2015年度地球科学部优先领域及重点项目指南 日期:2014-12-1

 

  地球科学部按“地球科学‘十二五’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分析国际地球科学发展的趋势,吸纳有关战略研究成果,兼顾“十一五”优先发展领域的继承性;②以重大科学问题为导向,更加侧重基础,更加侧重前沿;③具有良好基础,体现学科发展前景和我国特色,推动学科交叉,促进乃至带动地球科学的发展,提升我国地球科学的研究水平和国际地位;④重视与我国经济与社会可持续发展相关的重大科学问题,以对社会和经济产生深远影响。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。

  申请人在撰写重点项目申请书时,应当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教育背景、以往获科学基金资助情况、结题情况、发表相关论文情况。所列论文应当将已发表论文和待发表论文分别列出,对已发表论文,应当列出全部作者姓名、论文题目、发表的期刊号、页码等,并按论著、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。

  申请书的研究内容应当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已获国家其他科技计划资助的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。

  重点项目申请代码由申请人自主选择填写。

  2015年度地球科学部一处(地理学学科)将继续试行“申请代码”、“研究方向”和“关键词”的规范化选择。申请人填写申请书简表时,应详细阅读“试点学科领域申请代码、研究方向和关键词一览表”以准确选择“申请代码1(D01及其下属申请代码)”及其相应的“研究方向”和“关键词”。该一览表详见自然科学基金委网站(http://www.nsfc.gov.cn/)“申请受理”栏目下的“特别关注”。

  2014年度地球科学部受理重点项目申请481项,资助79项,资助经费27 770万元。2015年度拟资助重点项目80项,资助强度范围为300万~500万元/项,资助期限为5年。

  特别提醒申请人:

  2015年度,地球科学部受理的重点项目领域共11个,领域名称:行星地球环境演化与生命过程,大陆形成演化与地球动力学,矿产资源、化石能源的形成机制与探测理论,天气、气候与大气环境变化的过程与机制,全球环境变化与地球圈层相互作用,人类活动对环境影响的机理,陆地表层系统变化过程与机理,水土资源演变与调控,海洋过程及其资源和环境效应,日地空间环境和空间天气,对地观测及其信息处理。

  鉴于已往在重点项目申请中出现的问题,申请书的“附注说明”栏,请务必填写以上11个“领域名称”之一;“附注说明”栏未填写或填写错误领域名称的申请书,将不予受理。

  1. 行星地球环境演化与生命过程

  本领域的科学目标:充分发挥我国地质历史记录完整、化石资源丰富等优势,通过地球化学、沉积学、矿物学、构造地质学、古生物学和生物地质学等学科之间的综合交叉研究;在统一的高精度时间框架下,重新审视地史时期重大生物和地质事件的发生过程和规律及其环境背景,在保持我国已有研究方向优势地位的同时,力争在解决重大地质科学问题方面取得一批原创性成果。

  本领域的主要研究方向:重要化石门类古生物学、生物宏演化和高分辨率综合地层学;关键全球变化时期的环境背景;极端环境下的生命特征;地质微生物学、生物标志物及其环境效应;生物地球化学过程与地球表面环境的演化。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)重要生物类群起源、系统演化及其环境背景

  (2)关键地质时期的生物多样性与生态系统演变

  (3)地球环境与生命演变的高精度地层记录与重建

  (4)地质微生物学、生物地质学过程及其环境效应

  (5)地球演化史中生物地球化学过程

  (6)极端地质环境条件下的生命过程与适应机制

  (7)重大地质时期的沉积记录

  拟资助6~8项。

  2. 大陆形成演化与地球动力学

  本领域的科学目标:研究固体地球运行规律,理解地球内部层圈之间的相互作用,探索地球深部与表层过程的耦合关系,为减轻自然灾害、提高矿产资源保障能力提供理论支撑。主要研究内容包括:精确描述大陆物质运动的时间与空间轨迹,开展国内外典型地区岩石圈结构、构造及动力学机制的对比研究,包括在境外重点地区开展探索研究,从全球尺度构建大陆结构和演化的基本框架,探讨地球形成和演化历史及其对自然资源、灾害和环境的影响,促进固体地球科学领域的发展与创新。

  本领域的主要研究方向:壳–幔三维结构、物质组成及其相互作用;大陆形成、增生与演化以及陆内地质过程;大陆碰撞造山与板块边缘动力学;大洋板块与大陆边缘的相互作用;地球深部过程与表层过程的耦合关系。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)地壳–地幔三维结构与地球深部动力学过程

  (2)地幔速度间断面三维结构、岩石圈和软流圈相互作用以及圈层之间物质交换

  (3)早期地球演化及大陆的形成、生长与再造

  (4)大陆的裂解过程与地幔柱作用

  (5)大陆流变学性质对大陆变形的影响

  (6)板块汇聚过程与造山带动力学

  (7)盆–山体系演化与盆地动力学

  (8)大洋板块与大陆边缘(海)相互作用及洋陆转换带

  (9)地球深部过程与表层过程的耦合

  (10)岩浆活动、变质作用及机理

  (11)火山和地热活动及其深部过程

  (12)地球深部流体与水–岩相互作用

  (13)新生代构造变形、孕震和地质灾害机理

  (14)地球与类地星体的对比与相互作用及深空探测中的行星地质学研究

  (15)实验岩石学、地球物理探测方法与地质过程的实验与模拟

  (16)与本领域有关的重要基础创新研究

  拟资助6~8项。

  3. 矿产资源、化石能源的形成机制与探测理论

  本领域的科学目标:通过浅部地壳结构和矿田构造分析、区域成矿流体示踪、特色成矿系统与大陆地球动力学研究,实现成矿理论的突破;开展大型叠合盆地动力学与油气聚集关系理论以及非常规油气成藏动力学研究,完善反映我国复杂地质条件的油气地质理论体系;建立和完善隐伏矿和深层油气藏的探测方法和理论;揭示区域地下水流动系统的演变特征、影响因素以及地下水动力场和化学场的形成和演化机制。

  本领域的主要研究方向:大陆地质与成矿作用;成矿模型、成矿系统与成矿机理;盆地动力学与成藏作用;区域地下水水文过程和环境地质演化;深部大型矿床(藏)含矿信息探测与提取。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)沉积盆地、岩浆系统成矿物质的巨量富集机理

  (2)特色成矿单元的成矿作用和成矿规律

  (3)不同大陆动力学环境的成矿专属性

  (4)大型矿集区区域流体系统示踪与成矿系统演化

  (5)不同类型成矿系统的特征、结构模型和勘查标志

  (6)大型盆地演化的区域动力系统及油气聚集规律

  (7)地球系统演化与盆地中生烃物质和储层的沉积环境

  (8)隐伏矿和深层、非常规油气藏的形成演化机制及地球物理响应与表征

  (9)深部大型矿床(藏)含矿信息探测与提取的原理和方法

  (10)区域尺度地下水流系统和地下水空间分布规律与探测理论

  (11)不同地域单元地下水水文过程及其演化

  拟资助6~8项。

  4. 天气、气候与大气环境变化的过程与机制

  本领域的科学目标:认识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。

  本领域的主要研究方向:大气关键变量探测、观测系统优化和数据集成的新理论和新方法;天气与气候变化的动力机制及其可预报性;大气物理、大气化学过程及相互影响机制;亚洲区域天气变化、气候变异和大气环境的相互影响;气候系统中能量和物质的交换和循环。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)重要大气现象中关键变量探测的理论与方法

  (2)大气探测资料与其他地球观测资料的集成和应用

  (3)天气、气候数值模式的关键过程与技术

  (4)天气、气候系统演变过程及其机理

  (5)非均匀下垫面的边界层过程

  (6)区域大气污染机制和数值模拟

  (7)中高层大气过程及其相互作用

  (8)亚洲季风系统动力学

  (9)区域气候对生态、水文和冰雪圈等的影响

  拟资助6~8项。

  5. 全球环境变化与地球圈层相互作用

  本领域的科学目标: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对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。

  本领域的主要研究方向:亚洲季风–干旱环境系统与全球环境变化;区域水循环(含冰冻圈)与气候变化;海平面和海陆过渡带变化的动力学及趋势;生物圈的关键过程及与其他圈层的互馈、元素生物地球化学循环与地球系统;全球环境变化的自然和人类因素;地球系统模拟的关键科学问题。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)亚洲季风系统过去、现在和未来演变的机理

  (2)典型暖期亚洲重要气候事件及其机制

  (3)关键区域气候变化的特征、影响和机理

  (4)区域水循环的特征及其与气候变化的关系

  (5)西风区干湿和降水变化规律及其机制

  (6)海洋环境变化机理及其在气候系统中的作用

  (7)全球变化背景下的生物圈关键过程

  (8)生物地球化学循环及其在气候变化中的作用

  (9)全球环境变化的自然和人类因素

  (10)近15年全球变暖趋缓的原因和机理

  (11)地球系统模式的研制与重大气候事件模拟

  (12)全球气候变化的近期预测和长期预估

  拟资助6~8项。

  6. 人类活动对环境影响的机理

  本领域的科学目标:以人地协调的科学发展观为指导,鼓励多学科联合和交叉,研究工农业生产、基础工程建设、资源与能源开发、城市化等过程中人类活动对地球环境的影响机理,掌握人类活动在地球环境和区域环境演化中的作用以及它给地球系统可能带来的灾难性后果,为减少地球灾害、保护地球环境、促进社会的可持续发展提供科学依据。

  本领域的主要研究方向:地球工程与全球变化;资源利用的环境效应;重大地质灾害和大规模人类工程活动对环境影响的机理;区域环境过程与调控;自然过程与人类活动相互作用;区域可持续发展。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)区域发展、城镇化过程与环境变化

  (2)土地整治、土地利用变化及其环境效应

  (3)污染物的环境过程与生态、健康影响机理

  (4)地下水的污染过程与环境修复

  (5)资源开发诱发的地质灾变机理及其防控

  (6)重大工程的地质环境效应与重大地质灾害防控

  拟资助6~8项。

  7. 陆地表层系统变化过程与机理

  本领域的科学目标:揭示陆地表层系统水、土、气、生等关键要素的相互作用机制、界面过程及时空演化规律,提高对陆地表层系统结构与功能关系的认识;阐明陆地表层系统人与自然相互作用过程及耦合机理,为区域可持续发展提供科学依据。

  本领域的主要研究方向:陆地表层关键自然要素相互作用与界面过程;陆地表层物质迁移转化过程;陆地表层自然与人文要素的耦合过程;陆地表层系统综合研究的理论和方法。鼓励跨区域和地理单元类型的比较研究,形成对陆地表层宏观分异规律的认识。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)陆地表层系统格局与过程的相互作用机理

  (2)地表关键带的生物地球化学循环过程与空间分异规律

  (3)气候、水文与地貌的相互作用及环境与灾害效应

  (4)冰冻圈过程及效应

  (5)土壤与植被的相互作用及其时空异质性

  (6)生态系统退化机制与恢复策略

  (7)生态系统过程与生态系统服务

  (8)人文过程对地表系统演化的影响和响应

  (9)人文过程空间量化及其模拟研究

  (10)关键地理过程的尺度效应与尺度转换

  (11)陆地表层系统过程的综合集成与模拟

  拟资助6~8项。

  8. 水土资源演变与调控

  本领域的科学目标:阐明水、土壤演变过程及其耦合,揭示水土资源形成和演变规律,提出水土资源可持续利用途径和保育模式。

  本领域的主要研究方向:土壤过程与演变;土壤质量与资源效应;流域水文过程及其生态效应;区域水循环与水资源的形成机制;区域水、土过程耦合与资源优化配置。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)土壤属性的时空变异及土壤资源信息化

  (2)土壤过程的相互作用机理与效应

  (3)土壤生物多样性及其功能

  (4)土壤营养元素循环与肥力演变

  (5)土壤退化机理与土壤修复

  (6)土壤质量与农产品安全

  (7)区域土壤侵蚀与水土保持

  (8)流域地表水循环及预测

  (9)流域生态水文过程与模拟

  (10)自然与社会水循环及相互作用

  (11)极端环境下的水变化与效应

  (12)高强度土地利用的水土环境效应与调控

  (13)区域水、土资源的承载力及安全

  (14)区域水资源安全与调控

  (15)水土过程耦合机理及调控

  拟资助6~8项。

  9. 海洋过程及其资源和环境效应

  本领域的科学目标: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,以亚洲边缘海及邻近大洋为关键海区,通过对不同时间和空间尺度的海洋物理、化学、地质和生物等过程及其相互作用的研究,加深对海洋过程与机制的理解,提升我国海洋基础研究水平,推动我国海洋科学研究从近岸浅海向深海拓展。

  本领域的主要研究方向:西太平洋的多尺度过程与高低纬相互作用;我国近海的海陆相互作用;海洋微生物与生物地球化学循环;海洋生态系统与生态安全;海底资源的成矿成藏理论;极区环境变化与海洋过程。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)多尺度海气相互作用及其对区域气候的影响

  (2)大洋与边缘海的物质输运与交换

  (3)陆地入海物质的环境效应与生态灾害

  (4)海底深部地球物理探测

  (5)海底的岩浆活动与构造演化

  (6)深水油气系统的形成与构造和沉积过程

  (7)海洋雾霾的形成机制及有害物质的入海通道

  (8)微生物的碳、氮、硫、磷生物地球化学循环

  (9)海洋物理–生物地球化学过程的相互作用

  (10)近海环境演变过程、机制与灾害风险

  (11)海洋生物对环境变化的适应机制

  (12)极地的海洋过程、冰盖过程与生态系统的变化

  (13)北冰洋海洋、海冰过程的动力机制与预测

  拟资助6~8项。

  10. 日地空间环境和空间天气

  本领域的科学目标:以日地系统不同空间层次的空间天气过程研究为基础,以统一时空基准形成空间天气链锁过程的整体性理论为框架,取得有重大影响的原创性进展;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、空间对地观测提供基础数据;实现与数理、信息、材料和生命科学等的多学科交叉,开拓空间天气与地球动力学及其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、地基观测数据进行数据分析、理论研究与数值模拟,特别是利用子午工程数据开展空间天气研究。该领域包括空间大地测量的相关基础研究。

  本领域的主要科学问题:空间天气科学前沿基本物理过程;日地系统空间天气耦合过程;空间天气区域建模和集成建模方法;空间天气对人类活动的影响机理。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)太阳驱动源、相关物理机制及太阳周行为研究

  (2)空间天气、空间气候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)太阳系及行星空间天气

  (5)空间天气预报模式和方法及灾害性空间天气预警

  (6)空间天气对航空航天、通信导航、材料、生命等方面的效应研究

  (7)空间环境探测的新概念、新原理、新方法、新技术以及空间探测计划的预先研究

  (8)陆、海、空、天大地测量观测新理论和新技术

  (9)大地测量探测及地球质量迁移过程与机制

  (10)时变大地测量多源数据融合、反演及应用

  鼓励上述研究方向之间的交叉融合。

  拟资助4~6项。

  11. 对地观测及其信息处理

  本领域的科学目标:面向地球系统科学研究与系统监测,通过对地观测、地理信息系统和导航定位等领域科学问题的研究,发展地球系统要素观测数据的获取、处理与分析基础理论与方法,构建地球系统分析与模拟的几何与物理边界条件参数集,为提高对地球系统的科学认知与监测预警的能力、解决可持续发展所面临的资源、环境、生态、灾害、人类健康和公共安全等方面的重大问题提供科学与技术支持。

  本领域的主要研究方向:电磁波地表作用与传输机理;分布式、可重构对地观测与综合对地观测系统;高时空间基准的确定和维护;地理空间认知、时空信息模型与数字地球构建理论;多源对地观测数据融合与地球系统参数反演及数据同化;地球表层系统的多维时空过程分析与综合模拟及预测预警。

  2015年度拟重点资助的研究方向:

  (1)高精度时频基准与空间基准确定的理论与方法

  (2)泛在地理信息集成与质量评价方法

  (3)地理空间大数据表达与管理的理论与方法

  (4)地理计算与时空分析的新理论与新方法

  (5)地理信息服务新理论与新方法

  (6)人文与自然过程的地理建模与模拟方法

  (7)特殊地物多维波谱库建立及深度挖掘的理论与方法

  (8)电磁波与地表环境相互作用机理及遥感建模理论

  (9)大气成分遥感反演与环境分析

  (10)复杂地表的参数遥感反演理论与方法

  (11)水、碳、氮等循环的遥感分析与系统模拟

  拟资助4~6项。

 

版权所有 国家自然科学基金委员会地球科学部

地址:北京市海淀区双清路83号 邮编:100085 电话:010-62327157 传真:010-62326900