主要取決于氣候變化的區(qū)域效應）可能會增加，也會影響到ES的可用性。需要獲取一些定量的細節(jié)進一步揭示經濟活動與環(huán)境條件變化之間的相關性。6.解決方案當諾瓦萊薩社區(qū)的脆弱性受到環(huán)境因素的強烈影響，環(huán)境監(jiān)測和其他地理信息系統(tǒng)（GIS）中的地理空間工作流程和來源信息的交換，以及GIS數字化基礎設施，將是未來氣候變化情景下景觀規(guī)劃的基礎。應當以適當的方式來選擇監(jiān)測方法，以推斷正在進行的景觀改變。需要進一步收集和共享