仪器仪表和地球科学相关性分析

仪器仪表和地球科学相关性分析
(-)近中期面临的主要科学问题
近中期地球科学发展面临的主要科学问题是：如何系统性和整体性研 究地球系统过程；如何探索解决人类生存、社会发展和地球系统相关联的 资源、环境、灾害问题。
(二）近期需要开展的主要研究工作
围绕上述面临的主要科学问题，今后一段时间需要开展的研究工 作是：
地球系统多圈层相互作用的研究
地球系统科学就是研究组成地球系统的空间圈、大气圈、水圈、固体 地球（地壳、地幔、地核或岩石层、软流层、中间层）和生物圈（包括人 类）的各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，包括空间、大气、海洋、冰冻层与固体地球 的相互作用及其对全球变化的影响，板块边界及板块内部形变的特征、动 力学及其与地震、火山等灾害的关系，地球深内部的结构、组成、状态、
动力学及其他地球子系统的关系等；研究探测地球表层结构，研究成矿、
成藏的复杂动力学过程，进行能源、资源的立体“透明”勘查，认识成 矿、成藏规律，提高找矿效率，同时研究行星地球环境与生命过程及日地 空间环境和时空演化，从而为全球环境变化预测和资源利用建立科学基 础，并为地球系统的科学管理提供依据。
地球系统中的物理、化学、生物过程及其相互作用研究
以“地球系统”为研究对象，将大气圈、水圈（含冰冻圈）、
(层）和生物圈视为一个整体，探讨由一系列相互作用过程，包括系统各 组成成分之间的相互作用，物理、化学和生物三大基本过程的相互作用以 及人与地球的相互关联和作用，海洋的物理和生物地球化学过程及其资源 环境效应；及由这些相互作用过程联系起来的复杂非线性多重耦合系统形 成的地球系统的运行机制。
人类活动与地球系统的关系研究 
围绕人类活动对地球系统的影响和适应，主要研究人类活动对地球系 统的影响造成的问题，包括灾害、环境污染、生态破坏等，如洁净淡水短 缺，陆地和水生生态系统退化，土壤侵蚀加剧，生物多样性破坏，大气物 理、化学性质变化，放射性气体及核辐射影响，渔业产量下降等。特别是 随着全球变化问题的升温，我国作为《气候框架公约》（UNFCCC)签约 国和《京都议定书》签字国，将承担越来越大的人类活动对全球温室效应 的义务。
4.地球系统相互作用及其变化对人类生存与发展的影响
自然灾害已经成为威胁人类生命、财产安全的主要灾害之一，围绕最 大程度降低灾害损失，重点研究具有中国地域特点、典型而带全球性的资 源环境灾害等问题，认识地球系统的复杂性，提高地球系统变异的可预测 性。主要研究复杂Afe球系统的非线性相互作用所导致的地球环境的演化与 演化过程中形成的复杂系统以及相应的社会和工程复杂系统，包括突发地 球自然灾害与气候变化的预报和处理及控制，特别是气象灾害、地质灾 害、地震、火山等灾害现象的监测预测、防御、应急响应和救助的科学 问题。
(三）所需的主要技术支撑体系
地球科学是观测的科学，为了保证上述研究工作的进行，近期需要发 展的主要技术支撑体系是：
空间对地观测系统。为发展我国地基、海基、空基、天基的地球观 测系统，需要为先进卫星对地观测系统、先进航空遥感对地观测系 统以及空、亚轨道遥感对地观测平台系统等配制大型专用仪器设备。
地球科学研究观测网络系统。为建立和发展全球综合地球观测网络 (EOS),需要建立综合地球物理和地球化学观测网络，利用天然地震和可 控震源建立地震观测阵列，同时为获取基本观测数据和资料，还需建立地 球观测信息共享系统。
大陆科学深钻系统。为开展资源探査、环境保护、地质地震灾害预 测等应用性研究，需要在中国大陆科学钻探深井，建立高精度的实验观测 技术支撑体系。
地球模拟器系统。为支撑地学基础研究的深人开展，需要建立能够 模拟地球多圈层相互作用、地球内部构造及其状态变化以及地球环境灾害 发生过程等的数值模拟模型，即地球模拟器系统。