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青藏高原未来多年冻土退化对基础设施的潜在经济损害论文数据集

近日，国家青藏高原科学数据中心作为科学论文数据仓储发布了冉有华研究员等科研人员共享的“多年冻土退化增加了第三极基础设施的风险和未来成本论文数据(http://dx.doi.org/10.11888/Cryos.tpdc.272747)”，用户可开放获取。其关联论文以“Permafrost degradation increases risk and large future costs of infrastructure on the Third Pole”为题发表于Nature新期刊Communications Earth & Environment。

青藏高原社会经济发展在很大程度上依赖于可靠的基础设施，包括公路、铁路、电力线路和房屋建筑等。但这些基础设施都会受到多年冻土退化的影响，粗略估计，青藏高原多年冻土区现有公路9389公里、铁路580公里、电力线2631公里、建筑物约106万平方米。多年冻土退化通过降低基底强度、增加物质运移和热融活动频率等方式威胁基础设施的安全，导致其维护成本增加、寿命缩短，造成现实的经济损害。受损害过程复杂性和数据的限制，这一重要的经济损害评估在青藏高原长期处于空白。

近期，中国科学院西北生态环境资源研究院、中交第一公路勘察设计研究院、中国科学院青藏高原研究所等研究人员联合首次估算了青藏高原未来多年冻土退化对基础设施的潜在经济损害。研究发现，随着多年冻土的变暖和活动层加深，青藏高原多年冻土的灾害危险等级不断上升，在历史发展路径情景（SSP245）情景下，到2050年，约38%的道路、39%的铁路、39%的电力线路和21%的建筑物将暴露在高危险区（图1）。在2050年之后到本世纪末，这些比例几乎翻倍。相较于2度的全球升温控制目标，到本世纪末，将全球升温控制在1.5度以下，暴露在高危险区的基础设施可能减少一半。

要维持这些现有基础设施的服役功能，需要增加额外的经济成本。保守估计，在历史发展路径（SSP245）情景下，到2050年，需要增加275亿元的额外成本，而到本世纪末，则需要增加约435亿元。交通基础设施包括公路和铁路，占这些经济损害的大部分。在可持续发展路径（SSP126）情景下，到2050年需要增加的额外成本约250亿元，与SSP245情景相比，减少了约25亿元，到2090年则可减少约110亿元，说明全球可持续发展对于青藏高原基础设施的经济效应。《巴黎协定》制定的不同全球升温控制目标（2.0℃或1.5℃）的经济损害也显著不同。相对于2℃目标，到本世纪末将全球变暖控制在1.5℃以下可能会节省91亿元的附加成本。采用工程适应措施可以显著降低经济损害。在SSP245情景下，到2050年采取工程适应措施将减小16%的经济损害，到本世纪末，采用工程适应措施所减小的经济损害可能达到21%。

估计过程受到多年冻土预测、基础设施数据库、损害关系等方面不确定性的影响，结果总体是保守的。研究结果突现了未来开发更低成本工程适应措施和全球绿色发展对青藏高原的重要性，为促进青藏高原韧性基础设施建设和应对气候变化，实现可持续发展提供了重要信息。

图1 青藏高原多年冻土退化灾害危险等级（SSP245情景，2050年）

论文信息：

Ran, Y.H., Cheng, G.D., Dong, Y.H., Hjort, J., Lovecraft, A. L., Kang, S. C., Tan, M. B., & Li X. Permafrost degradation increases risk and large future costs of infrastructure on the Third Pole. Communications Earth & Environment, 2022, 3, 238. https://doi.org/10.1038/s43247-022-00568-6

数据信息：

冉有华, 程国栋, 董元宏, 李新. (2022). 多年冻土退化增加了第三极基础设施的风险和未来成本论文数据. 国家青藏高原科学数据中心, DOI: 10.11888/Cryos.tpdc.272747. CSTR: 18406.11.Cryos.tpdc.272747.

[Ran, Y., Cheng, G., Dong, Y., Li, X. (2022). Permafrost degradation increases risk and large future costs of infrastructure on the Third Pole. National Tibetan Plateau Data Center, DOI: 10.11888/Cryos.tpdc.272747. CSTR: 18406.11.Cryos.tpdc.272747. ]