CMIP研究计划的进展及其在中国地区的检验和应用前景

由世界气候研究计划(WCRP)推动制定的CMIP计划,是一整套耦合大气环流气候模式的比较计划.该计划旨在通过比较模式的模拟能力来评价模式的好坏,促进气候模式的发展;同时也为生态、水文、社会经济诸学科在全球变化背景下预估未来环境变化提供可靠的科学依据.CMIP计划从AMIP开始,经历了CMIP1、CMIP2、CMIP3几个阶段的发展,并已为模式研究提供了迄今为止时间最长、内容最为广泛的模式资料库.尽管模式的模拟结果仍不可避免的存在一些不足,但世界各国纷纷利用该资料库进行模式发展以及与气候变化相关的多学科研究,为预估未来的环境变化提供了不可替代的科学依据.对其作了简要回顾,并对其在中国地区存在的问题和潜在应用前景作了简要论述.     

跟踪国际前沿,开招研究领域——青藏高原“亚东—格尔木地学断面”介绍

<正> 岩石圈研究计划是继60年代国际上地幔计划和70年代国际地球动力学计划后,于80年代开展的一项大型国际合作研究项目,其全称是“岩石圈的动力学、组成和演化—自然资源和减轻灾害研究纲要”。国际岩石圈研究计划是一个跨地区、跨部门的多学科国际合作研究计划。它运用地质、地球物理和地球化学等多学科手段和方法,从三维空间研究岩石圈的结构、构造、动力学及其形成、演化过程,以满足人类对矿产资源和环境保护的需求,减轻地质灾害,并为板块构造理论发展作出贡献。岩石圈研究是一项大型地学基础性研究项目,是当前地球学科的前沿课题,也是各国致力研究的重大课题。     

生态水文学学科体系及学科发展战略

生态水文学是一门新兴学科,构建完善的学科体系、制定未来发展战略,对推动生态水文学学科发展具有重要意义。通过查阅文献资料,系统梳理和阐述了生态水文学学科的发展历程,共划分为5个阶段,即生态水文学萌芽期(1970年左右至1986年)、术语提出与初步探索期(1987—1991年)、学科建立与初步发展期(1992—1995年)、学科快速发展期(1996—2007年)和学科完善期(2008年至今);基于对该学科发展历程的分析,提出了以"理论—方法—实践—分支学科"为框架的生态水文学学科体系;最后,从学科研究计划、重点研究项目、国家重大需求、学科建设和国际合作5个方面对生态水文学学科未来发展战略进行了展望,为促进和建立完善的生态水文学学科体系提供支撑。     

中国泥沙研究述评

我国的泥沙研究取得了巨大成就,是少数几个保持国际领先水平的学科之一。对泥沙学科的特点进行简要说明;介绍了我国泥沙研究取得的代表性重要成果;讨论了泥沙学科未来的发展趋势。     

关于人类世问题研究的讨论

"人类世"(Anthropocene)一词是由大气化学家诺贝尔奖得主Crutzen与生态学家Stoermer在2000年首次正式提出的,一经提出即在学术界引发广泛讨论。当前,相关国际会议上有关人类世的议题逐渐增多,国际上一些相关的研究计划和新期刊也陆续推出,人类世问题已成为环境科学、地球科学、考古学、生物学及其他相关学科领域的一个研究热点。目前国际人类世研究前沿热点集中在人类活动驱动的地球系统变化、人类世下限的确定等方面;研究焦点是找到一个确定人类世的边界或标志物——地质学界公认的"金钉子"(GSSP)。人类世是在人类活动引起的全球性环境问题这一背景下提出的,强调人类活动也是一种重要的地质营力,其对地球改造的程度与后果足以与传统意义上的地质营力(地震、造山运动等)产生的影响相匹敌。由于中国巨大的人口规模和有限的生存空间,在过去几十年中对国土地理环境改造的幅度是空前的,因此从未来既要提升人民生活质量和促进经济社会发展,又要保护好国土环境与自然资源,实现人与自然和谐发展的角度而言,在中国开展人类世问题研究不但具有极其重要的科学意义,而且具有更大的现实意义。针对我国人类世问题的研究现状,提出了设立人类世专业委员会、组织召开人类世研究学术会议、参与人类世研究国际有关的组织与相关协会、资助人类世研究计划与项目等以推动人类世研究工作深入发展的建议。     

从1995年国际景观生态学大会看当前国内外景观生态学发展的现状

对１９９５年世界景观生态学大会和景观生态学发展的国内外现状进行了思考。当今景观生态学与国际生态学的研究热点（全球变化、生物多样性和持续发展）基本一致，但又有自己的特色，其重点领域包括：①生态空间理论与景观异质性研究；②景观变化模型与未来景观规划；③景观系统分析与ＧＩＳ应用等。由于经济发展和社会生态意识的不同，使得该学科在各地区间的发展很不平衡。着重就我国的本领域研究状况与国际水平作了比较     

实验地球科学的前沿与发展战略

实验地球科学是利用实验装置和技术模拟地球内部的高温高压条件,开展地球内部物质的物理和化学属性与地球内部过程研究. 我国的实验地球科学在过去10年得到了快速发展,已成为国际高温高压实验领域的一支重要研究力量. 主要介绍了实验地球科学的定义与战略价值,简述了我国实验地球科学的发展现状与薄弱环节,提出了未来学科发展的思路和重要举措,并展望了学科未来的优先发展方向.      

湿地生态水文学研究综述

基于湿地生态水文研究文献计量分析,透视国内外有关湿地水文、生态水文和水资源等领域的重大研究计划和重要学术会议,系统总结了湿地生态水文学发展历程,可分为萌芽起步阶段（20世纪50年代至80年代）、研究探索阶段（20世纪90年代）和快速发展阶段（21世纪以后）3个阶段,列举了重要代表性研究成果,并重点阐述了湿地生态水文学研究进展;基于对国际湿地生态水文学发展历程、研究进展及热点的综合分析,未来湿地生态水文学研究主要向基于"多要素、多过程、多尺度"的湿地生态水文相互作用机理及耦合机制、气候变化对湿地生态水文的影响机理及适应性调控、湿地"水文-生态-社会"耦合系统互作机理及互馈机制和基于湿地生态需水与水文服务的流域水资源综合管理等方向发展。最后,以国家重大需求为导向,提出了未来中国湿地生态水文学优先发展方向及建议。     

“深时”（Deep Time）研究与沉积学

近百年来全球气候正在经历一次以变暖为主要特征的显著变化,人类文明的发展迫切要求我们对这种变化的发展趋势及其环境与资源效应有更加深入的了解。仅仅对现代和第四纪气候研究是有局限性的,全面了解地球表层及气候系统需要研究整个地质历史时期地球表层系统的发展演化。基于这样一种需求,从沉积记录研究前第四纪地质历史时期的地球古气候变化及重大地质事件,并为未来气候预测提供依据的“深时”（Deep Time）研究计划在国际地球科学界逐渐形成。“深时”研究将聚焦地球气候系统中的重大科学问题,通过地质历史时期极端气候事件探讨气候变化的极限和速率、大气成分和大洋成分变化、大气环流和大洋环流以及生物圈、固体地球与太阳的联系等,最终揭示地球气候系统与地球系统的联系。“深时”研究将通过解译、定年和模拟的基本方法,发展完善大陆科学钻探项目,获得保存良好、高分辨率的沉积记录是重中之重。可以预见,“深时”研究将与“深空”（Deep Space）、“深海”（Deep Sea）和“深部”（Deep Interior）研究计划一样,成为未来国际和国内地球科学重大研究领域。同时,在开展“深时”研究过程中,沉积学也将扮演核心学科的角色发挥重要的作用。     

美国地球系统科学教育概况及对我国地球科学教育的启示

近年来，地球系统科学的概念在地球科学界越来越成为最受关注的话题。许多国家的地球科学战略及与地球科学领域的国际研究计划中，都引入了地球系统科学的观念。地球系统科学的出现源自于人类活动对全球变化影响的显著增强和地球监测能力的迅速提高。在地球科学各分支学科研究的基础上，地球系统科学可以使人们更深入地理解控制地球过去、现在和未来状态的物理、化学和生物相互作用。     

我国海洋科学发展现状与未来展望

海洋是生命的摇篮、资源的宝库和国家安全的屏障,是未来人类可持续发展的重要战略空间。到目前为止,广袤深邃的海洋只有5%的区域被人类探索,加快海洋科技创新、提高海洋资源开发能力、保护海洋生态环境是实现“关心海洋、认识海洋、经略海洋”的根本,事关国家发展的命脉。海洋问题的复杂性使其无法通过单一学科的研究得以解决。目前,我国海洋科学的研究已逐步从过去的跟跑阶段进入并跑阶段,但原始创新能力明显不足。本文回顾分析了我国海洋科学领域的研究进展与发展态势,对标找出与世界先进国家的差距,展望了今后的发展方向,指出围绕海洋多尺度相互作用与气候变化、健康海洋、海洋生命过程、跨圈层流固耦合、快速变化的极地系统、海岸带可持续发展等重大科学前沿,加强顶层设计和战略布局,开展跨尺度、跨圈层的多学科交叉研究,组织并发起我国主导的国际大科学计划,从而显著提升我国在海洋科学研究领域的国际影响力,切实提高保障国家安全和服务社会经济发展需求的能力,为建设海洋强国、构建人类命运共同体提供重要科技支撑。     

Science and Technology of Delimitation of Continental Shelf and Its Application in Maritime Silk Road Cooperation*

Delimitation of the continental shelf is an emerging interdisciplinary discipline in the field of international marine science and technology. It uses the scientific and technological means to expand the jurisdiction of coastal states based on the international rules of the 《United Nations Convention on the Law of the Sea》. Therefore, it is related to the marine sovereignty rights and interests of a country and also a hot topic of science and technology that all countries have competed to develop. China has launched the research in this field simultaneously with the world's maritime powers, and formed its innovative advantages in such aspects as geological models, detection techniques and delimitation systems in the delimitation of continental shelf, which have become the brand new ties for China's cooperation with foreign countries in marine science and technology, and also the important field in the maritime silk road cooperation in the 21^st century. This paper introduced the basic principles and methods in the delimitation of continental shelf beyond 200 nautical miles (370 km), progress in the delimitation of the global continental shelf, and China's innovative science and technology as well as its application in maritime Silk Road cooperation, and provided the prospect of the future scientific and technological cooperation with foreign countries and development in this filed. And it was suggested China should develop the scientific and technological cooperation on the delimitation of the continental shelf along the Silk Road, promote the scientific and technological development of the delimitation of the continental shelf in China, and enhance China's influence and voice in international ocean affairs.     

Strategy Analysis of the Marine Science Projects of National Science Foundation of the United States

The National Science Foundation (NSF) is an international research funding institution with significant influence. As one of the main bodies of marine science research grant, NSF plays nonsubstitutable role in the development of marine science, the establishment of international research programs and projects, and the construction of infrastructures in the marine field. By mainly analyzing the area focus of NSF support, grant distribution and change trend, project application and acceptance rate in recent years, we summarized its funding characteristics and trends in marine science, and finally put forward four suggestions for reference to the efficient management of China's funding institutions.     

Significance,Progress and Tasks of New-type Urbanization Research

Urbanization is the most prominent comprehensive geographical process based on human activities in the surface of the Earth, with obvious interdisciplinary characteristics. In recent years, new urbanization has become an important frontier issue both at home and abroad. Urbanization is also one of the most important frontier interdisciplinary directions and one of the key research areas of geosciences. Future Earth, the United Nations Sustainable Development Goals (SDGs) and the International Geographical Union’s Commission on Geography for Future Earth:Coupled Human-Earth Systems for Sustainability (IGU-GFE) all emphasize coupling relationship between urbanization and human-earth system and sustainable development. Based on the discussion of significance of urbanization research in interdisciplinary fields, this paper reviewed the progress of urbanization research and put forward challenges and opportunities of urbanization research, and its objectives and tasks. It is recommended to play the role of the multi-disciplinary cross-cutting characteristics and strengthen the scientific and technological support and basic research depth of urbanization in interdisciplinary fields. To face the international research frontier and meet China's major needs, we proposed the top-level design and scientific and technological layout for urbanization research as soon as possible so as to improve the influence, the right to speak and the initiative of China's urbanization research in the world and play the scientific and technological support role of basic research better to serve the country’s strategic needs.     

234Th/238U不平衡法在真光层颗粒动力学研究中的应用

真光层是海洋浮游生物活动最为活跃的区域,其间发生的颗粒动力学过程及其机制对于海洋碳的生物地球化学循环有着重要影响,利用放射性核素示踪海洋真光层颗粒动力学过程成为近年来海洋科学的前沿课题。介绍了该领域＾２３４Ｔｈ－＾２３８Ｕ不平衡法的原理、发展历程及其在ＰＯＣ输出通量的估算、沉积物捕集器捕集效率的校正、真光层层化结构的揭示、颗粒活性元素固／液界面分配机制的研究、海洋胶体性质的研究及近岸海域悬浮颗粒活     

GEOTRACES - An international study of the global marine biogeochemical cycles of trace elements and their isotopes

Trace elements serve important roles as regulators of ocean processes including marine ecosystem dynamics and carbon cycling. The role of iron, for instance, is well known as a limiting micronutrient in the surface ocean. Several other trace elements also play crucial roles in ecosystem function and their supply therefore controls the structure, and possibly the productivity, of marine ecosystems. Understanding the biogeochemical cycling of these micronutrients requires knowledge of their diverse sources and sinks, as well as their transport and chemical form in the ocean.Much of what is known about past ocean conditions, and therefore about the processes driving global climate change, is derived from trace-element and isotope patterns recorded in marine deposits. Reading the geochemical information archived in marine sediments informs us about past changes in fundamental ocean conditions such as temperature, salinity, pH, carbon chemistry, ocean circulation and biological productivity. These records provide our principal source of information about the ocean's role in past climate change. Understanding this role offers unique insights into the future consequences of global change.The cycle of many trace elements and isotopes has been significantly impacted by human activity. Some of these are harmful to the natural and human environment due to their toxicity and/or radioactivity. Understanding the processes that control the transport and fate of these contaminants is an important aspect of protecting the ocean environment. Such understanding requires accurate knowledge of the natural biogeochemical cycling of these elements so that changes due to human activity can be put in context.Despite the recognised importance of understanding the geochemical cycles of trace elements and isotopes, limited knowledge of their sources and sinks in the ocean and the rates and mechanisms governing their internal cycling, constrains their application to illuminating the problems outlined above. Marine geochemists are poised to make significant progress in trace-element biogeochemistry. Advances in clean sampling protocols and analytical techniques provide unprecedented capability for high-density sampling and measurement of a wide range of trace elements and isotopes which can be combined with new modelling strategies that have evolved from the World Ocean Circulation Experiment (WOCE) and Joint Global Ocean Flux Study (JGOFS) programmes. A major new international research programme, GEOTRACES, has now been developed as a result of community input to study the global marine biogeochemical cycles of trace elements and their isotopes. Here, we describe this programme and its rationale.     

关于中国大陆动力学与造山带研究的几点思考

根据人类社会和我国发展的新需求和当代地学的新发展，就我国大陆动力学造山带研究的学术思路、起点、科学目标和关键科学问题与主要研究内容及方法进行了分析讨论，提出了几点思考建议。面对地学 发展的挑战与机遇，制定地学前沿领域研究战略，面向全球，从我国大陆地质实际出发，充分发挥地域优势与特色，突出中国大陆动力学关键科学问题，建立持续研究基地，重点解剖，重点突破。以大陆动力学研究为突破口、源头创新，参与国际地学发展与竞争，进入世界地学先进行列，为我国从地学大国走向地学强国而努力，作为中国应有的贡献。     

The International Association of Hydrogeologists (IAH): reflecting on 60 years of contributions to groundwater science and water management

The 60th anniversary of the founding of the International Association of Hydrogeologists (IAH) is an important milestone that allows pause for reflection on how the association has evolved over the years and the contributions it has made to groundwater science and water management. IAH was founded in 1956 at the 20th International Geological Congress and developed rapidly during the 1980s and 1990s in response to a growing global interest in groundwater mapping and in sound approaches to resource protection and sustainable aquifer management. Incorporated in 2000, IAH has now secured its position as the world’s leading international association specialising in groundwater with over 4,100 members in 131 countries. Much credit for this success must go to members, past and present, whose individual efforts and collaboration with sister institutions are documented here. These members have shaped the association’s goals and contributed selflessly to its scientific programmes, publications and educational and charitable activities. Looking ahead to the next 60 years, it is essential that IAH does not rest on past achievements but listens and adjusts to the needs of members while continuing to pursue its mission of furthering the understanding, wise use and protection of groundwater resources throughout the world.     

海底浅表层信息声探测技术研究现状及发展

回顾了我国海洋仪器研发的历史,综述并对比了多波束测深、侧扫声呐和浅层剖面仪等海底浅表层信息声呐探测技术的国内外研究现状:经过数十年的海洋技术研发,国内在设备研发、数据资料处理方法研究和探测数据资料应用研究等方面已取得了较丰硕的研究成果,但同时也发现在当前国内海洋技术研发中仍存在一些潜在的问题,与国外相关海洋技术尚存在一定差距。以维护海洋权益为目标的系列重大海洋基础勘测项目的启动和深海资源勘查及研究的纵深发展是近年海洋技术得以快速发展的源动力。声学底质分类、声学海底原位测试、动力地貌和构造地貌等是目前海底浅表层声探测信息资料应用于海底科学研究的热点。对海洋技术的可持续发展提出了几点建议：①提高理论研究水平;②加快仪器设备研制的国产化进程;③加强自主知识产权数据处理软件的研发;④进行探测数据资料的深层次利用研究。     

充分发挥资源优势,大力开发岩盐矿产

我国目前的盐业生产主要以海盐为主，由于海盐生产受气候和土地条件的严重制约，因此，多年来我国的盐业生产一直处于一种不稳定的状态中，纵观世界盐业近几十年来的发展方向，海盐在大幅度减少，而岩盐生产却和到了大幅度的发展，并逐渐取代了海盐。与海盐相比，岩盐具有很多优势，因此，在综合分析世界盐业发展的基础上提出，我国应大力发展岩盐生产，最终实现以岩盐取代海盐的战略目标。