地球系统科学是地球科学的转型，为了研究如何将地球科学的转型与中国科学的转型相结合，国家自然科学基金委员会和中国科学院联合开展了相关研究，并出版了《中国地球系统科学2035发展战略》报告，旨在寻找中国地球系统科学突破的重点。提出了3个可能成为突破口的研究方向：(1)海洋碳泵的重新认识，(2)水循环及其轨道驱动，(3)东亚—西太平洋地区的海陆衔接。这些研究方向体现了我国自然环境的特色和已有的科学积累，有望促进中国学派的形成。
地球系统科学是地球科学的转型，为了研究如何将地球科学的转型与中国科学的转型相结合，国家自然科学基金委员会和中国科学院联合开展了相关研究，并出版了《中国地球系统科学2035发展战略》报告，旨在寻找中国地球系统科学突破的重点。提出了3个可能成为突破口的研究方向：(1)海洋碳泵的重新认识，(2)水循环及其轨道驱动，(3)东亚—西太平洋地区的海陆衔接。这些研究方向体现了我国自然环境的特色和已有的科学积累，有望促进中国学派的形成。
由大陆-海洋-大气之间水的3种相态(固态-液态-气态)相互转换和位移构成的水循环,是地球气候系统的主要过程之一.太阳辐射量在地球表面分布不均匀,是地表水循环的基本驱动力.水循环与碳循环密切关联,是气候系统演变中的两条主线.不同时空尺度的水循环和碳循环受天文、地质和生物因素以及它们之间相互作用的控制,揭示水循环地质演变过程及其与气候变化之间的关系,可为了解当今水文气候变化提供宝贵启示.通过水循环地质演变研究现状回顾,提出如下5个科学问题应在未来予以重点关注:(1)雪球地球时期的水循环;(2)植被起源和演化对水循环的影响;(3)深时热带辐合带(inter-tropical convergence zone, ITCZ)的演变与水循环;(4)暖室期地下水与海平面变化;(5)深时水循环中的氧同位素示踪.同时建议我国未来亟须加强的4个研究方向:(1)深时冰室期向暖室期转变中的水循环;(2)深时水循环与生态系统演变;(3)深时水循环研究方法的发展;(4)深时水循环与长周期地球系统演变的数值模型.
由大陆-海洋-大气之间水的3种相态(固态-液态-气态)相互转换和位移构成的水循环,是地球气候系统的主要过程之一.太阳辐射量在地球表面分布不均匀,是地表水循环的基本驱动力.水循环与碳循环密切关联,是气候系统演变中的两条主线.不同时空尺度的水循环和碳循环受天文、地质和生物因素以及它们之间相互作用的控制,揭示水循环地质演变过程及其与气候变化之间的关系,可为了解当今水文气候变化提供宝贵启示.通过水循环地质演变研究现状回顾,提出如下5个科学问题应在未来予以重点关注:(1)雪球地球时期的水循环;(2)植被起源和演化对水循环的影响;(3)深时热带辐合带(inter-tropical convergence zone, ITCZ)的演变与水循环;(4)暖室期地下水与海平面变化;(5)深时水循环中的氧同位素示踪.同时建议我国未来亟须加强的4个研究方向:(1)深时冰室期向暖室期转变中的水循环;(2)深时水循环与生态系统演变;(3)深时水循环研究方法的发展;(4)深时水循环与长周期地球系统演变的数值模型.
气候—构造—剥蚀相互作用是地表层圈相互作用过程的重要方面，近年来相关的研究已逐渐成为地球科学界的热点。主要从数理分析、数值模拟和野外实证3个方面对近30年来气候—构造—剥蚀相互作用的研究进行了回顾和总结，认为以往因果效应的研究思路在一定程度上限制了地表层圈相互作用研究的发展，造山带更适合作为一个在内、外动力能量驱动下不断演化的开放系统来进行研究。总是趋向于平衡状态演化的造山系统会响应内、外动力条件的变化，同时也会反作用于内、外动力因素，但内、外动力因素之间保持相对独立。造山演化的系统观跳出了以往因果效应的思维局限，从而可以很好地解决气候—构造—剥蚀相互作用研究中存在的争议问题。
气候—构造—剥蚀相互作用是地表层圈相互作用过程的重要方面，近年来相关的研究已逐渐成为地球科学界的热点。主要从数理分析、数值模拟和野外实证3个方面对近30年来气候—构造—剥蚀相互作用的研究进行了回顾和总结，认为以往因果效应的研究思路在一定程度上限制了地表层圈相互作用研究的发展，造山带更适合作为一个在内、外动力能量驱动下不断演化的开放系统来进行研究。总是趋向于平衡状态演化的造山系统会响应内、外动力条件的变化，同时也会反作用于内、外动力因素，但内、外动力因素之间保持相对独立。造山演化的系统观跳出了以往因果效应的思维局限，从而可以很好地解决气候—构造—剥蚀相互作用研究中存在的争议问题。
作为美国宇航局(NASA)推动下一代地球科学的手段,地球系统观测台(ESO)将收集一系列地球不同层面的数据,用于深入研究地球系统各组成部分及其相互关系,从而获得对地球系统整体、三维的理解。文章对NASA逐步开展的地球系统观测台计划进行概括,分析了NASA规划ESO项目的科学目标、实施策略和工作重点,详细介绍了ESO首期任务中NASA与印度空间研究组织(ISRO)合作开发的NASA-ISRO合成孔径雷达系统(NISAR)的组成、部署、测量方式、数据产品和测量误差来源,并在此基础上介绍了NISAR航天器和子系统以及NISAR主要的应用领域,提出了对ESO计划的思考及从中得到的启示,以期对中国未来地球观测计划提供有价值的借鉴和参考。
作为美国宇航局(NASA)推动下一代地球科学的手段,地球系统观测台(ESO)将收集一系列地球不同层面的数据,用于深入研究地球系统各组成部分及其相互关系,从而获得对地球系统整体、三维的理解。文章对NASA逐步开展的地球系统观测台计划进行概括,分析了NASA规划ESO项目的科学目标、实施策略和工作重点,详细介绍了ESO首期任务中NASA与印度空间研究组织(ISRO)合作开发的NASA-ISRO合成孔径雷达系统(NISAR)的组成、部署、测量方式、数据产品和测量误差来源,并在此基础上介绍了NISAR航天器和子系统以及NISAR主要的应用领域,提出了对ESO计划的思考及从中得到的启示,以期对中国未来地球观测计划提供有价值的借鉴和参考。
作为地球系统中对全球气候变化最敏感的关键区域,冰冻圈的关键过程研究备受关注。同时,地球系统多尺度关键过程监测研究的必然趋势是从数字化测绘走向智能化测绘。本文针对冰川融化与海平面上升、极地冰盖稳定性及底部结构、南北极海冰变化与极端气候、冻土退化与地质灾害,以及地球系统下的宜居城市地下空间等5方面总结了智能化观测和智能化处理在地球系统关键过程方面的研究现状,进而展望了地球系统关键区域和关键过程的智能化测绘发展趋势,即健全智能化综合监测网络、建立关键区域大数据中心,以及搭建关键过程智能化模拟与预报系统等。
作为地球系统中对全球气候变化最敏感的关键区域,冰冻圈的关键过程研究备受关注。同时,地球系统多尺度关键过程监测研究的必然趋势是从数字化测绘走向智能化测绘。本文针对冰川融化与海平面上升、极地冰盖稳定性及底部结构、南北极海冰变化与极端气候、冻土退化与地质灾害,以及地球系统下的宜居城市地下空间等5方面总结了智能化观测和智能化处理在地球系统关键过程方面的研究现状,进而展望了地球系统关键区域和关键过程的智能化测绘发展趋势,即健全智能化综合监测网络、建立关键区域大数据中心,以及搭建关键过程智能化模拟与预报系统等。