21世纪地球科学研究的重大科学问题

凝炼地球科学研究的重大科学问题,对推动地球科学基础研究的发展具有重要意义。美国国家研究理事会（National Research Council）2008年3月发布的研究报告《地球的起源和演化：变化行星的研究问题》提出了21世纪固体地球科学研究的10个重大科学问题：①地球和其他行星的起源;②地球早期的演化历史;③生命的起源;④地球内部的运动及其对地表的影响;⑤地球的板块构造与大陆;⑥地球的物质特性对地球过程的控制;⑦气候变化的原因与幅度;⑧地球—生命的相互作用;⑨地震、火山喷发等灾害及其后果的预测;⑩地球内外流体运动对人类环境的影响。这些重大科学问题对我国的地学发展战略研究及地球科学基础研究均将具有重要的借鉴和指导意义。主要依据NRC的《地球的起源和演化：变化行星的研究问题》报告,对这些重大科学问题进行了解读和分析。     

浅谈其它自然科学对地球科学发展的影响

地球科学是现代自然科学不可分割的组成部分;其它有关自然科学也必将对地球科学的发展产生重大影响。物质运动的化学、物理学和生物学在地球科学中有着明显的体现。相应形成了地球化学、地球物理和地球生物学等学科。地球科学由于先后引进了生物学、物理     

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。     

“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。     

全球环境变化和地球科学面临的新任务

阐述了地球科学与可持续发展的关系；讨论了当今地球面临的三大环境问题，并介绍了美国１９９７年全球变化研究计划概况，全球变化研究对于认识、评价和预测全球环境变化、人类健康、生态系统和经济持续发展是十分重要的，为了满足社会的需要，地球科学正面临着４方面的重大挑战。     

当代地球科学的一个重要发展趋向——岩矿地质学——二十七届国际地质大会重要议题之一

当代地质学理论体系与其他基础理论学科一样,正在经历着一场重大的变革,它肩负着对整个宇宙和生命进行总体研究的使命,不仅要解释地球的结构与演化,而且还要阐明行星的形成,对天体的形成与演化作出科学论断。岩矿地质学作为地球科学的一个重要组成部份,其研究领域越来越广阔,意义越来越理远。由于各种先进测试手段和数学方法的广泛采用。使得矿物学、岩石学和地球化学的命     

2003年度国家自然科学基金项目指南（地球科学部分）

地球科学是人类认识、利用和改造人类目前唯一生存环境———地球的基础科学。地球科学通过对地球系统包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间的过程与变化以及这些过程之间相互作用等研究,以提高对地球的认识水平,并利用这种知识为解决人类生存与持续发展中的资源供给,环境优化、减轻灾害等重大问题提供科学与技术的支持。地球科学在21世纪初叶的发展强烈地反映出以下趋势:⑴以整体系统的观念认识地球、强化学科间的交叉与渗透、广泛应用与发展高新技术,以及社会功能日益增强为时代特征。⑵形成以不同空间尺度、时间尺度的基本地…     

2004年度国家自然科学基金项目指南(地球科学部分)

地球科学是人类认识、利用和改造人类目前唯一生存环境———地球的基础科学。地球科学通过对地球系统包括大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间的过程与变化以及这些过程之间相互作用等研究,以提高对地球的认识水平,并利用这些知识为解决人类生存与持续发展中的资源供给、环境优化、减轻灾害等重大问题提供科学与技术的支持。地球科学在21世纪初叶的发展强烈地反映出以下趋势:(1)以整体系统的观念认识地球、强化学科间的交叉与渗透、广泛应用与发展高新技术以及社会功能日益增强为时代特征。(2)形成以不同空间尺度、时间尺度的基本…     

金属稳定同位素示踪地球增氧事件

早期贫氧地球如何演化至现今富氧地球是理解地球宜居性形成与演化的关键,但重建地质历史时期地球大气与海洋氧含量仍是地球科学领域的重大挑战.金属稳定同位素的高精度测试分析为示踪地球大气与海洋氧化历史提供了新的研究手段.以Mo、U、Tl、Cr四种氧化还原敏感金属稳定同位素体系为例,详细介绍了氧化还原敏感金属稳定同位素地球化学行为及分馏机理.在此基础上,系统回顾了金属稳定同位素在研究产氧光合作用的起源、大氧化事件（Great Oxidation Event,GOE）、中元古代大气和海洋氧化还原状态、新元古代氧化事件（NOE）等重大科学问题中的研究进展.金属稳定同位素在重建地球表层圈层氧化过程具有广阔的应用前景,对认识地球宜居性的演化历史以及探索其未来发展趋势具有深远意义.      

2015年度《地球科学进展》(月刊)征订启事

<正>《地球科学进展》主要以地球系统科学为指导,突出前沿性、交叉性、综合性,是地球科学与资源环境科学领域的前瞻性、综合性、系统性、指导性学术刊物。其宗旨与任务是评述地球科学与资源环境科学研究现状与进展;揭示综合性跨学科性重大研究领     

2015年度《地球科学进展》(月刊)征订启事

<正>《地球科学进展》主要以地球系统科学为指导,突出前沿性、交叉性、综合性,是地球科学与资源环境科学领域的前瞻性、综合性、系统性、指导性学术刊物。其宗旨与任务是评述地球科学与资源环境科学研究现状与进展;揭示综合性跨学科性重大研究领     

2015年度《地球科学进展》(月刊)征订启事

<正>《地球科学进展》主要以地球系统科学为指导,突出前沿性、交叉性、综合性,是地球科学与资源环境科学领域的前瞻性、综合性、系统性、指导性学术刊物。其宗旨与任务是评述地球科学与资源环境科学研究现状与进展;揭示综合性跨学科性重大研究领     

2015年度《地球科学进展》(月刊)征订启事

<正>《地球科学进展》主要以地球系统科学为指导,突出前沿性、交叉性、综合性,是地球科学与资源环境科学领域的前瞻性、综合性、系统性、指导性学术刊物。其宗旨与任务是评述地球科学与资源环境科学研究现状与进展;揭示综合性跨学科性重大研究领     

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。     

地球系统科学——21世纪地球科学前沿与可持续发展战略科学基础

首先，从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化、地球系统科学与传统地球科学和国内外研究现状4个方面介绍了地球系统科学提出的背景，阐述了地球系统科学的七大特征和六大趋向。其次，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、地球系统过程和地球系统科学的方法论。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。第四，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效应。最后，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的科学基础。     

SinoProbe——中国深部探测实验

在人类向太空发展,实施新一轮太空计划,中国“神舟7号”载人航天飞船、“嫦娥”探月工程圆满成功之时,中国地球科学家不得不面对这样一个现实：对人类赖以生存的地球内部了解的太少,直接钻探深度只有12 km,涉及的仅仅是地球的表皮。可谓上天不易,“入地”更难。地球是人类居住的唯一场所,为人类提供了生命必需的粮食、水,和生活必须能源和矿产资源;同时也常给人类带来诸如火山、地震、海啸等灾难。通过深部探测,了解地下的物质、结构和动力学过程,不仅是人类探求自然奥秘的追求,更是人类汲取资源、保障自身安全的基本需要。近百年来,各国的地球科学家一直不断地进行探索,我国科学家也意识到必须开展中国的地球深部探测计划,才能解决面临的重大资源环境问题,才能全面实现地球科学的创新和发展。最近,国家启动“深部探测技术与实验研究”专项（英文简写SinoProbe）,标志了我国地球科学的深部探测计划拉开帷幕。该专项（2008~2012）年总体任务是,为全面开展我国地壳探测工程做好关键技术准备,解决关键探测技术难点与核心技术集成,形成对固体地球层圈立体探测技术体系;在不同自然景观、复杂矿集区、含油气盆地深层、重大地质灾害区等关键地带进行试验、示范,形成若干深部探测实验基地;解决急迫的重大地质科学难题,部署实验任务;实现深部数据融合与共享,建立深部数据管理系统;积聚、培养优秀人才,形成若干技术体系的研究团队。     

国家自然科学基金2007年度重大研究计划"华北克拉通破坏"申请指南

实施本重大研究计划,旨在通过对华北克拉通破坏的研究,认识和揭示克拉通破坏对大陆形成演化和地球圈层相互作用的意义,为资源战略预测和地震灾害预防提供新思路和科学依据.     

中、新生代全球尺度地质过程及其对自然环境的影响

中、新生代是地球岩石圈经历重大构造演化 ,最终形成现今地球面貌的时代。研究对中、新生代全球级环境变化有重大影响的地质作用过程 ,对从整体上把握和理解环境演变的规律和原因 ,最终实现对环境变化的预测有重要意义。中生代开始不久 ,位于赤道附近的联合古陆便解体分裂 ,全球大陆和大洋逐渐演变成现今的分布格局。与此相伴 ,地球的地形、地貌也发生了重大变化。中生代造山运动造就的山脉和其后由构造隆升形成的高原 ,也是影响全球气候的主要因素之一。中、新生代的多次大规模火山活动 ,造成气候、环境的快速变化 ,甚至导致大规模生物灭绝。在中白垩世期间 ,发生了一系列全球规模的构造运动现象 ,它们与地球深部的超地幔柱有关。文中也通过天体撞击作用探讨了地外因素对地球环境和生命演化的影响。     

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-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。     

《地球科学进展》杂志投稿须知

《地球科学进展》(月刊)的主要任务是评述国内外地球科学研究新进展,介绍全球变化研究、可持续发展研究等综合性跨学科重大研究领域发展态势,报道边缘学科、交叉学科最新信息,推动高新技术在地球科学中的应用,促进地球科学与资源环境科学研究工作的发展,介绍国家自然科学基金项目选题意向,公布国家自然科学基金地球科学项目评审情况,宣传报道国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等地球科学领域的最新研究成果和进展。