青藏高原地–气耦合系统变化及其全球气候效应

  青藏高原是控制大气环流及其变化的重要因子,并通过能量和水分循环过程影响着区域和全球的气候变化。随着全球气候变化研究的深入,青藏高原地–气耦合系统变化及其全球气候效应的重要性越来越显现,已经成为一个重要的国际气候研究和地球系统科学研究前沿。加深青藏高原对中国灾害性天气气候变化影响的研究,将提升我国灾害性天气气候预报能力。

  一、科学目标

  实施本重大研究计划,旨在揭示青藏高原对全球气候及其变化的影响机制,提高亚洲及全球天气气候预测水平,培养一批优秀的领军人才,把我国青藏高原大气科学研究进一步推向世界舞台,处于国际的领军地位,为社会的可持续发展做出贡献。本重大研究计划总体科学目标是:认识青藏高原地–气耦合过程、青藏高原云降水及水循环过程以及对流层–平流层相互作用过程;建立青藏高原资料库和同化系统;完善青藏高原区域和全球气候系统数值模式;揭示青藏高原影响区域与全球能量和水分循环的机制。

  二、核心科学问题

  本重大研究计划的核心科学问题是:青藏高原地–气耦合系统变化如何影响亚洲和全球气候系统。该重大研究计划的组织实施将围绕以下三个核心科学问题开展。

  1. 青藏高原大地形对全球大气环流的调控

  研究青藏高原地表过程与地–气相互作用;青藏高原多尺度地形的动力效应及其影响;青藏高原大地形对大气环流变化的影响。

  2. 青藏高原地–气耦合系统变化对全球能量、水分循环的影响

  研究青藏高原云降水物理及大气水循环;青藏高原能量和水分循环的联系及其影响;高原地–气耦合过程影响季风与能量和水分循环的机制;青藏高原和海洋对区域和全球气候变化的协同影响;青藏高原对流层–平流层大气相互作用。

  3. 青藏高原地–气耦合系统对我国灾害性天气气候的影响机理

  研究高原地–气过程对我国灾害性天气的影响机制;高原多圈层相互作用对亚洲季风和中国旱涝的影响;青藏高原对全球季风及气候异常的影响;天气与气候系统模式、物理过程、再分析资料和数据同化关键技术。

  三、2016年度重点资助领域和研究方向

  本重大研究计划2016年度计划资助直接费用3 000万元。对有较好的创新研究思路或较好的前期结果,但尚需一段时间探索研究的申请项目将以“培育项目”方式予以资助,资助期限为3年,直接费用平均资助强度约80万元/项;对已有较好研究基础和工作积累,提出明确而新颖的重要科学问题进行深入系统研究的项目申请将以“重点支持项目”的方式予以资助,资助期限为4年,直接费用平均资助强度约300万元/项;本重大研究计划已进入第4年,根据前三年资助重点支持与培育项目布局和整体进度安排,经指导专家组讨论与研究决定,为了更好地及时总结前期研究成果,进一步加强各项目间研究内容的有机组合、优势互补,从2016年起分阶段开展集成综合研究,集成项目的资助期限为3年,直接费用平均资助强度约300万元/项。

  2016年度重点资助研究方向

  1. 青藏高原区域地–气系统多源观测(特别是第三次青藏高原观测)陆–气耦合资料同化研究

  2. 青藏高原地–气耦合系统数值模式关键物理过程的研究(尤其是高原湖泊与湿地、重力波拖曳、边界层、辐射与平流层物理化学等过程)

  3. 青藏高原地–气耦合过程中高原大气热源形成相关机制及其对下游灾害性天气的影响

  4. 青藏高原深对流云降水物理动力过程及其数值模式研究;高原复杂地形与周边地区水循环过程多尺度变化特征及其天气气候效应

  5. 青藏高原地–气耦合过程影响全球及区域能量和水分循环的机制

  6. 青藏高原对全球对流层–平流层大气行星波相互作用的影响;青藏高原对流层与平流层大气物质(水汽、气溶胶、臭氧等)输送的天气气候效应

  7. 青藏高原地–气耦合系统和海洋对全球气候的协同影响

  8. 不同尺度中低纬系统相互作用对青藏高原动力、热力结构特征影响及其天气气候效应

  2016年度重点资助的集成研究方向

  2016年度将重点资助下列3项集成项目研究。

  (1)青藏高原地–气耦合过程和海洋对区域能量和水分循环及全球气候的协同影响

  影响青藏高原大气热源及其变化的主要控制因子;瞬变过程在青藏高原和海陆气相互作用过程协同影响全球气候变化中的作用;基本气流、青藏高原定常波和海洋/大气环流异常的相互反馈及其对全球气候异常的影响;在此基础上对已经立项的相关项目进行集成研究。

  (2)青藏高原区域多源信息融合、资料同化和数值模式的发展

  在已执行的相关重点与培育项目的基础上,构建一套综合多源资料的青藏高原区域再分析资料集;重点集成卫星遥感、探空与地面等多源观测获取的大气、陆面、冰雪与水文等资料,形成现代观测、同化与融合前沿技术的再分析产品,该产品应具有质量控制好、变量全、空间覆盖区域广、时间跨度长、时空分辨率高等特点。集成已执行的相关重点与培育项目中与青藏高原密切相关的大气物理过程和陆面过程参数化方案及其不确定性研究的成果;改进高分辨率大气环流模式以及相应的气候系统模式在青藏高原区域的模拟性能。

  (3)青藏高原大气多源信息综合数据共享平台建设

  建设平台重点整合集成长时间的青藏高原地区气象业务观测资料、历次大气科学试验大气和陆面过程等观测资料、卫星遥感气候产品,以及全球和区域再分析产品,集成“青藏高原地–气耦合系统变化及其全球气候效应”计划中有关大气和陆面分析和再分析项目形成的数据产品;研究青藏高原多源信息存储模型,构建青藏高原多源信息数据库群;研究建立支持多源数据整合、数据管理、共享服务所需的数据信息标准规范;设计可扩展的系统架构和统一的数据接口,构建标准、统一、开放的青藏高原大气多源信息资源共享综合应用平台。平台建设要满足本研究计划的研究及其未来研究和业务的需求。

  四、申请注意事项

  1. 申请人在填报申请书前,应认真阅读《指南》。申请书选题应符合本重大研究计划的实施原则,并论述与《指南》最接近的科学问题,以及对解决核心科学问题和实现重大研究计划总体目标的贡献。项目申请书的目标和内容应瞄准重大研究计划的核心科学问题,突出有限目标,强调创新点与前沿基础科学问题的研究。不符合《指南》的申请将不予受理。如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的国家其他科技计划项目,应当在报告正文的“研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

  2. 申请人可根据拟解决的具体科学问题,在分析国内外已有成果的基础上,明确新的突破点以及创新思路,自由确定项目名称、研究内容、研究方案和相应的研究资金。

  3. 申请书中资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”、“重点支持项目”或“集成项目”,附注说明选择“青藏高原地–气耦合系统变化及其全球气候效应”,以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

  4. 项目执行过程中须关注与本计划其他项目之间的相互支撑关系。

  5. 申请书由地球科学部负责受理。

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