2011年度地球科学部优先领域及重点项目指南 日期:2010-12-1

 

   地球科学部按“地球科学‘十一五’优先发展领域”中的重要研究方向发布重点项目指南,遴选优先发展领域的原则是:①对地球科学发展具有带动作用,具有良好基础,充分体现我国的优势与特色,有利于迅速提升我国地球科学的国际地位;②解决若干制约我国经济与社会可持续发展的重大难题中的关键科学问题,力争对社会和经济发展产生长远影响。申请人可根据下述领域中的研究方向,在认真总结国内外过去的工作、明确新的突破点以及如何突破的基础上,自主确定项目名称、研究内容和研究方案。

  撰写重点项目申请书时,要求申请人详细论述与本次申请相关的前期工作基础。个人简历一栏中要详细提供申请人及主要参与者的工作简历和受教育情况、以往获基金资助情况、结题情况、发表相关论文情况。所列论文要求将已发表论文和待发表论文分别列出,对已发表论文,要求列出全部作者姓名、论文题目、发表的期刊号、页码等,并要求按论著、论文摘要、会议论文等类别分别列出。另外在提交的纸质申请书后附5篇代表性论著的首页复印件。

  填写申请书时,在研究内容中阐明与重点资助的研究方向的关系及相应的学术贡献。为避免重复资助,应明确论述该项申请与国家和其他部门相关研究项目的联系与区别。

  地球科学作为基础科学,其研究对象是极其复杂的行星地球。基于理解地球系统的过去、现今和未来及其可居住性的研究带来的挑战超出了单一和传统学科的能力范围,学科交叉研究已成为创新思想及源头创新的沃土。我们不仅希望地球科学不同学科的科学家,更希望数理、化学、生命、材料与工程、信息及管理的科学家与相关领域地球科学家联合申请地球科学部的重点项目,并在申请书中注明交叉学科的申请代码。

  2010年度地学部受理重点项目申请352项,资助66项,经费14 250万元。2011年度拟资助重点项目70项左右,平均资助强度约300万元/项,资助强度范围为200万~500万元/项,资助期限为5年。

  特别提醒申请人,填写申请书时请务必在附注说明栏中填写下列相关领域的名称,如:“全球变化及其区域响应”,“地球环境演变与生命过程”,“地球深部过程与大陆动力学”,“成矿成藏过程、机理与分布”,“陆地表层系统变化过程与机理”,“水循环与水资源”,“人类活动对环境变化的影响及其调控原理”,“海洋资源、环境与生态系统”,“天气与气候系统变化过程与机制”,“日地空间环境与空间天气”。附注说明栏填写错误的申请书不予受理。申请代码由申请人自主选择或填写。

  1.全球变化及其区域响应

  该领域的科学目标是:以亚洲季风-干旱环境为重点,通过对关键科学问题的研究,提高对全球变化规律的了解和未来变化趋向的认识,回答全球变化的成因、现在是如何运行的、未来会出现怎样的变化等问题,为解决人类社会面临的巨大环境压力和挑战提供科学与技术支持。

  该领域的关键科学问题是:几十年至百年尺度的全球变化事件的发生规律和特征;全球变化的成因、人类活动的诱发机制及主导全球变化的相互作用的物理、化学和生物学过程;全球变化早期信号的捕捉、监测与预警;全球变化过程的建模、模拟与预测;重大全球变化事件的影响及后果;全球变化减缓、规避与适应对策。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括

  (1)亚洲季风—干旱气候系统十到百年尺度变化的过程、机理和圈层间相互作用

  (2)青藏高原等典型生态系统碳循环及碳收支估算中的不确定性

  (3)亚洲-印度洋-太平洋季风区海、陆、气相互作用的特征和动力过程与气候变化的联系

  (4)新生代以来具有全球意义的重大区域环境变化事件、特征及主要驱动因子

  (5)全球变化的影响、适应和减缓的地球科学问题

  (6)地球系统科学的其他相关重要问题(例如:各子系统的相互联系和不确定性等)

  拟资助6~8项。

  2.地球环境演变与生命过程

  该领域的科学目标是:充分发挥我国地质历史记录完整的资源优势,加强地球化学、沉积学、矿物学、构造地质学、古生物学、生物地质学的交叉合作;积极运用和吸收现代生物学的研究方法和成果,重新审视地球环境与生命过程的关系;力争推出一批原创性成果,保持我国在该领域的优势地位。

  该领域的关键科学问题是:地球早期生命和环境的协同演化;重大全球变化期环境效应与重要生物类群的起源和演化;“生命之树”关键支系的构建与环境制约;生物地球化学过程与地球表层环境演化;极端环境条件下的生命形式和过程。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)重要生物类群起源、系统演化及其环境背景

  (2)地球历史环境演变的高精度、高分辨地质记录与重建

  (3)关键地质时期的生命过程、生物多样性与生态系统演变

  (4)地球演化史中生物地球化学过程与环境演化

  (5)地微生物学、生物沉积记录、生物地质学过程及其环境效应

  (6)极端环境条件下的生命形式与过程  

  拟资助 6~8 项。

  3.地球深部过程与大陆动力学

  该领域的科学目标是:以中国大陆典型构造单元为突破口,以重点科学问题为主线,以多学科交叉结合为主要研究方式,应用新方法和新技术,对中国大陆形成演化中的深部过程和浅部响应及不同层圈耦合关系进行研究;揭示不同地质时期中国大陆组成部分的演化历史,中国大陆增生中的造山作用、高原隆升和盆地形成作用,各圈层物质-能量交换和大规模岩浆活动的机理,探测现今中国大陆深部三维结构及其力学状态,查明陆内变形与岩石圈流变学特征;探讨大陆物质增生和消减的规律,深化关于中国大地构造格局以及大陆演化过程的理论认识,揭示大陆动力学过程对资源、地貌水系、自然灾害和环境演变的控制作用。同时,从全球视野出发,通过对我国邻区及世界类似地区的对比研究,加深对中国大陆动力学及深部过程的认识。

  该领域的关键科学问题是:大陆岩石圈结构、组成及其形成过程;中新生代大陆变形过程及其动力学机理;大陆形成与演化机制;地球深部物质状态及流变学过程。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)地球深部三维结构、流变学与地球动力学

  (2)圈层物质-能量交换和大规模岩浆活动机理

  (3)俯冲板片物质的化学分异、再循环及其对大陆演化的影响

  (4)盆-山体系演化与盆地动力学

  (5)地球早期演化及超大陆的聚散过程

  (6)构造-地貌-水系演化和互馈机理

  (7)地震、火山和地热活动的深部过程与浅层响应

  (8)典型造山带及大陆边缘形成与演化

  (9)地质过程的精细记录、示踪、模拟和实验研究

  (10)现今大陆活动监测、数据融合与解释

  (11)地球与近地星体的对比与相互作用

  拟资助6~8项。

  4.成矿成藏过程、机理与分布

  该领域的科学目标是:通过浅部地壳结构与成矿关系分析、区域性成矿流体示踪、矿田构造和成矿过程精细刻画、特色成矿系统及成矿地球动力学研究,实现成矿理论和找矿勘查的重大突破。开展大型叠合盆地动力学与油气聚集关系理论,特别是海相碳酸盐岩和深水沉积体系沉积、成藏过程与油气聚集理论研究,煤层气成藏动力学、层序地层学、地球系统演化与生烃古环境研究,以及油气藏探测方法研究,完善反映我国复杂地质条件的油气地质理论体系,扩大已开发多年的成熟盆地的剩余油气资源、拓展我国油气勘探的远景。加强对海洋天然气水合物、大洋多金属结核结壳和热液硫化物等战略性、非常规性能源和矿产资源的理论研究。

  该领域的关键科学问题是:中国重要与特色矿床形成机理与时空演化;大规模成矿域的形成;区域和全球尺度成矿系统对比;深部矿床和油气探测理论与方法;含油气盆地动力学与沉积、成藏作用;海底大规模成矿成藏理论。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)沉积盆地和岩浆系统成矿物质的巨量富集机理

  (2)特色成矿系统的成矿作用和成矿规律

  (3)大陆板块内部成矿作用的背景和过程

  (4)大型矿集区区域流体系统示踪与成矿系统演化

  (5)隐伏矿床和深层油气藏的形成演化机制及地球物理响应系统

  (6)大陆聚合过程中的成矿作用

  (7)大型盆地演化的区域动力系统及油气聚集规律

  (8)地球系统演化与盆地中生烃物质和储层的沉积环境

  (9)现代海底热液系统与古今成矿作用对比

  (10)矿产资源与非常规能源勘探的新理论、新方法

  拟资助6~8项。

  5.陆地表层系统变化过程与机理

  该领域的科学目标是:以地球系统理论为指导,以陆地表层系统为研究对象,以自然与人类相互作用为核心,基于对过程理解的模型研究,强调不同空间尺度上多种自然过程的相互作用研究,以及自然过程和人文过程相互作用的研究,揭示陆地表层系统关键要素、过程的机制与演化规律,揭示我国区域可持续发展中人为作用与自然作用的关系,探讨实现区域可持续发展的途径。

  该领域的关键科学问题是:关键要素变化过程与机制;界面过程与物质迁移转化规律;关键要素相互作用与模拟;综合灾害风险形成机制与评价。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)地貌过程与演化机理

  (2)湖泊界面过程与机理

  (3)湖泊生境变化及其对生态系统影响的机理

  (4)湿地演替过程及其生态效应

  (5) 高强度利用下土壤质量演变过程

  (6)土壤过程中的物质迁移与转化规律

  (7)土壤C、N、P转化过程及其微生物学机理

  (8)根土界面过程

  (9)冰冻圈水热过程(陆地表层生态系统)及生物地球化学循环

  (10)生态地理过程及其对气候变化的响应

  (11)生态系统服务功能与区域综合

  (12)自然灾害综合风险评价与管理

  以空间技术和信息技术为先导的高新技术群迅速发展,带动了地球系统科学的全面发展和变革。地球系统观测与信息处理的新原理、新方法和新技术的应用,将成为未来地球系统科学研究与发展竞争的核心内容。为此,地球科学部“十二五”期间将加强对地球系统观测与信息处理的新原理、新方法和新技术的研究,并鼓励针对具体的学科或领域开展研究。

  地理信息科学是以地理信息的形成演化机理研究与信息的获取与分析技术发展为核心研究内容的一门新兴的地理学分支学科。它以不断提升人类对地理综合研究对象的完整科学认识为根本学科发展目标。近年来,地理科学、信息科学、计算技术、网络技术、航天技术、传感器技术等的飞速发展,为地理信息科学的研究提供了前所未有的条件和机遇。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)遥感辐射、散射、传输机理和定量反演;

  (2)多源数据融合、同化、协同与信息提取;

  (3)遥感地表参数反演;

  (4)地理信息系统数据模型与组织;

  (5)地理信息尺度转换与表达;

  (6)空间数据挖掘与空间分析方法;

  (7)地表空间分异与演变过程模拟。

  拟资助6~8项。

  6.水循环与水资源

  该领域的科学目标是:研究区域水循环过程,建立水循环模式,研究水资源形成演化的时空特征,揭示水资源利用影响生态环境的规律,提出水资源宏观调控和优化利用模式,为区域经济可持续发展提供支撑。

  该领域的关键科学问题是:水与气候、生态、环境、社会的相互作用机理;“大气水-地表水-土壤水-地下水”的时空变化与循环过程;区域水资源形成与转化关系;人类活动对水循环的影响;社会水循环的驱动机理。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)流域水文过程观测实验与尺度效应

  (2)土壤水盐运动与生态过程的耦合机制

  (3)水文过程定量描述、模拟与不确定性分析

  (4)地表水和地下水相互转化机制

  (5)水文地质结构变化及介质非均质性对水循环过程的影响

  (6)人类活动对区域水循环的影响及其效应

  (7)水循环过程及其极端水文事件

  拟资助6~8项。

  7.人类活动对环境变化的影响及其调控原理

  该领域的科学目标是:以地球系统科学和可持续发展观为指导,研究区域性、典型性和关键性环境问题,阐明人类活动对环境变化的影响及其调控原理。

  该领域的关键科学问题是:资源开发和利用对地球环境的影响;重大工程和自然灾害对生态与环境的影响;有毒污染物时空分布和环境风险;自然过程与人类活动导致环境异常的识别与调控。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)不同地域人类适应环境变化模式比较研究

  (2)城市、区域发展过程与环境变化

  (3)土地复垦、土地利用变化及其环境效应

  (4)环境污染物的源识别、过程示踪和定量解析

  (5)有毒污染物的生态与健康风险

  (6)地下水的污染过程与修复原理

  (7)重大工程的环境和灾害效应

  (8)矿产资源、能源开发诱发的地质灾变机理

  (9)重大地质灾害成因机理及监测预警

  拟资助6~8项。

  8.海洋资源、环境与生态系统

  该领域的科学目标是:紧紧围绕该领域的国际前沿和与国家重大需求密切相关的科学问题,立足近海,面向深海大洋和极地海域,以海洋资源的演变规律、海洋环境与生态系统的相互作用及其在气候变化中的作用为重点,力争在近海海洋过程与生态系统变异、深海大洋与极地的环境演变等方面取得重要科学进展。

  该领域的关键科学问题是:海洋动力过程与环境变化;海洋生态系统与生物地球化学过程;海洋生态系统服务功能与生物多样性;陆—海相互作用及其环境效应;深海大洋环境与生态系统;极区环境变化与海—陆—气—冰相互作用。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)海洋中尺度过程的动力机制及其环境效应

  (2)海洋物质输运过程、陆架环流动力过程与生态系统响应

  (3)河口与近海动力沉积过程与地貌演化

  (4)中国近海中新生代大陆边缘动力学及油气资源

  (5)深海极端环境系统与资源环境效应

  (6)陆源痕量金属和同位素的海洋学过程

  (7)海洋生态系统及其对环境变化的响应

  (8)大洋钻探与深部生物和环境演变

  (9)近海复合污染机理及其对生态系统的影响

  (10)极区生源要素的生物地球化学过程

  拟资助6~8项。

  9.天气与气候系统变化过程与机制

  该领域的科学目标是:认识6由气候系统主导的灾害性天气和气候的各种物理、化学和生物过程,它们的时空特征、变化规律、相互联系和物理机制,捕捉重大天气、气候事件的前期征兆,改进天气预报的精度,发展新一代气候模式、预报方法和气候预测理论。“十二五”期间重点围绕气候系统过程、模式与预测理论,灾害性天气动力学与可预报性理论,大气化学、边界层物理与大气环境,中高层大气动力学过程和云雾物理等方面开展创新研究,力争在天气与气候系统变化机制方面取得重要进展。

  该领域的关键科学问题是:灾害性天气预报精度的进一步提高,预报时效的延伸,以及预报对象的拓展问题;气候系统变化研究和月、季度、年际、年代际尺度气候预测理论与预测试验;天气、气候系统模式的发展;海量探测数据的处理、分析和同化应用;天气、气候要素探测的新原理新方法和新技术研究;云雾的物理和化学过程与人工影响天气。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1) 大气环流异常对东亚天气、气候的影响

  (2) 海-陆-气相互作用及其对天气、气候的影响

  (3) 气候系统模式的研发和改进

  (4) 极端气候事件形成机理与可预报性

  (5) 高影响天气的发生、发展与预报研究

  (6) 数值模式物理过程参数化

  (7) 大气遥感、反演方法、资料同化

  (8) 人工影响天气的理论和方法

  (9) 天气气候与大气环境的联系

  (10) 气溶胶、云、辐射及其相互作用

  (11) 陆面过程与大气边界层物理的研究

  拟资助6~8项。

  10.日地空间环境与空间天气

  该领域的科学目标是: 以日地系统不同空间层次的空间天气过程研究为基础,形成空间天气连锁过程的整体性理论框架,取得有重大影响的原创性新进展;建立日地系统及日球系统空间天气事件的因果链模式,发展以物理预报为基础的集成预报方法,为航天安全等领域作贡献;实现与数理、信息、材料和生命科学等的多学科交叉,开拓空间天气对人类活动影响的机理研究,为应用和管理部门的决策提供科学依据;发展空间天气探测新概念和新方法,提出空间天气系列卫星的新概念方案,开拓空间天气研究新局面。鼓励与国家重大科学计划相关的空间天气基础研究;鼓励利用国内外最新天基、地基观测数据进行的相关的数据分析、理论与数值模拟研究;鼓励利用子午工程数据开展空间天气研究;鼓励组织开展第24太阳活动周峰期重大空间灾害性天气事件的战役研究。

  该领域的关键科学问题是:日冕物质抛射(CME)的触发机制、输出过程和源区物理过程;太阳风源区、太阳源表面结构及太阳风的三维结构,以及各种间断面对行星际扰动传播的影响;行星际扰动与磁层相互作用,磁层空间暴多时空尺度物理过程;磁层-电离层-中高层大气耦合过程,地球中层、电离层和热层的暴时响应与基本物理过程,以及磁层、电离层和中高层大气的建模;空间等离子体磁重联物理过程、带电粒子加热和加速机制,以及等离子体波动和不稳定性的激发机制;空间灾变天气对信息、材料、微电子器件的影响,以及对空间生命和人体健康影响的机理;日地系统各空间区域的预报指标、预报模式和方法以及空间天气的集成预报模式的研究;太阳多波段测量方法和技术,行星际扰动、磁层、电离层和中高层大气的成像和遥感技术,小卫星星座技术以及空间探测的新技术、新方法;太阳活动及其对太阳系天气和气候的影响。

  2011年度拟重点资助的研究方向包括:

  (1)空间天气的太阳驱动源和相关物理机制

  (2)空间天气和日地联系的基础物理过程

  (3)太阳风、磁层、电离层、中高层大气多时空尺度的结构、演化和耦合过程

  (4)空间天气预报模式和方法及灾害性空间天气预警

  (5)空间天气对航天、通信、导航、材料、生命等方面的效应研究

  (6)空间天气探测的新概念、新原理、新方法、新技术以及空间探测项目的预研究

  (7) 大地测量探测理论及地球质量迁移过程与机制

  拟资助4~6项。

 

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