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法甲下注_最近,美国科学院发表了《美国未来水资源科学优先研究方向》的研究报告,确认了美国在今后25年内水资源科学面临的挑战和应对世界水资源不存在的问题的创造性技术,明确提出了政策建议。 今后几十年,人口迅速增加,气候变化、极端天气以及与水相关的基础设施老化,威胁水资源的利用和水质,解决问题和与水资源的利用相关的问题很重要。 USGS-WMA需要收集和获取关于美国水资源的高质量无偏见的科学信息,不仅在飓风、洪水、森林火灾等紧急情况下迅速应对,而且在水资源多年的管理方面有非常丰富的经验,在很多方面对政府的决策1未来美国水资源科学优先事项报告确认了美国未来25年水资源科学面临的挑战。 其水资源优先研究方向是综合公开发表的主题成果和USGS现在的水资源科学研究,接受美国联邦、州、地方、NGO、学术界专家的意见,(1)通过理解水在地球系统中的作用,水资源科学面临大气、岩石圈和生物圈中的水流增进了物理、化学和生物过程。

理解水循环的号召机制,系统有全球变化的趋势,仍然是地球系统研究的重要挑战。 (2)分析水循环。 有效管理水资源必须了解水的含量、状态和方位。

由于水的库存、流量、停留空间和时间的变化,水循环的分析变得非常困难,这也是未来水科学研究的方向之一。 (3)开发构建建模。 模型是建立和整合不同观测数据、解读简单的相互作用和测试假设、以及修复过去和未来系统发展轨迹的最重要工具。

(4)分析社会水文系统的变化。 理解人类活动如何影响水资源对管理美国和世界的水资源很重要。 (五)保证可靠性和可持续的供水。

人类社会依赖洗手、可靠性和负担得起的地表水和地下水,是饮用、食品、能源生产、工业活动、健康生态系统、娱乐活动和旅行不可缺少的水供给。 (六)理解和预测与水有关的灾害。 在经济和人类看来,与水相关的灾害是最严重的自然灾害之一,而且有可能随着人类的活动和气候变化而日益好转。

2问题解决全球水资源科学问题报告明确提出了十个整体的水资源科学问题如果这些问题获得解决问题,将对未来水资源科学的挑战作出最重要的贡献。 进一步提取这两组问题,构成了五个优先级更高的问题。 这些问题主要是根据科学重要性、社会市场需求、与USGS任务的相关性以及与USGS合作伙伴的相关性等标准明确提出的:分析大气、地表水和地下水的质量和总量,以及它们的空间和时间变化。

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人类活动对水量和水质的影响为了取得水资源的供给和使用的数据,如何更有效和全面地开展水资源的计算? 气候变化如何影响水质、水量、水资源利用的可靠性以及水相关灾害和极端事件? 如何提高关于水的多年风险管理? 其他五个问题也非常重要,但可以通过更普遍的水资源研究来解决:水循环在旋转的将来对大气、岩石圈、生物圈的变化有什么反应? 水文反应是如何对系统加速或诱导大气、岩石圈、生物圈的变化的? 如何提高关于气候、水文、水质和社会系统的短期预测? 制度、管理和制度的弹性如何影响水量和水质? 如何更好地解读水的危害与人类健康的联系? 以健康的社区和生态系统为前提,如何管理和确保水资源的竞争? 3应对技术创新水资源挑战新兴技术有促进水资源展览的挑战。
在随后的25年里,更普遍的源观测数据将得到更高的时间和空间分辨率。

新技术的普遍使用反对开发新系统,缓慢收集来自不同来源的数据,更进一步评价、保存、处置、共享数据,充分发挥数据如下。 新的传感器将推进水资源的观测和分析水平,但在水质测量和监测方面没有技术课题。 微传感器仍然是研究开发的最重要方向之一。

环境DNA(eDNA )技术已经可以从单一的水样中检测到侵略物种,这对环境的健康和复原力具有最重要的意义。 管理“大数据”,整合多源异构数据有助于水资源模型的开发,可以得到跨学科模型构建和不确定性的辅助决定。

4美国对水资源研究和管理的政策建议明确提出了基于上述水资源领域面临的挑战和优先研究方向: (1)加强数据收集,开发基于Web的分析工具。 由于国家需要应对未来水资源的挑战,必须用于创造技术加强水量、水质和用水的监测,建立数据库和研发监测平台。 进一步将公共科学纳入USGS数据收集活动,加强传统的监视网络。 开发更直观的基于Web的数据分析和可视化工具,更好地理解水资源的状况和趋势。

(二)与各机构和相关组织协调数据访问。 USGS-WMA作为获取水量、水质数据和信息的机构之一,不应该开发可以与其他机构和相关组织合作采访的对外开放代码的数据形式、协议、对话工具和软件。 综合这种数据共享模式和多个观测点在监测水量和水质变化趋势方面更不利。

(三)减少对人类活动和水资源关系的关注。 不应该优先调查人类活动与地表水和地下水变化之间的关系,而是通过综合观测,融合不受气候和社会经济因素影响的自然人类系统模型来研究与水有关的灾害。 (4)建立健全的水资源计算系统。 积极开展相关研究,不要理解如何最差最有效地继续水资源计算,以及如何评价和提示报告数据的不确定性。

水资源的计算不能远远超过资源本身的测量范围,同时要考虑水资源利用的生物性、物理性和社会制约。 (五)与各机构和有关组织就水资源数据标准和类别进行合作。

作为国家收集水数据和信息的部门之一,USGS-WMA不应该与其他机构相关组织合作,共同制定水的种类标准、协议,遵守各州、县和流域的标准化标准。 (6)保证监视网络取得足够的信息并评价大变化的状况。

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不要定期评价地表水和地下水的监测网络的状态,保证这些网络由于气候、农业和其他土地利用以及城市化带来的环境变化而需要取得水文影响分析数据。 (七)重点是极端水情多年的预测和风险评价。 优先解决问题和与洪水、旱季和水生污染物等水文原因相关的风险,不要努力理解气候变化、土地覆盖率和土地利用变化、其他生物、物理和社会经济因素对水资源(水量、水质、极端事件和其他水文灾害)的影响USGS必须进一步开发综合模型以协助预测大变化的气候条件下未来的水文条件。

这些活动需要资源管理者、决策者和社会科学家与其他USGS任务开展综合研究。 (8)开发包括水循环整体在内的多尺度、综合性动态模型。 WMA不能优先考虑多尺度和综合建模。

利用地面传感和空中地球观测平台,动态结合地面和地下水资源储藏的水量、水质、大自然和人的驱动因素及相互作用。 (九)与代理机构和私营部门等机构内外合作。
水资源挑战具有内在的跨学科性,USGS-WMA此后不应该建立和维持强有力的合作,加强与USGS其他任务的联系,最大限度地发挥水资源数据和问题的观测、研究、预测、获得中的影响。

加强其他联邦和州有关机构与国际机构(特别是跨界水问题)之间的联系,以应对更好的水资源挑战。 在评估和指出不利情况的基础上与私营部门合作,开发新的数据源和平台,加强数据、信息、模型和其他产品的传播。 (十)建立科学团队,应对新的水资源挑战。

调整其现在和未来的研究团队,满足重要的战略市场需求,特别包括提高水资源监测、大自然-人类结合系统建模、创造性的数据分析和可视化方法等方面的团队能力。-法甲下注。

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