“地球系统探测新原理与新技术”び畔攘煊蛴氲厍蛳低晨蒲
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地球系统名词解释
地球系统(Terraforming地球)是指人类尝试将地球变为适宜人类居住的状态的过程。
这一概念最初用于描述人类对外星生命的探索,以便将其视为一个地球系统项目的一部分,类似于人类探索太空的任务。
地球系统的目的是改善地球的生态环境,使人类和其他生物能够安全地生活在其中。
地球系统的目标是通过多种方法,包括植树造林、增加土壤肥力、发展可再生能源和减少温室气体排放等,改善地球的生态环境。
通过这些方法,人类将能够确保地球的生态平衡,并为未来的世代创造一
个更美好的未来。
地球系统是一个跨学科的概念,涵盖了科学、技术、工程、经济学、社会学和环境科学等多个领域。
地球系统的概念有助于我们更好地理解人类在探索外太空的同时如何保护和改善自己的家园。
地球内部构造的探测技术地球内部是地球科学中一直以来备受关注的领域,不仅对于探索地球的奥秘有极大的意义,还对于研究地球的演化历程、地震活动等方面有着重要作用。
然而,由于地球内部深处高温、高压的环境,一些传统的探测方法已经无法满足需求,因此发展一些新的探测技术成为了促进地球内部研究的必要手段。
一、地震波探测技术地震波探测技术是目前使用最广泛的地球内部探测技术之一。
地震波是指地震时地球内部释放出的能量,并通过地球内部介质的传播而引起的地面震动。
地震波探测技术根据地震波在地球内部的传播速度、传播路径等特征,可以获取各种地质、地球物理参数,例如地壳厚度、地球内部的物质组成等。
地震波探测技术的研究方法是利用地震仪获取地震波数据,并对数据进行处理分析。
地震波数据的处理分析过程是一个多学科综合的过程,包括物理学、地球科学、数学等多个学科的知识。
近年来,随着计算机技术的快速发展,地震波数据的处理分析已经成为研究地球内部结构的重要手段之一。
二、重力探测技术重力探测技术是利用地球重力场的变化来研究地球内部结构的探测方法。
地球的重力场随着地球内部物质的分布和变化而发生变化,因此通过观测重力场的变化可以推断地球内部物质的组成和分布情况。
重力探测技术的主要原理是利用高精度的重力仪器进行观测,根据重力场的变化来推断地球的内部结构信息。
重力仪器通常需要进行高度精确的校准,因此在现代重力探测技术中,研究人员还需要借助卫星定位和激光干涉测量等技术来提高测量精度。
三、磁力探测技术磁力探测技术是利用地球磁场的变化来研究地球内部结构的探测方法。
地球磁场随着地球内部物质的分布和变化而发生变化,因此通过观测磁场的变化可以推断地球内部物质的组成和分布情况。
磁力探测技术的主要原理是利用高精度的磁力仪器进行观测,根据磁场的变化来推断地球的内部结构信息。
在现代磁力探测技术中,研究人员还需要进行高度精确的校准,并采用多种补偿方法来消除磁场的干扰。
四、地形变探测技术地形变探测技术是利用地球内部物质的变化来推断地球内部结构的探测方法。
地理科学研究的前沿技术随着科技的不断发展,地理科学领域也不断涌现出前沿技术。
这些技术不仅可以帮助科学家更好地了解地球表面的特征和变化,还可以对环境变化、自然灾害等提供预测和预警,以及对城市规划和资源利用等方面提供更好的指导和决策。
在这篇文章中,将介绍一些地理科学研究的前沿技术。
1.卫星遥感技术卫星遥感技术是指通过卫星对地球表面进行观测和监测,收集地表信息的技术。
由于卫星遥感技术能够提供全球覆盖、高时空分辨率、数据共享和长期观测等特点,因此在地理科学研究中得到广泛应用。
卫星遥感技术可以获取大量的地表信息,包括地表温度、陆地覆盖、海洋表面高度、水量分布等,这些数据可以用于预测自然灾害、应对气候变化、管理自然资源,也可以为城市规划、交通运输等提供参考。
2.地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)是一种将地理信息与数字信息结合起来的技术。
GIS可以将不同来源和形式的地理数据进行整合,构建出地理信息数据库,并且能够进行空间分析、数据分析和地图制图等工作。
GIS可以用于城市规划、土地利用、资源管理、环境保护等方面的决策和决策支持。
通过GIS,人们可以更好地了解地表状况、资源分布、环境状况等,也可以为应对自然灾害、气候变化、城市发展等提供指导和决策依据。
3. 建模技术建模技术是将地球系统的物理过程用模型来表示和描述的技术。
建模技术可以对多种物理过程进行模拟和预测,如海洋环流、气象变化、冰雪融化等,从而为我们提供更好的决策依据和预测。
建模技术的发展还促进了数据共享和模型开发的标准化。
通过建立复杂模型,可以更好地了解地球系统的运作规律,从而为管理和决策提供更好的指导。
4. 激光雷达技术激光雷达技术是通过激光雷达对地表进行扫描,获取地表的三维信息的技术。
激光雷达技术在地图制作、地形测量、建筑物建模、城市规划等领域得到了广泛应用。
激光雷达技术准确度高、扫描范围广、高速测量等特点,成为建立数字高程模型、了解压力变化、土地利用监测等方面的重要工具。
人类探索深海的新技术进展深海是地球上浩瀚而神秘的领域之一,其深度、压力、温度与光照都与陆地和浅海不同,这也使得深海生态系统及其物理、化学与地质特征都大不相同。
而近年来,随着科技水平的提升,人类探索深海的新技术不断涌现,使我们对深海的了解也在不断拓展。
一、无人潜艇无人潜艇是一种通过电缆或无线电远程控制的可潜水的无人驾驶潜艇。
其不仅能够在深海中进行科学调查和研究,还能够进行深海勘探和资源开发。
目前,世界上一些发达国家已经将无人潜艇列为自己深海科学研究和开发战略的重要组成部分。
二、遥感探测技术遥感探测技术是一项利用卫星技术对深海水文、气象、地质等特征进行动态监测的技术。
通过遥感探测技术,科学家们可以清晰地观测到深海中的物理、化学、生物地理等特征,并对深海生态系统的变化进行及时监测和分析。
三、海洋机器人海洋机器人是一种可以在深海中进行复杂任务操作的机器人,能够应对各种不同的海洋环境。
由于其强大的操作和采样能力,在深海勘探和科学研究中得到了广泛应用。
海洋机器人可以安装各种传感器和探测设备,从而实现对深海环境和生态系统的高效监测和采样。
四、深海钻探技术深海钻探技术是指在深海区域中进行岩石、矿物学习、地震研究、古气候变化等科学研究过程中,通过钻探取样的技术。
由于深海中的温度、压力、流速等特征与陆地上有很大不同,因此深海钻探需要使用全新的材料和技术,并做出更加精确的预测和演算。
综上所述,人类探索深海的新技术进展包含了无人潜艇、遥感探测技术、海洋机器人和深海钻探技术等。
这些新技术的出现,为人们了解和开发深海带来了极大的便利。
在未来,随着技术的不断创新和发展,人们对深海的探索将更加深入,甚至提供更多的惊喜和新发现。
一、地球系统科学的概念地球系统科学是研究地球各种自然现象和地球内、外部分相互作用的一门综合性学科,它侧重于地球系统整体性质和规律性的研究。
地球系统科学的出现,标志着科学研究的一个重大转变,即由过去的单一学科分析逐步向多学科交叉融合的态势发展。
地球系统科学的研究内容主要涉及到大气、海洋、陆地、生物圈等多个领域,旨在全面了解地球的动态变化和相互通联,以期更好地保护地球环境、实现可持续发展。
二、地球系统科学的重要原理1. 系统性原理地球是一个复杂的系统,包括大气、海洋、陆地和生物等多个相互关联的要素。
而这些要素之间相互作用,构成了地球系统。
“系统思维”是地球系统科学的核心原理,即以整体的观念看待地球,探寻各个要素在系统之中的相互关系和影响,从而揭示地球系统的整体性质和演化规律。
2. 动力学原理地球系统的各要素之间存在着复杂的动力学过程,包括气候变化、天气系统、海洋循环、地球物质循环等。
研究这些动力学过程,并将其纳入到地球系统的整体框架之中,有助于揭示地球系统内在的规律性和演化机制。
3. 平衡与失衡原理地球系统的内部各个要素之间存在着一种动态的平衡状态,但受到外部因素的影响和内部要素之间的相互作用,也可能出现失衡的情况。
通过研究平衡与失衡的原理,可以更好地了解地球系统的紊乱与稳定之间的关系,及时发现问题并采取相应的措施。
4. 可持续性原理地球系统科学强调地球的可持续发展,即要在满足人类需求的保证未来世代的生存和发展。
地球系统科学研究的重要目标之一是确定可持续发展的策略和措施,以减缓气候变化、保护生态环境、合理利用自然资源等,实现地球生态系统的可持续发展。
5. 多学科交叉原理地球系统科学是一门综合性的学科,其研究内容和方法涉及到地球物理学、地球化学、地质学、气象学、海洋学、生态学等多个学科领域。
多学科交叉原理要求地球系统科学家跨学科合作,充分利用各种技术手段和理论方法,从多个方面深入研究地球系统的结构、动态和演化规律。
空间科学和探测技术的新进展探索宇宙、认识自然,一直是人类不懈的追求。
随着现代科技的不断发展,空间科学和探测技术日新月异,为人类对宇宙的认识带来了越来越多的启示。
本文将为读者介绍近年来空间科学和探测技术的新进展。
一、合成孔径雷达成像技术合成孔径雷达是一种用于地球或其他行星表面观测的无源遥感技术。
它是通过接收反射、散射或散射反射的微波信号,来探测地球或其他天体表面的物理、化学、生物及地质构造等参数的技术。
该技术的一大优点是可以在白天和夜晚、晴雨云雪等多种气象条件下实现高精度、全天候的观测和成像。
近年来,合成孔径雷达成像技术已经被广泛应用于地球观测、气象监测、环境评估、城市规划等领域。
同时,它也已经开始被应用于月球和火星等星球表面的勘察和探测中。
二、空间激光通信技术空间激光通信是一种用于两个或多个空间平台之间进行高速、稳定、安全通信的技术。
它是通过激光束在空间中传递信息,使得能量利用率更高、带宽更宽、传输距离更远、抗干扰性更强。
空间激光通信技术可以实现数百兆比特到数千兆比特每秒的数据传输速率,比目前广泛应用的微波通信技术快得多。
空间激光通信技术的发展将为未来空间探测任务、卫星导航、天基测量、环境监测等提供更高质量的数据传输手段。
三、星箭共用技术在过去,每一次发射有效载荷(如卫星)都需要使用不同的火箭,这意味着高昂的成本和资源的浪费。
为了解决这些问题,星箭共用技术应运而生。
星箭共用技术可以实现多个卫星或其他有效载荷在同一火箭上共同发射,从而降低发射成本和提高成本效益。
这种技术已经在很多国家的航天工程中得到了广泛应用。
四、航天器3D打印技术3D打印技术,是一种新兴的快速成型技术,它在生产、制造、医疗、文化艺术等领域中都得到广泛应用。
而航天器也可以通过3D打印技术来对部件进行制造,从而更好地适应航天器的复杂结构和高质量要求。
将3D打印技术应用于航天器制造中,可以构建更复杂、更纤细、更强壮的构件,同时也可以实现模块化和自适应结构等先进设计理念,为未来太空探测任务提供更好的技术保障。
空间科学探索的新技术和新成果在人类历史上,探索外太空一直是人们热衷的话题和研究领域。
随着科技的不断发展和人类文明的不断进步,科学家们正在致力于探索更多更深的宇宙奥秘。
在这个过程中,新技术和新成果正在不断涌现。
一、火星殖民计划的进展火星是人类未来的探索目标之一。
为了实现人类登陆火星的目标,科技公司SpaceX公司已经开始研究陆地化火箭技术,以实现将人类送往火星的梦想。
此外,NASA也正在计划着类似的探测计划。
这些计划的实现将会改变人类的未来,让我们更深入地了解宇宙的秘密。
二、基于波束遥感的黑洞探测技术波束遥感技术是一种基于激光和雷达系统工作的技术。
该技术可用于确定大型天体(如恒星和行星)之间的位置和距离,并且现在已经被用于探测黑洞。
通过使用波束遥感,科学家们可以精确地测量黑洞和其中物质的位置和质量,并能够更好地理解黑洞在宇宙中的作用和行为。
三、开发出新型太阳能电池太阳能电池技术在航天探索中起着至关重要的作用,因为周期性的太阳辐射是其中的重要能源来源。
一些科学家正在试图利用新技术来提高太阳能电池的效率,以便更好地利用这个能源。
事实上,已经有一些突破性技术出现,使得太阳能电池价格更加实惠,也使得利用太阳能的方式变得更加的清洁和有效。
四、通过可重复使用的火箭进行载人探索在过去几十年中,为了航天探索计划,我们已经制造了各种类型的卫星、宇宙飞船、探测器等载体。
然而,我们遗留在太空的垃圾以及使用一次即弃的火箭燃料等问题也日益凸显。
现在,一些科技公司开始关注这些问题,研究出可重复使用的火箭,以减少垃圾和环境污染,让太空探索更加的可持续和实用。
五、直接探测并观测黑暗物质宇宙中的黑暗物质始终是难以捉摸的钻石,长期以来学界一直在呼吁开发直接探测和观测黑暗物质的技术。
最近,科学家们已经成功实现了这一目标,获得了黑暗物质的" 呈现 " ,这将使得我们更好地了解宇宙的结构和发展,也有助于发展新的理论和科学研究方向。
探索地球的实验有哪些原理
探索地球可以通过各种实验来研究地球的组成、结构和运动定律。
常见的实验原理有:
1. 地震波实验- 利用震源产生的地震波,研究地球内部结构。
2. 磁场实验- 测量地球不同位置的磁场信息,揭示地核的磁场。
3. 重力实验- 精确测量重力加速度的变化,计算地球的质量分布。
4. 热流实验- 测量地热流量分布,了解地幔的热状况。
5. 锚定台实验- 通过观测固定台的位置变化,确认地壳运动规律。
6. 钻探取核- 直接取出地层岩石和冰核样本,分析地质历史。
7. 卫星观测- 利用卫星监测地球各项参数,全面了解地球系统。
8. 仪器记录- 使用地震仪、磁力仪等各类仪器,持续监测地球变化。
9. 模型模拟- 建立地球系统数值模型,模拟地球运动过程。
通过这些不同的实验手段,科学家得以深入探索地球的奥秘。
地理科学中的新技术与应用地理科学是一门研究地球表面特征、自然环境和人类活动的学科。
近年来,随着科技的不断进步,地理科学也得到了一些新技术的支持,大大推进了这门学科的发展。
接下来,本篇文章将着重介绍地理科学中的新技术及应用。
1. 卫星遥感技术卫星遥感技术是一种通过人造卫星对地面进行探测,收集地球表面特征、气象情况等信息的技术。
利用卫星遥感技术,可以获取大量的环境数据,例如大气温度、云量、降水量、植被覆盖率等。
这种技术的优势是无需接触地面,便可以获得很多地理信息,大大提高了数据收集的效率和准确性。
在环境保护、气象预测、气候变化等方面都有广泛的应用。
2. 地理信息系统(GIS)地理信息系统(GIS)是一种计算机技术,用于收集、存储、处理、分析和展示地理信息的系统。
GIS系统通常包括硬件、软件、数据和人员组成,具有空间数据处理、空间分析、空间模拟、空间可视化等功能。
GIS系统可以用于制图和分析,完成很多地理问题的解决。
例如,GIS可以用于土地利用规划、城市规划、自然资源管理等方面。
3. 全球定位系统(GPS)全球定位系统(GPS)是一种利用卫星技术进行导航和定位的系统。
GPS是利用全球性的卫星网络,通过定位和测算技术来精准地确定地球上任何地方的位置和时间,广泛用于车辆导航、船舶导航、航空导航等方面。
利用GPS,可以准确地测量每个点的经纬度坐标和高程,对于地图制作以及精确定位等方面有很大的帮助。
4. 虚拟地球虚拟地球是一种通过计算机技术和数据处理技术,将地球表面上的各种地理信息呈现在计算机屏幕上的技术。
虚拟地球可以通过三维模型等技术,将地球表面的各种地理信息呈现在计算机屏幕上,用户可以自由地进行缩放、旋转、漫游和查询等操作。
虚拟地球的应用非常广泛,在环境保护、城市规划、旅游等方面都有很大的帮助。
5. 区块链技术区块链技术是一种去中心化的分布式数据库技术,可以对数据进行加密和验证,有效保护数据的安全性和隐私性。
深海探索的新技术与发现引言深海,作为地球上最后的未知领域,一直吸引着科学家和探险家的目光。
随着科技的发展,人类对深海的了解逐渐加深,许多新技术的应用使得深海探索变得更加高效和安全。
本文将介绍近年来深海探索中的一些新技术及其带来的重大发现。
深海探索的新技术无人潜水器(AUV)无人潜水器是一种无需人员操控即可自主执行任务的水下机器人。
它们可以携带各种传感器和仪器,深入海底进行地质、生物等多领域的调查。
AUV的出现大大减少了深海探索的风险和成本。
深海钻探技术深海钻探技术能够获取海底以下的岩心样本,帮助科学家了解地球的内部结构和历史。
这种技术对于研究板块构造、地震活动以及寻找海底资源具有重要意义。
深海摄像系统高清深海摄像系统能够在极端环境下工作,为科学家提供实时的海底图像。
这些图像对于研究海底生态系统、物种分布以及环境变化至关重要。
深海声学技术深海声学技术利用声波在水下的传播特性,进行海洋测绘、目标探测和通信。
这种技术在深海探索中发挥着重要作用,尤其是在定位失事船只和飞机残骸方面。
深海探索的重大发现深海生命形式深海环境中的生命形式极其多样,包括耐压、耐寒、耐黑暗的微生物、无脊椎动物和鱼类。
这些生物的存在挑战了人类对生命极限的认识。
海底矿产资源深海探索发现了丰富的海底矿产资源,如多金属结核、富钴结壳和硫化物矿床。
这些资源的开采潜力巨大,但同时也带来了环境保护的挑战。
深海生态系统深海生态系统的研究揭示了复杂的物种相互作用和能量流动过程。
这些知识对于理解全球生物多样性和保护海洋环境具有重要价值。
古气候记录深海沉积物中的化石记录提供了过去气候变化的重要信息。
通过分析这些记录,科学家可以更好地预测未来的气候变化趋势。
结论深海探索的新技术不断推动着人类对这一神秘领域的认知边界。
从无人潜水器到深海钻探技术,再到深海摄像系统和声学技术,每一项进步都为我们打开了通往深海世界的新大门。
这些技术不仅加深了我们对地球内部结构和历史的理解,还发现了新的生物种类和矿产资源,为科学研究和经济发展提供了宝贵资料。
第21卷第10期2006年10月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.21 N o.10O c t.,2006文章编号:1001-8166(2006)10-1097-04“地球系统探测新原理与新技术”优先领域与地球系统科学吕克解1,周小刚1,2(1.国家自然科学基金委员会地球科学部,北京 100085;2.中国气象局培训中心,北京 100081)摘 要:地球系统科学是研究组成地球系统的子系统之间相互联系、相互作用的机制,研究地球整体结构、特征、功能和行为,研究地球系统变化的规律和控制这些变化机理的科学。
对地观测、探测与分析技术的发展是地球科学创新思维来源的技术保障,同时对地球科学基础理论研究水平的提高起着重要的作用。
21世纪地球科学的发展将更加重视发展地球系统科学的理论、方法与技术体系。
“地球系统观测、探测新原理与新技术”被列入国家自然科学基金委员会地球科学部“十五”优先资助领域。
回顾“十五”期间的资助情况,探讨该领域和地球系统科学的关系,将有利于“十一五”对该领域资助工作的调整与完善。
关 键 词:地球系统科学;地球系统观测、探测;新原理新技术中图分类号:P 文献标识码:A 计算机、电子学、空间探测等现代科学技术的发展,促进了地球科学的进步,以地球系统为主线的科学研究愈加受到人们的重视。
20世纪80年代中期,以N A SA美国地球系统科学委员会在1988年出版的《地球系统科学》一书为标志的“地球系统科学”思想和概念被明确提出[1]。
它强调从整体出发,将地球的大气圈、水圈、岩石圈和生物圈看作是一个有机联系的系统,以地球系统的整体观念,深刻地理解地球系统各圈层形成与变化过程以及这些过程之间的相互作用和人为因素的影响,从而为全球环境变化预测建立科学基础,并为地球系统的科学管理提供依据。
用系统的观点研究地球,为人类的生存、发展、生活质量的提高提供知识和基础,促进重大的地球科学问题研究的新突破,成为21世纪地球科学发展的主要目标。
1 “地球系统探测新原理与新技术”优先领域1.1 背景与意义地球科学作为一门已经有数百年发展历史的科学,在现代科学技术发展的驱动下,在研究地球及其各圈层的起源、结构、演化与运动规律等方面已经取得了理论上和应用上的重大进展。
随着人类社会谋求可持续发展的意识不断加强,地球科学的研究需要回答诸如地球资源还能支持人类社会发展多久、人类生存环境对人类自身发展的极限承载力,以及全球环境在人类干预下的变化趋向等问题。
这就需要把地球的大气圈、生物圈、水圈、岩石圈、地幔和地核以及近地空间视为密切联系的整体,研究和理解它们之间相互作用的过程和机理。
20世纪60年代板块学说的提出与发展等均得益于地球物理探测技术、星载遥感技术、大洋钻探技术和探测技术等发展。
20世纪90年代以来,以空间技术和信息技术为先导的高新技术群迅速发展,不仅引起了地球科学工作方式、科学研究方式和思维方式的巨大变化,而且带动了有关学科领域的全面发展和变革。
无论是从历史的角度来看,还是纵观现代发展态势,无不体现了这一鲜明的特点。
新技术的应用、新仪器的发明和新科学设施的建设与应用是20世纪地球科学取得重大成就的根本原因 收稿日期:2006-09-14;修回日期:2006-09-24. 作者简介:吕克解(1950-),女,上海人,副研究员,主要从事基金管理和遥感应用研究. E-m a i l:l uk j@n s f c. g ov. c n之一。
现代科学技术和对地观测等新技术的发展,推动了地球科学问题的深入研究,使一些重大地球科学问题的研究可能面临新的突破。
高新技术正成为21世纪地球科学发展的关键。
地球科学研究中实验方法、手段的改进、创新对提高我国地球科学领域解决重大科学问题的能力,推动基础研究水平的提高是十分重要的。
21世纪地球科学的发展离不开现代观测、探测、实验和信息技术对地球科学基本科学数据的系统采集、积累与分析。
在地球系统科学研究的方法论中,从原始数据采集到数据分析评价和解释判断,再到概念模型的建立和验证,每一个环节都与现代高新技术的应用密不可分。
遥感、地理信息系统和全球卫星定位技术等的高新技术在地球科学中的广泛应用,使地球科学研究进入了一个综合模型研究时代。
不仅大大提高了地学研究取得第一手资料的质量、效率,而且促进了一些新思想和新理论的诞生。
我国地球科学前沿研究中的高新技术的应用与开发还远远不够,先进技术手段(包括硬件和软件)主要从国外引进,很大程度上受国外的牵制。
对于全球性、区域性的研究,缺乏基于现代技术的、与国际接轨的长期观测站,我国地球系统研究所需的观测系统、数据处理模拟系统等虽然已经受到国家的高度重视,但是与发达国家仍有很大差距。
在我国地球系统科学研究中,未能及时有效地吸纳相关基础科学的新成果,如气候系统观测新技术、新原理和新方法及资料同化技术等。
在我国地球系统科学研究中,可能遇到的难点之一是如何加强模拟计算和平台建设,及如何正确理解地球系统的整体运行机制等。
我国在地球系统研究方面的学术优势在于我国的区域自然条件,以及经济快速发展所产生的资源、环境、灾害压力为其带来的机遇。
而在高新技术应用研究与开发,资金、人力投入方面还存在很大差距,这些都严重地制约着我国地球科学的发展和地球系统科学的深入研究。
地球科学研究是集观测、实验、理论分析与计算为一体的基础科学研究,“地球系统探测新原理与新技术”领域[2]的设立,正是为了通过对制约我国地球科学发展研究手段等的资助,鼓励和引导科学家为我国资源、环境、灾害与可持续发展中的重大问题的解决提供科学与技术支持,发展地球系统科学的理论、方法与技术体系,以高新技术为先导,以调查、探测和观测为基础,通过新方法和新技术的应用,不断产生新的数据和信息,促进多学科交叉与融合,进而形成新的地球科学理论,使地球科学的研究范围向“宏观更宏,微观更微”扩展。
随着新方法、新技术对主要问题提供的新处理手段的出现,将会获得更多有关地球系统的新认识,推动地球系统科学研究,促进和推动地球系统科学研究的深入和发展。
1.2 目标与重要研究方向对地观测技术、地球内部和海洋探测技术、分析测试与实验技术、地球信息技术等构成了地球科学四大技术体系,并极大地推动了地球科学的发展,使地球科学进入了对地球进行整体研究的新时代。
地球科学“十五”优先资助领域的战略目标之一就是为我国资源、环境、灾害与可持续发展中的重大问题的解决提供科学与技术支持,发展地球系统科学的理论、方法与技术体系。
地球科学的前沿研究应以高新技术为先导,促进多学科的交叉与融和。
观测、研究和模拟相结合是地球系统研究的基本方法,应该加强对地球系统的观测、探测和模拟实验,加强信息技术及其理论基础的研究,将高新技术与地球科学前沿研究融为一体,使其相互影响、互相促进,使高新技术在地球科学研究中具有更广阔的用武之地,引发更多的科学发现。
其研究目标为:以高新技术为先导,进一步探索地球系统观测与分析的新原理、新方法、新技术,为地球科学基础科学问题研究提供新的途径和手段。
重要研究方向有以下方面:(1)对地观测和大气探测新原理与新技术。
(2)地球深部与海洋探测理论新技术研究。
(3)微区分析与高精度定年高技术。
(4)地球空间信息科学技术。
(5)地球灾害监测与评价技术。
2 对“地球系统探测新原理与新技术”领域的回顾和思考2.1 领域资助情况回顾从2002年开始,地球科学部打破以前的惯有做法,以优先资助领域中的重要科学问题发布每年的重点项目指南,并按领域设置受理重点项目。
“地球系统探测新原理与新技术”领域被列入地球科学部“十五”优先资助领域。
2003年重点项目指南中虽然没有发布“地球系统探测新原理与新技术”领域科学问题,但收到9项与“地球系统探测新原理与新技术”领域相关的891 地球科学进展 第21卷申请,经评审有1项申请获得资助。
2004年地球科学部“十五”优先资助领域正式发布“地球系统探测新原理与新技术”领域的重点项目指南,关键科学问题为:(1)对地探测新原理;(2)地球深部探测理论与新技术;(3)海洋探测新理论与新技术研究;(4)微区分析与高精度定年;(5)高精度微量物质的测量方法与技术;(6)超微弱信息的分辨与提取新技术;(7)地球空间信息系统集成与虚拟现实技术。
该领域有23项申请,经评审有2项获得资助。
2005年根据2004年该领域科学指导与评估专家组的建议,重点项目指南对发布的拟重点研究的关键科学问题作了一些调整:(1)对地观测新原理与新技术;(2)地球空间信息集成、虚拟现实与仿真技术;(3)大气、海洋、陆地表层探测新理论与新技术研究;(4)地球深部探测理论与新技术研究;(5)精细测量理论与分析方法研究。
该领域有19项申请,经评审有4项获得资助。
该领域已获资助的项目见表1。
表1 2003—2005年“地球系统探测新原理与新技术”领域资助项目一览表T a b l e1 L i s t o f“N e w P r i n c i p l e s a nd T ec hn o l og y o n t he A n a l y s i s o f t he E a r t h S y es t e m”g r antp r o j ec t s i n2003-2005序号批准号负责人项目名称执行年限140337055陈 军G I S空间数据库更新的模型与方法研究2004.01-2007.12 240437017朱 江适应海洋观测资料同化的降维方法及在短期气候预测中的应用研究2005.01-2008.12 340437018李小凡地球深部高分辨探测中的地震波散射及全与方波理论方法研究2005.01-2008.12 440537032段振豪分子水平上计算机模拟地质流体的物理化学性质和地球化学行为2006.01-2009.12 540537031张淳民微型、宽覆盖、宽谱段、高分辨新型偏振干涉成像光谱技术2006.01-2009.12 640537033倪四道D″的结构和后钙钛矿相变2006.01-2009.12 740537034牛生杰层状云降雨物理过程及其人工催化物理效应的观测研究2006.01-2009.122.2 对完善“地球系统探测新原理与新技术”领域资助的思考在地球科学“十五”、“十一五”的发展战略中都提出地球科学前沿研究应以高新技术为先导,并以此促进和推动地球系统科学研究的深入和发展。
地球科学“十五”优先资助领域的战略目标之一就是为我国资源、环境、灾害与可持续发展中的重大问题的解决提供科学与技术支持,发展地球系统科学的理论、方法与技术体系。
“十五”期间“地球系统观测、探测新原理与新技术”领域虽然资助了7个项目,资助率和经费强度不高,但还是吸引了一批在新方法、新技术方面研究探索的科学家,尤其是资助了非地球科学领域的科学家根据地球科学前沿研究需求提出的申请。