技术支撑与地球系统科学

技术支撑与地球系统科学毕思文（中国地质科学院地质力学研究所,北京,１０００８１）仅在１０年前科学家才普遍认识到,必须把地球作为一个由相互作用着的各个组元或子系统———主要是地核、地幔、土壤岩石圈、大气圈、水圈、生物圈（包括人类社会）组成的统一系统,即...     

工程地球科学发展的回顾与展望

本文根据现代科学技术的发展及其分类以及地学与社会经济和环境工程的关系，把地学分为基础地学，技术地学和工程地学三大类，并着重研究了工程地学发展的历史，现状和前景。     

地球科学数据共享与数据网络技术

网格思想起源于20世纪60年代，近十年来，基于计算机技术及其相关学科的迅猛发展，网格技术的研究进入了一个超速发展时期。相应的，地球信息科学也因计算机和遥感技术而产生了革命性的进展，每天获得的数以Tb,Pb的地学数据得不到有效利用的问题日益困扰广大地学工作者，将网格技术引入地学数据存储和共享系统将有助于解决这一难题。     

国际地球科学发展态势

从学科发展的角度综述了20世纪80年代以来地球科学研究在思维方式、研究对象的时空尺度、研究内容、研究形式、组织形式、信息交流、方法手段等方面所发生的深刻变化，指出地球科学已经进入地球系统科学时代和为人类社会经济可持续发展服务的时代。进入21世纪，地球科学研究的主要趋向、热点与重点问题是：①突出地球系统科学，关注全球变化与地球各圈层相互作用及其变化的研究，以及人类活动引发的重大环境变化研究；②突出地球演化的动力过程研究，关注地球内部深层过程与岩石圈动力学、气候系统动力学与气候预测、生态系统动力学与生态环境的保护和建设；③突出地球信息科学，关注数字地球、3S（GIS、DIS和GPS）一体化和地球科学定量化的研究趋势；④突出地球管理科学，关注减灾防灾、环境保护治理、资源合理开发利用以及碳循环、水资源、食物与纤维、能源战略等问题；⑤突出地球科学跨学科研究进展与创新，关注经济社会发展对地球科学的影响与需求，重视地球科学在自然科学内部与其他学科的交叉融合以及高新技术在地球科学中的应用。     

流体地球科学与地球系统科学

近年来,地球系统科学逐渐成为地球科学的新趋势,但固体地球科学尚难于融入其中。其根本原因在于地球系统科学属于系统科学或复杂科学的组成部分,而固体地球科学其本质上属于理想科学的范畴,以研究线性地球过程为主,或者以理想科学的手法研究非线性地球过程。流体地球科学不仅研究地球的流体系统,也研究流体系统与固体系统的强和弱相互作用,是固体地球科学融入地球系统科学的唯一途径。     

地球科学发展的生命之翼——地球科学文化建设初探

从人类社会发展的历史来看,文化产业在人类社会作为一个重要产业出现,是社会文明进步的标志。据报道,20世纪90年代末某些发达国家的文化产业产值已超过了制造业产值,有些国家还明确提出“将科技作为文化,作为人们的社会活动”[1]。地球科学文化产业很可能作为一个分支产业而活跃在社会发展的舞台上,因为拯救地球将成为21世纪世界的主旋律。拯救地球是人类面临的一项庞大的综合的系统性的社会工程。地球上人的生存、发展需要地球科学文化,需要以地球科学思想、科学方法和科学精神为内涵的文化推进人类社会向前迈进。江泽民同志在党的十六大报…     

地球系统科学的发展与展望

简要回顾了地球系统科学从20世纪80年代作为人类迎接全球环境问题的挑战而提出的集成研究方法、到逐步成长为一门新兴学科的发展历程，系统阐述了地球系统科学的研究目标、研究对象、研究方法及所关注的科学问题。地球系统科学是一门连接地球科学、生命科学、计算机和对地观测技术以及其它相关科学的一门新兴的交叉学科。由于它所针对的特定的全球性环境问题，关系到社会的可持续发展和人类的切身利益，因此，它也是一门有极强生命力的科学。     

地球系统科学发展方向与趋势

首先从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化和地球系统科学与传统地球科学三个方面介绍了地球系统科学提出的背景;在此基础上,阐述了地球系统科学国内外研究现状;然后详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法,主要内容有研究思路、基本概念、地球系统过程、全球一区域信息获取、海量信息处理和分析及系统模型等;第三构建了地球系统科学理论基础,主要内容包括:地球系统的连续动态系统、离散动态系统、地球系统的随机性、地球系统的自组织和地球系统的简单巨系统与复杂巨系统;然后重点介绍了地球系统科学子系统与各圈层相互作用的动力学模型与效应;第四,概述了地球系统的数字表达——数字地球和地球系统科学是可持续发展战略科学基础。最后,简述了中国开展地球系统科学研究的方向和面临的主要科学问题。     

冲击波物理在地球和行星科学研究中的应用

概要介绍了冲击波物理应用于地球和行量科学研究中所取得的一些最新成果。主要涉及地球深部物质的组成，性质和状态，行星的组成模型，以及太阳系中的碰撞成坑和吸积相互作用等领域。着重论述了冲击波物理在这些领域的研究中所发挥的作用。     

从科学文献计量看中国国际地球科学研究队伍现状与科研影响力

对科研成果产出的定量科学评价,可以了解科研队伍的现状和科研的影响力。利用文献计量学方法,采集了2000—2004年SCI数据库中中国学者发表的地球科学论文,统计分析中国地球科学SCI论文的产出和被引用情况,以了解中国当前具有国际学术交流能力和SCI论文发表能力的地球科学研究队伍的现状和科研成果的国际影响力。分析结果表明,2000—2004年中国的国际地学研究论文数量以年均21.87%的速度递增,5年的论文篇均被引频次为2.57。地球科学二级学科领域SCI论文产出数量从高到低依次为：地质科学、地理科学、空间物理学、环境科学、地球物理学、大气科学、海洋科学、地球化学。在中国地学研究队伍中,中国科学院系统和教育部系统发表的论文数量最多,论文数量合计占中国国际地学论文总数的83.58%。中国当前具有国际学术交流能力和SCI论文发表能力的地球科学研究队伍人数在8 000人左右。     

地球科学与社会：全球综述

如果人类要长期继续生存和繁荣，必需了解支持人类需求的地球和它的能力。地球科学的任务是认识地球，进行推断，从而达到规划人类社会的目的。推动地球活动的内因是其内部的对流作用，外因是太阳能，固体地球、水圈、大气圈与生物圈形成了全球循环系统。固体地球科学委员会注重的主要研究课题包括：１．地球内部动力学；２．岩石圈的形成和演化；３．大陆动力学；４．生物的多样性和灭绝；５．活动的行星：地质灾害；６．地质历史中的全球环境与变化；７．持续的能源与矿产资源；８．了解人类与地球的相互作用与运用这些知识于社会。人类社会是地球循环的一部分，它从地球中提取资源，把废料又送回地球内，它破坏地球的自然保护圈。对于全球的认识将可指导人类社会减少对地球的流体层与土壤这个保护圈的野蛮性破坏。因此，地球科学是社会的一个好的测试器。     

论地球科学

地球科学的基本任务是认识地球,并为矿产资源勘查、环境保护和灾害防治服务。国民经济建设对地球科学有广泛的需求。它需要在地球科学取得规律性认识的指导下,解决大量微观的实际问题,而这些实际问题的解决,又将积累起丰富的资料,推动地球科学的进展。地球科学包括地质、地球物理、地球化学以及其它有关学科。无论是认识地球,还是为国民经济建设服务,都要求对各种地球科学资料进行综合研究,以期获得比较全面的认识。地球是一个处于运动中的巨系统,它不仅体积庞大,结构和成分复杂,而且有漫长的演化历史。因此,对地球的研究必须分层次进行,而宏观认识将具体指导微观调查。整个２０世纪的重大成就是对地球的认识经历了大陆漂移、海底扩张和岩石层板块大地构造的发展,基本上建立起以活动论为内涵的全球构造观。在板块构造的宏观指导下,地质、地球物理与地球化学的系统总结,已经建立起中国大地构造格架及其演化史,尽管还有许多问题有待于深入解决,但它毕竟说明沉积盆地与矿产资源分布的大地构造环境。在宏观认识的基础上,还必须对区域地质作中观分析,例如通过详细的地质、地球物理和地球化学综合研究,进一步了解造山带、盆地及其间的关系。应该指出,只有深刻地认识区域地质特色,才能?     

开拓矿业、发展地学的一位先知先觉先行者——缅怀侯德封先生

时值侯德封先生百年华诞之际,仅以此文缅怀他老人家在中国开拓矿业及发展地学两个方面所做出的重大贡献。     

地球系统科学研究与网络技术

地球系统科学研究是项十分复杂的系统工程，它涉及到地质学，地理学，海洋学，土壤学，大气科学，生命科学，化学，物理学以及信息科学和社会学等多门学科，网络的迅速发展给地球系统科学研究提供了机遇，作者在文中分析了当今网络的先进技术与地球系统科学研究的关系，提出了网络将对其研究产生深远的影响。     

地球科学新的优先考虑的问题：自然科学、工程学、经济学的联合和知识发展的必要性

文章从分析生命支持系统的基本组成着手,指出愈来愈多的人类活动促使大气中ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ、Ｎ２Ｏ…含量不断增加,气候变暖;水资源危机愈加严重;对土壤产出的要求越来越高;地质灾害对人类自身的冲击更加严重;能源和原材料更大程度的短缺;废物的排放量增大及生物变异等新问题和生物种类的新发现。对上述现象的深入研究或解决,均是地球科学优先和急于考虑的问题。而这需要大批高素质,既具自然科学、工程学、经济学,又具管理知识的人才,因而这些优先考虑问题的重中之重是教育。     

中国科学院固体地球科学知识创新工程现状与发展态势

回顾了中国科学院国家知识创新试点工程实施以来特别是启动阶段3年里固体地球科学知识创新工程试点各项工作的进展情况，包括项目与经费、创新成果、人才吸引、科研竞争力提升、院地合作推进等方面，分析和总结了中国科学院固体地球科学知识创新工程现状，并展望了固体地球科学知识创新工程若干重要发展态势。     

地球系统科学与成矿学研究

在简述地球系统科学的基础上 ,文中提出了由地球系统科学引发的成矿学研究 3个观点 :(1 )成矿系统是一个特色的地质系统 ;(2 )成矿系统与其它系统的关联 ;(3)地质突发事件具有灾害和资源的两重性。针对地球系统科学要求和矿床学学科发展进程 ,提出了 5个亟待加强的研究领域或课题 :(1 )深部过程、浅表环境与成矿系统 ;(2 )重大事件与成矿 ;(3)生命活动与成矿 ;(4 )物理成矿作用和(5 )海洋成矿作用。在结语中 ,作者强调要从地球系统的大背景来研究成矿环境、成矿过程和成矿动力学 ,也即将传统的矿床成因研究提高到地球系统科学的层次 ,为矿床学的发展提供新的广阔的理论基础。