发布网友 发布时间:2024-08-18 15:21
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热心网友 时间:2024-08-27 09:39
地球系统科学研究自1983年美国国家航天局提出概念以来,经历了快速发展。科学家们认识到地球物理过程与生物过程的互动,形成了地球系统这一核心思想。1990年代,这一共识促使各国如美国、英国、日本等纷纷制定相关计划,地球系统科学教育在多所大学得以推广,如美国已有22所大学将其纳入课程,联合国《21世纪议程》也将其视为可持续发展的重要科学支柱。
面对地球系统科学的重大问题,跨学科合作显得尤为重要。英国自然环境研究委员会在2002年推出的量化并理解地球系统(QUEST)计划,旨在6年内(2003-2009年)提升对地球系统中大规模过程及其相互作用的理解,重点聚焦于大气、海洋、陆地生物、物理和化学过程的互动,以及人类活动与自然环境的复杂关系,分为三个主题:碳循环与气候、大气成分的自然变化、全球环境变化对资源的影响。
德国联邦政府与科学基金会合作,制定了地球工程学超大型研究计划,旨在探索地球未来状况,强调地球科学与其他科学的跨学科合作,以解决与社会发展和生态相关的问题。该计划旨在研究地球过程及其变化,评估人类活动对自然平衡的影响。
中国科学家如叶笃正以地球系统科学为指导,自1987年起进行全球变化预测研究,高层领导也高度重视,中国科学院院长路甬祥和温家宝总理都强调了地球系统整体行为研究的重要性和现代地质工作的转变。自然科学基金委地学部在2002年提出了21世纪初的地球科学战略,强调以地球系统各圈层相互作用为主线,发掘我国优势领域的研究重点。
地球系统指由大气圈、水圈、陆圈(岩石圈、地幔、地核)和生物圈(包括人类)组成的有机整体。地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制,地球系统变化的规律和控制这些变化的机理,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。地球系统科学研究的空间范围从地心到地球外层空间,时间尺度从几百年到几百万年。