关于平流层臭氧耗竭问题的科学争论

为了估计人类活动可能对平流层中臭氧层的潜在影响,人们常用计算机模型来估算全球平均臭氧量的常态变化(Solomon,1988)。这些模型有着固有的局限性(Brasseur and Solomon,1986;Trenberth,1992),而且许多早期的研究是用简单的一维模型完成的。     

1988年8月下旬南极平流层暴发性增温及其与臭氧的关系

本文利用昭和基地(69°00′S,39°35′E)的探空和臭氧原始资料,分析研究了1988年8月下旬的一次南极平流层暴发性增温过程。本文分析了这一增温过程中的臭氧总量、30hPa气温、增温率及西风风速的变化关系。发现在这次南极冬季平流层暴发性增温中30hPa气温、30hPa西风风速与臭氧总量之间存在着非常好的正相关,同时发现臭氧总量的变化与30hPa增温率的变化之间存在着滞后关系。而在平流层发生暴发性增温之前,在对流层有一次大的西风扰动。由此,可以认为这次平流层暴发性增温的原因可能是对流层西风扰动引起的行星波上传,而臭氧的加热不可能是这次平流层暴发性增温的原因。     

城市化领域的研究进展和科学问题

2014年国家印发了"新型城镇化规划",标志着中国城市化进入由"数量增长型"向"质量提升型"的转型期,并将新型城市化作为国家未来相当长时期的重要工作内容,为城市化领域研究提供了重大机遇。国际上,城市化的基础理论和内容体系已基本形成并不断丰富,研究阶段持续深化,领域持续扩展,研究方法手段持续改善和进步。国内城市化研究起步晚、进展快,在中国特色城市化合理进程的科学认知与思辨等诸多议题上取得了显著成果。展望未来,提出了城市化领域的5个科学问题及其子问题:城市化的跨学科特性与成立城市化学科,城市化概念、原理、方法等基础理论体系的构建,城市化的区域特性以及与城乡统筹的相互关系,可持续城市化的发展模式与空间格局研究,大数据支持下城市化和智慧城市的系统集成与模拟平台研究。     

浸润科学精神的初中地理问题式教学设计

青少年科学精神培育是我国实现科技自立自强的基础.培育科学精神可以将科学探究过程转化成一个个问题,层层推进,学生在问题解决的过程中逐渐感悟内化.指向科学精神培育的地理问题式教学设计的一般流程包括四个阶段:创设情境、问题探究、问题解决、问题迁移."问题探究"阶段是本设计的核心,其关键在于如何通过问题设计将科学精神浸润其中.     

湿地水文学研究进展及科学前沿问题

湿地水文过程控制湿地的形成与演化,湿地水文情势制约着湿地环境的生物、物理和化学特征,从而影响到湿地类型分异、湿地结构与功能,湿地水文研究是认识湿地生态系统的结构、过程与功能的主要内容。湿地水文情势分析涉及湿地的降雨-径流、湿地蒸散发、湿地地下水运移等主要过程。湿地水循环及水量平衡是湿地水文情势和过程研究的综合,关系到湿地水文循环过程的各个方面。湿地水文过程、边际效应和参数特征及对不同尺度水周期的响应与功能差异等是现代湿地水文研究的重要科学问题。     

关于陆地系统科学的若干认识

黄秉维先生最近提出,地球系统科学是可持续发展的科学基础。在地球系统科学所包括的陆地、海洋、大气3个子系统中,陆地系统最复杂,但研究的深度最欠缺,应在中国着力开展陆地系统科学的研究。本文就陆地系统科学研究的目的和意义、陆地系统科学的对象和性质、研究方法论、时间尺度以及基本构架等方面的问题,阐述了学习黄秉维先生学术思想的心得和体会。     

浅析江河源区生态系统脆弱性研究的科学问题

长江、黄河源区位于青藏高原腹地,是我国气候变化的敏感区和脆弱区,面对全球气候变化以及我国冰冻圈萎缩的压力,明晰基于冰冻圈变化条件下江河源区生态系统脆弱性的科学问题,是长江、黄河流域生态安全保障及社会经济持续发展的客观要求。在分析江河源区范围、江河源区和我国冰冻圈的关系、目前生态系统脆弱性研究的基本特点的基础上,在全球气候变化和冰冻圈变化的复杂背景下,提出并阐述了江河源区生态系统脆弱性研究的5个重要科学问题：（1）脆弱性概念的延伸和拓展;（2）气候系统的非线性作用;（3）脆弱性评价的时空尺度;（4）脆弱性评价的临界阈值;（5）脆弱性评价的界面链接等。     

关于开展中国综合区划研究若干问题的认识

过去半个多世纪,我国的自然与社会经济格局发生了重大变化,单纯对自然或某一部门进行的区域刻画已经不能适应新形势下经济社会可持续发展的需要。因此,亟待开展中国综合区划研究工作。编制中国综合区划方案所要解决的重要科学技术问题包括:服务对象与研究目标;综合区划理论体系;地域系统主要要素的变化过程、格局及其相互作用关系;中国地域系统重要界线的确定;典型区域的辨识及其特征分析;世界地理格局与中国综合地域系统相互作用;数据的采集、处理、量纲化;综合区划的集成方法;中国地域系统未来发展情景分析;综合区划方案的动态演示系统。     

东北亚区域可持续发展的主要科学问题探讨

东北亚各国自然地域相连,社会经济联系密切,形成了东北亚独特的经济地域系统。在全球变化背景下,深入探讨东北亚区域可持续发展面临的主要科学问题具有重要的理论与实践意义。东北亚区域生态经济巨系统的结构、功能和地域分异规律及其动态演变格局是该区域可持续发展的基本科学问题;驱动力因子是该区域可持续发展研究的重要问题;跨境区域社会经济可持续发展模式是该区域可持续发展的核心问题和归宿,而东北亚区域可持续发展支撑平台建设是重要的技术支撑和保障。东北亚、中亚地区作为一个资源、环境、经济和社会复杂巨系统,其可持续发展还有许多重要科学问题,需要该区域科学家联合攻关,共同探索。     

氯化钙型卤水成因的研究进展及其科学问题

CaCl₂卤水是一种特殊类型的卤水,其Ca含量较高,几乎不含CO 3和HCO 3,SO 4含量极少,伴生多种高值资源元素。主要分布于各大沉积盆地,洋中脊热液和大陆构造活动带。CaCl₂卤水的形成是一个复杂的水文地球化学过程,成因机制可能包括热液、成岩作用(白云岩化、钠长石化、硫酸盐还原、碳酸盐溶解等)、古海水继承、混合掺杂等。CaCl₂卤水对于盆地成盐成钾过程有着重要的意义,使盐沉积序列(石膏—石盐—钾石盐—光卤石)简单,并伴随标型矿物(溢晶石、南极石、硼酸盐等)的出现,K元素在卤水中的富集。CaCl₂卤水成因较复杂,借助于新手段及室内模拟实验与计算,应进一步开展其水源、溶质源及形成机制的研究。此外,CaCl₂卤水作为一种重要的矿产资源,对某一具体盆地该资源禀赋特征、赋存条件及迁移成藏机制仍需进一步理清。     

河湖水系连通的关键科学问题与研究方向

水资源时空分布不均,与经济社会格局不匹配,严重制约了中国的可持续发展.中国水情复杂,河湖水系正面临洪涝频繁、供水不足、河湖萎缩、水生态退化、水环境污染等诸多问题.面向国家发展新战略要求和现代化目标,有效解决复杂水问题,是新形势下生态文明建设和水资源可持续利用的重大需求.积极推进河湖水系连通,着力提高水资源统筹配置能力、...     

地理科学的中国进展与国际趋势

中国地理学取得了骄人的进展,表现在科研方向的突破、对国家建设的贡献、研究手段的革新、对科学和教育的贡献、对社会的贡献等方面。但当前中国也存在基础研究薄弱、学科整合不足、学术走向迷茫、竞争能力堪忧、全球视野欠缺、地理教育错位等问题。国际地理学对科学界所确定的关键研究问题表示出更大的关注,科学界也将更加了解地理学及其视角能对科学知识做出的贡献。地理学所关切的科学问题直指今天决策者的紧迫需求。地理学家以多种方式对解决实际问题做出贡献。国际地理学的发展聚焦在：揭示复杂系统中的不平衡和动态,认识全球化 (包括环境、经济、人口、政府和文化等)的潮流及其影响,建立从地方到全球的空间连续系列研究,利用包括时间系列数据在内的纵向数据进行过程比较研究,加强地理学理论、技术和研究成果对决策的影响,加强地理教育,包括努力提高公众的地理学能力,改进高等院校地理学家的训练,提高地理理解力,加强地理组织机构。     

关于经济地理学当前争论问题的一些初步意见

经济地理学作为一门科学来说,还是一门年轻的科学。在苏联还不过只有几十年的历史,在中国它的历史就更短了。也正由于经济地理学还是一门年轻的科学,所以关于它的一些最基本理论问题,还没有得到彻底的解决。关于经济地理学范围内的一些最基本     

关于经济地理学当前争论问题的一些初步意见

经济地理学作为一门科学来说,还是一门年轻的科学。在苏联还不过只有几十年的历史,在中国它的历史就更短了。也正由于经济地理学还是一门年轻的科学,所以关于它的一些最基本理论问题,还没有得到彻底的解决。关于经济地理学范围内的一些最基本     

大科学思维与现代地理学的发展问题

本文结合钱学森先生关于“建立地理科学体系”的倡议,主张从当代大科学思维出发,研究现代地理学的发展问题,并以大科学为参照框架,提出了发展“大地理学”的思想。并探讨了围绕“大地理学”的若干理论问题和现代地理学向“大地理学”转变的途径。     

湿地研究的若干基本科学问题初论

湿地是当前国际众多学科学者共同关注的前沿热门研究领域 ,但作为湿地研究 ,还没有形成完整的科学体系 ,尚处于正在发育 ,尚未定型的胚胎阶段。本文对湿地研究的若干基本问题进行了初步探讨。认为 :湿地是地球表层上由水、土和适生植被相互作用构成 ,其内部过程长期为水所控制的自然综合体。湿地的主要科学问题是湿地中水陆相互作用产生的滤过作用 ,指物质在湿地多界面上的迁移、转化与分配过程、机理与效应的总和 ,是湿地生态过程与功能的核心和实质内容 ,包括水文过程与效应、物质源汇过程与效应、生物生产过程与效应等。并在此基础上提出了湿地研究的基本框架和近期中国湿地研究的优先研究领域。     

生态补偿机制中若干关键科学问题——以甘南藏族自治州草地生态系统为例

以甘南州草地生态系统水源涵养服务为例,构建以机会成本、交易成本和实施成本为参数的参与成本模型确定生态补偿标准。基于生态补偿资金效率的考虑,构建以土地所有者提供的生态系统服务、土地所有者的参与成本和生态系统服务受损风险为参数的空间选择模型,以乡镇为研究单元,对生态补偿区域进行选择,采用聚类分析将全州划为5大等级补偿区:优先补偿区、次级优先补偿区、次级补偿区、临界补偿区和潜在补偿区或可能补偿区,并对各类补偿区的特征进行了分析。构建生态补偿额基尼系数与生态补偿资金效率评价模型,分别评价了补偿额在受偿群体和补偿区域中分配的公平性、合理性与不同等级补偿区的补偿效率。结果表明:①以草地生态系统服务功能的价值(4776.4元/hm²·a)和机会成本(621.3元/m²·a)作为补偿标准的上下限,结合参与成本确定甘南州草地生态系统补偿标准为1999.8元/hm²·a;②草地生态系统的补偿优先度与生态重要性、生态脆弱性呈现出吻合趋同的状态,即草地生态系统优先补偿区既是高效补偿区,又是重要生态区和生态脆弱区;③受偿者(草地生态系统水源涵养服务供给者)得到的补偿额有明显不均衡状态,而在补偿区域(草地生态系统)上的分配却处于绝对平均范围内;④草地生态系统补偿区的优先等级次序与补偿效率吻合,即草地生态系统的优先补偿区的补偿效率最高,每元获取的草地生态系统水源涵养服务为38.18,是临界补偿区的14.68倍;次级优先补偿区的效率仅次于优先补偿区,每元补偿的生态系统服务为21.02。     

山地科学的重点问题与学科框架

现代社会面临全球性的人口、资源、环境与发展问题的严重挑战,山区作为我国未来发展的战略后备地将具有更加重要的地位.山地资源利用、生态环境与生物多样性保护,山地灾害防治以及山区国土整治等一系列问题的解决需要科学的指引.从山地的概念和属性人手,论述了山地科学在地理科学中的地位,讨论了山地科学与山地学的联系与区别,构画了山地科学的学科框架,提出山地科学近期应关注的5个重点领域:1.山地环境演变过程与作用机理;2.山地自然资源开发与保护关系;3.山区城乡关联发展模式;4.山地自然灾害形成机理与减灾途经;5.数字山地与虚拟现实技术.加强山地基础科学问题和分支学科的研究,将进一步丰富和发展地理科学,并为山区资源和环境的科学管理奠定基础.