小麦是一种起源于温带的喜凉作物，是全球三大谷物之一，每年提供了全球人口20%的蛋白质和卡路里。目前气候变化的小麦影响评估研究主要集中于研究气候平均态的变化对小麦产量的影响和模型不确定性上。但产量仅是粮食安全问题的一个方面，国际农业贸易也是全球众多国家保持粮食供给的重要手段。因此粮食安全的其它维度（如，农产品价格、农业相关的社会经济与民生问题）同等重要，但相关研究非常有限。
中国科学院大气物理研究所张天一联合皇家荷兰气象研究所、挪威奥斯陆国际气候与环境研究中心、英国Exeter大学、南京信息工程大学、北京师范大学、中国科学院科技战略咨询研究院和中国农业大学等国内外13家科研机构开发了一个基于全球环流模型、小麦生长模型和一般均衡经济模型的集合模拟方法。该模型可以从全球小麦供给链的角度上解析未来2℃增温导致的气候变化和气候极端事件对全球小麦产量、价格和供给链的影响。该研究于2022年8月19日发表在Cell地学子刊《One Earth》（影响因子14.994）上。
研究结果显示：全球2℃增温下，CO2的施肥作用可以有效抵消增温导致的产量损失，未来全球小麦产量或出现少许增加（约1.7%）。但是，不同于传统观点，产量增加并没有导致全球小麦价格降低。研究发现，处于中高纬度小麦出口国的产量增加，而处于低纬度小麦进口国的产量减少。这进一步扩大了农产品供需缺口，加深了传统小麦国际贸易格局，导致全球小麦价格峰值提升6.2%（图1）。区域对比研究结果发现，未来2℃增温下，当全球小麦产量处于低谷时，位于低纬度且人口众多的小麦进口国的消费者价格增幅将普遍超过位于高纬度的小麦出口国。这不仅增加了小麦进口国家人口的生活经济负担，不利于这些国家的主粮自给能力的建设，使得它们在粮食生产安全的保障上处于被动局面。
图1. 当前和2℃增温气候下，全球小麦产量（a）和价格（b）相对于当前平均值的变化分布情况。
以上研究结果显示，未来2℃增温下，如何适当提升低纬度地区小麦进口国的主粮自给能力是全球粮食生产安全的关键。由于国土面积、资源可利用度和发展历史等原因，这些国家在农业生产结构、粮食种植技术积累和农业基础设施建设等方面处于落后地位。因此，在未来大型国际农业合作项目中，农业科学技术合作的需求不亚于农产品贸易合作。通过农业技术合作，提升战略合作国家的主粮自给能力，是未来国家间农业领域的重要合作方向，有利于全球气候变化脆弱地区的粮食生产安全。
该研究得到国家重点研发计划（2019YFA0607402），国家自然科学基金（41661144006），中国科学院青年促进会（2018104），中国农业大学2115人才工程等项目的联合资助。同期Cell Press以Climate change likely to raise wheat prices in food-insecure regions and exacerbate economic inequality为题对该工作进行了新闻报道（https://www.eurekalert.org/news-releases/961592）。
Zhang, T. , van der Wiel, K., Wei, T., Screen, J., Yue, X., Zheng, B., Selten, F. ,Bintanja, R., Anderson, W., Blackport, R., Glomsr？d, S., Liu, Y., Cui, X., Yang, X., 2022. Increased wheat price spikes and larger economic inequality with 2℃ global warming, One Earth, 5, 907-916.https://www.cell.com/one-earth/fulltext/S2590-3322(22)00371-2?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2590332222003712%3Fshowall%3Dtrue
