从地球过程到人地和谐--关于地球系统研究科学战略的思考.pdfVIP

第20 卷第5 期 地球科学进展 Vol. 20 No. 5 2005 年5 月 ADVANCES IN EARTH SCIENCE May. ，2005 文章编号：1001-8166（2005 ）05-0490-09 从地球过程到人地和谐 ———关于地球系统研究科学战略的思考杂 1 1 2 3 1 马福臣 ，林 海 ，黄鼎成 ，张志强 ，姚玉鹏 （1. 国家自然科学基金委员会，北京 100085 ；2 . 中国科学院地质与地球物理研究所，北京 100029 ； 3. 中国科学院资源环境科学信息中心，甘肃 兰州 730000 ） 摘 要：较为详尽分析了地球系统科学的由来与发展、我国地球系统科学研究所面临的机遇与挑 战，阐明了我国开展地球系统科学研究的基本思路，从而提出8 个战略重点：区域气候环境系统变 化与适应；水系统、水循环与水安全；生态系统与全球碳循环；人类活动与地球表层系统；地球内部 动力学与地球系统演化；地球灾变事件与生命过程；地球观测系统与地球系统模拟以及耦合过程动 力学、响应动力学、适应和预测理论。 关 键 词：地球系统；地球系统科学；科学战略 中图分类号：P 文献标识码：A 自20 世纪80 年代以来，地球科学开始进入一 人类的不合理开发利用地球资源所致。上述由人类 个新的发展时期。随着人类社会谋求可持续发展的 活动引发的全球环境问题就其发生的频率和强度而 意愿不断加强，地球科学的研究需要回答诸如地球 言，已接近甚至超过自然因素引发的环境变化，并正 资源还能支持人类社会发展多久，人类生存环境对 在继续加剧，可能对人类的生存环境产生不可逆转 人类自身发展的极限承载力，全球环境在人类活动 的后果，危及到我们子孙后代的生存与发展。就科 干预下的变化趋势，以及如何规范人类活动以达到 学内容而言，这些问题远远超出了单一学科的研究 人与自然协调发展的目的等问题。回答这些问题， 范围，涉及大气、海洋、土壤、生物、地球内部等各类 需要把地球的大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、地幔和 因子，又与物理、化学、生物过程和人类活动紧密相 地核以及近地空间视作密切联系的整体，并关注人 关。只有多学科交叉融合，从地球系统整体行为研 类活动的影响，理解它们相互作用的过程和机理。 究寻求解决的办法。 因而地球系统科学理念［1］逐渐成为引领新世纪地 近20 年来，国内外地球科学领域众多科学家广 球科学的发展方向。 泛进行了由国际地圈生物圈计划（IGBP ）、世界气候 研究计划（WCRP ）、国际全球环境变化人文因素计 1 地球系统科学的由来与发展 划（IHDP ）、生物多样性计划（DIVERSITAS ）以及大 1. 1 地球系统科学缘起于人类迎接全球环境问题 洋钻探计划（ODP-IODP ）等大型研究计划组成的全 的挑战而首先形成的集成研究方法 球环境变化研究，深入的研究工作使大家愈来愈认 当代人类所面临的资源、环境、灾害问题的严重 识到地球的大气圈、水圈（包括冰冻圈）、生物圈、岩 性，在于它们不只是局地的或区域的问题，而是跨越 石圈、地幔和地核等各个组成部分是一个具有密切 国界的全球性问题。如：气候变暖、臭氧耗损与臭氧