國科發(fā)資〔2017〕298號附件6

 

 

“全球變化及應對”重點(diǎn)專(zhuān)項

2018年度項目咨詢(xún)指南

 

 

 

全球變化是指由自然和人文因素引起的、地表環(huán)境及地球系統功能全球尺度的變化。全球變化已經(jīng)并將持續影響著(zhù)人類(lèi)的生存和發(fā)展，成為當今世界各國和社會(huì )各界關(guān)注的重大政治、經(jīng)濟和外交問(wèn)題。妥善應對全球變化，離不開(kāi)科學(xué)研究的支撐。為大幅度提升我國全球變化研究領(lǐng)域觀(guān)測、分析、模擬能力，取得國際學(xué)術(shù)界公認的重大成果，為國家參與全球氣候治理及國際氣候談判提供科學(xué)支撐，按照《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（2006-2020年）》和《國家應對氣候變化規劃（2014-2020年）》部署，根據國務(wù)院《關(guān)于深化中央財政科技計劃（專(zhuān)項、基金等）管理改革的方案》，科技部、教育部、中科院、氣象局、海洋局、環(huán)保部等部門(mén)組織專(zhuān)家編制了“全球變化及應對”重點(diǎn)專(zhuān)項實(shí)施方案。

“全球變化及應對”重點(diǎn)專(zhuān)項的總體目標是：發(fā)揮優(yōu)勢，突出重點(diǎn)，整合資源，在全球變化領(lǐng)域若干關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題上取得一批原創(chuàng )性的成果，增強多學(xué)科交叉研究能力，提升我國全球變化研究的競爭力和國際地位，為維護國家權益、實(shí)現可持續發(fā)展提供科學(xué)支撐。重點(diǎn)關(guān)注以下關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題：全球變化關(guān)鍵過(guò)程、機制和趨勢的精確刻畫(huà)和模擬，全球變化影響、風(fēng)險、減緩和適應、數據產(chǎn)品及大數據集成分析技術(shù)體系研發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權的地球系統模式研制，國家、區域應對全球變化和實(shí)現可持續發(fā)展的途徑。

專(zhuān)項實(shí)施方案部署5方面的研究任務(wù)：1.全球變化綜合觀(guān)測、數據同化與大數據平臺建設及應用；2.全球變化事實(shí)、關(guān)鍵過(guò)程和動(dòng)力學(xué)機制研究；3.地球系統模式研發(fā)、預測和預估；4.全球變化影響與風(fēng)險評估；5.減緩和適應全球變化與可持續轉型研究。

2016-2017年，“全球變化及應對”重點(diǎn)專(zhuān)項圍繞以上5方面主要任務(wù)，分別立項支持了29個(gè)和24個(gè)研究項目。根據專(zhuān)項實(shí)施方案和“十三五”期間有關(guān)部署，2018年，全球變化及應對重點(diǎn)專(zhuān)項將圍繞全球變化關(guān)鍵過(guò)程、機制和趨勢；全球變化影響、風(fēng)險、減緩和適應、數據產(chǎn)品及大數據集成分析；地球系統模式研制；國家、區域應對全球變化和可持續發(fā)展途徑等方面繼續部署項目，擬優(yōu)先支持12個(gè)研究方向，同一指南方向下，原則上只支持1項，僅在申報項目評審結果相近，技術(shù)路線(xiàn)明顯不同，可同時(shí)支持2項，并建立動(dòng)態(tài)調整機制，根據中期評估結果，再擇優(yōu)繼續支持。國撥總經(jīng)費2.1億元。

申報單位根據指南支持方向，面向解決重大科學(xué)問(wèn)題和突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設計。鼓勵圍繞一個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題或重要應用目標，從基礎研究到應用研究全鏈條組織項目。鼓勵依托國家重點(diǎn)實(shí)驗室等重要科研基地組織項目。項目應整體申報，須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。

項目執行期一般為5年。項目下設課題數原則上不超過(guò)4個(gè)，每個(gè)項目所含單位數控制在6個(gè)以?xún)取１緦?zhuān)項不設青年科學(xué)家項目。

1. 全球變化綜合觀(guān)測、數據同化與大數據平臺建設及應用

1.1全球能量循環(huán)和水循環(huán)關(guān)鍵參數的立體觀(guān)測與遙感反演

研究?jì)热荩?/span>全球陸地與大氣能量和水循環(huán)關(guān)鍵參數觀(guān)測數據的綜合集成與遙感反演模型研制；基于多源數據的全球能量、水循環(huán)關(guān)鍵參數提取和處理技術(shù)、產(chǎn)品生成系統研發(fā)；（應用自主全球參數產(chǎn)品的）改進(jìn)水循環(huán)模型和氣候模型模擬能力診斷試驗研究。

考核指標：建立融合多源數據的全球能量、水循環(huán)關(guān)鍵參數的反演算法和反演模型；研制全球陸地和大氣能量、水循環(huán)關(guān)鍵參數產(chǎn)品和典型區觀(guān)測數據集，包括：地表粗糙度、地表短波輻射、地表長(cháng)波輻射、地表顯熱與潛熱、表層土壤溫度、地表蒸散發(fā)、土壤水分、雪當量、大氣中總水量及各分量（固態(tài)，液態(tài)和氣態(tài)）、大氣溫濕度垂直廓線(xiàn)、降水、地表和地下水動(dòng)態(tài)、海洋鹽度、海冰和*地冰蓋分布等。這些參數產(chǎn)品覆蓋全球、時(shí)間跨度超過(guò)5年，時(shí)間分辨率為10天，空間分辨率為25千米，具有可檢驗的顯著(zhù)改進(jìn)水循環(huán)模型和氣候模型的作用。

以上算法、模型和數據產(chǎn)品完全具有自主知識產(chǎn)權，并公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

1.2基于國產(chǎn)衛星數據的全球變化關(guān)鍵數據研制

研究?jì)热荩?/span>針對衛星數據的云檢測、大氣校正等基礎數據處理技術(shù)體系研制；大氣參數、關(guān)鍵地表等全球變化關(guān)鍵參數反演方法研究；針對國產(chǎn)衛星數據的全球變化關(guān)鍵參數產(chǎn)品生成軟件系統研發(fā)、產(chǎn)品生成和驗證。

考核指標：建立國產(chǎn)衛星數據的云檢測、大氣校正等基礎數據處理技術(shù)方法體系及全球變化關(guān)鍵參數反演模型，開(kāi)發(fā)出數據產(chǎn)品生成軟件系統;生成全球變化關(guān)鍵參數產(chǎn)品,包括：地表粗糙度、地表覆蓋、氣溶膠、地表輻射、地表溫度、葉面積指數、植被初級生產(chǎn)力、地表反照率、大氣水汽含量等。這些產(chǎn)品在全球尺度上，時(shí)間跨度5年以上，時(shí)間分辨率15天，空間分辨率為1000米；在全國尺度上，以5年為一周期，時(shí)間分辨率為10天，空間分辨率為30米。

以上算法、模型和數據產(chǎn)品完全具有自主知識產(chǎn)權，并公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

2. 全球變化事實(shí)、關(guān)鍵過(guò)程和動(dòng)力學(xué)機制研究

2.1小冰期以來(lái)東亞季風(fēng)區*端氣候變化及機制研究

研究?jì)热荩?/span>*端氣候事件變化特征及其影響研究；高分辨率的氣候季節性變化集成重建技術(shù)及其不確定性評估研究；多尺度氣候季節性變率及區域差異研究；*端氣候事件及氣候季節性變率數值模擬與動(dòng)力學(xué)機制研究。

考核指標：重建過(guò)去600年?yáng)|亞季風(fēng)區*端氣候事件歷史，評估其影響；建立過(guò)去600年?yáng)|亞季風(fēng)區（包括關(guān)鍵海區）高分辨率溫度和降水季節性變化序列，定量評估其不確定性；闡明過(guò)去600年?yáng)|亞季風(fēng)區多尺度氣候季節性變率及區域差異特征；揭示小冰期以來(lái)東亞季風(fēng)區*端氣候事件、氣候季節性變率、區域差異動(dòng)力學(xué)機制，定量評估自然（如太陽(yáng)和火山活動(dòng)）和人類(lèi)活動(dòng)強迫的作用。

所有研究結果、序列、數據、模型須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

2.2南大洋在全球熱量分配中的作用及其氣候效應研究

研究?jì)热荩?/span>南*繞*流、經(jīng)向環(huán)流、渦旋變化特征及其對全球大洋吸熱、傳熱的影響研究；南大洋海表熱力過(guò)程及其引起的深對流對全球大洋熱量分配和能量平衡的作用研究；南大洋增暖遲滯成因及其對全球增暖的影響研究。

考核指標：建立我國自主的南大洋海洋變化監測技術(shù)體系和數據資料集（衛星、浮標、考察資料等），優(yōu)化關(guān)鍵參數和模型，初步闡明南*繞*流、經(jīng)向環(huán)流、渦旋變化基本特征，以及南大洋海表熱力過(guò)程及其引起的深對流變化機理，定量評估這些特征、過(guò)程和機理對全球大洋吸（傳）熱和儲熱、熱量分配及能量平衡的作用；揭示南大洋增暖遲滯機制，定量評估南大洋增暖遲滯對全球增暖的影響。

研究結果、數據、參數和模型須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

2.3海洋惰性有機碳的生物成因及其環(huán)境效應研究

研究?jì)热荩?/span>海洋惰性有機碳代表組分的生物成因與生化特征研究；海洋光合生物群與黑暗生物群及環(huán)境變化對惰性有機碳儲量的貢獻研究；海洋惰性有機物的生物轉化對于海洋升溫度變化的響應。

考核指標：建立海洋惰性有機碳多元分析技術(shù)手段和海洋惰性有機碳庫代表性組分數據庫，揭示海洋惰性有機碳代表組分的生物成因及其生化特征；揭示海洋溫度變化對于海洋惰性有機碳儲量的影響。建立惰性有機碳與海洋微型生物類(lèi)群、環(huán)境因素變化的關(guān)系，分離/培養/鑒定代表性生物100株以上；闡明海洋惰性有機物的生物轉化調控機理，評估其環(huán)境效應。

研究結果、數據和參數須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

3. 地球系統模式研發(fā)、預測和預估

3.1高分辨率海冰模式的研發(fā)

研究?jì)热荩?/span>高分辨率海冰模式重要物理過(guò)程的改進(jìn)和發(fā)展，包括：海冰鹽度變化及動(dòng)力和熱力效應參數化，海冰融池參數化，輻射在海冰（雪）和融池中傳輸參數化，海冰-海洋薄過(guò)渡層通量交換參數化，海冰大小分布和側向融化參數化，基于統計模型與解析形式概率密度分布相結合的海冰厚度分布方案，彈性-非粘性海冰流變學(xué)和冰間水道一體化參數化，海冰拉格朗日追蹤方案，海冰-海浪相互作用。

考核指標：新研發(fā)的參數化方案能適用于高分辨率海冰模式以及地球（氣候）系統模式，通過(guò)觀(guān)測數據驗證能明顯提高海冰模式在北*和南*海冰密集度、厚度、運動(dòng)等方面的模擬能力。

新研發(fā)的參數化方案具有創(chuàng )新性，研發(fā)的模式須具有自主知識產(chǎn)權，參與我國自主的模式比較計劃，開(kāi)源共享并至少成功應用于我國研發(fā)的兩個(gè)地球（氣候）系統模式。

3.2高分辨率區域地球系統模式的研發(fā)及應用

研究?jì)热荩?/span>區域生態(tài)-生物地球化學(xué)模型的耦合研究；區域陸面模塊（土地利用、城市化、大尺度河網(wǎng)匯流等）的研發(fā)及其與區域氣候模式的耦合研究；海-陸-氣等多圈層相互作用的高分辨率區域地球系統模式研制，及其與多源陸面數據的同化研究；（與全球模式嵌套）東亞地區氣候變化情景及*端氣候事件預估模擬研究。

考核指標：研制高分辨率區域地球系統模式，其中，大氣和陸面模式在典型區域的水平分辨率達到1-3千米；研發(fā)出1套區域地球系統模式與多源衛星陸面數據的同化系統，并應用預測未來(lái)10-30年?yáng)|亞地區氣候變化及*端氣候事件；建立1個(gè)可為適應氣候變化及社會(huì )可持續發(fā)展提供服務(wù)的模擬與預估平臺。

研發(fā)的模式、平臺須具有自主知識產(chǎn)權，開(kāi)源共享并參與我國自主模式的比較計劃。

4. 全球變化影響與風(fēng)險評估

4.1中國物候多尺度變化特征、機理及未來(lái)趨勢預估研究

研究?jì)热荩?/span>多源物候數據融合及木本植物物候期特征參數連續提取技術(shù)研發(fā)；過(guò)去50年中國物候期時(shí)空變化特征研究；物候變化驅動(dòng)因素和觸發(fā)機理（生理、生態(tài)及氣候因素）研究；全球增暖背景下中國物候變化趨勢模擬。

考核指標：研制多源物候數據（文獻記載、人工觀(guān)測、遙感（衛星和近地面傳感器）、實(shí)驗）融合技術(shù)，建立近50年中國50-100種優(yōu)勢木本植物物候期時(shí)空變化圖譜、生長(cháng)發(fā)育過(guò)程及未來(lái)存活預測模型；研發(fā)木本植物物候期特征參數連續提取技術(shù)，獲取中國典型森林群落優(yōu)勢木本植物生長(cháng)發(fā)育過(guò)程連續的光譜特征參數（至少5種森林類(lèi)型、每種類(lèi)型至少10個(gè)優(yōu)勢種，觀(guān)測頻率≤1 天、觀(guān)測時(shí)長(cháng)≥3年，波段數≥8（含可見(jiàn)光、近紅外、紅外等））；揭示驅動(dòng)物候變化的主導因素；預估全球增暖背景下中國物候變化趨勢。

研發(fā)的技術(shù)完全具有自主知識產(chǎn)權；研究結果、數據、圖譜和特征參數須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

4.2全球增暖導致區域健康風(fēng)險評估及早期信號捕捉研究

研究?jì)热荩?/span>氣候變化與*端事件（高溫熱浪、洪澇、干旱等）導致健康風(fēng)險的機理及其區域分異規律研究；影響區域健康風(fēng)險的氣候系統異常早期信號捕捉研究；區域氣候變化健康風(fēng)險的綜合評估模型及不同溫室氣體排放情景下區域健康風(fēng)險評估研究。

考核指標：發(fā)展3-5個(gè)氣候變化或*端事件與健康關(guān)系模型，闡明全球增暖導致區域健康風(fēng)險機理；研發(fā)影響健康風(fēng)險的氣候系統異常早期信號捕捉技術(shù)；建立氣候變化健康風(fēng)險綜合評估模型，評估主要溫室氣體排放情景下典型區域健康風(fēng)險。

研發(fā)的模型、技術(shù)完全具有自主知識產(chǎn)權；研究結果、數據、模型須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

4.3京津冀超大城市和城市群的氣候變化影響和適應研究

研究?jì)热荩?/span>全球增暖背景下京津冀地區氣候變化情景及*端氣候事件預估研究；*端事件（高溫、暴雨、重度霧霾）影響超大城市規劃建設、城市功能發(fā)揮的機理研究；京津冀地區適應全球增暖社會(huì )經(jīng)濟代價(jià)綜合評估模擬研究；雄安新區氣候變化風(fēng)險評估及其適應氣候增暖“三生”（生活、生產(chǎn)、生態(tài)）模式研究。

考核指標：多尺度預估京津冀地區未來(lái)氣候變化情景及*端氣候事件發(fā)生頻次和強度；闡明*端事件（高溫、暴雨、重度霧霾）影響超大城市規劃和建設、城市功能發(fā)揮的機理；研制適應全球增暖綜合評估模型，評估京津冀地區適應全球增暖社會(huì )經(jīng)濟代價(jià)；綜合評估雄安新區氣候變化風(fēng)險，提出雄安新區適應氣候增暖的“三生”模式和發(fā)展策略。

研發(fā)的模型完全具有自主知識產(chǎn)權；研究結果、數據須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享；提出的適應模式和策略須為國家有關(guān)部門(mén)采納。

4.4亞洲中部干旱區氣候變化影響與絲路文明變遷研究

研究?jì)热荩?/span>全新世以來(lái)亞洲中部干旱區氣候、水文變化時(shí)空特征研究；絲路文明演替過(guò)程及其與氣候環(huán)境變化的相互關(guān)系研究；*端氣候事件對絲路文明盛衰的影響研究；全球增暖背景下亞洲中部干旱區氣候環(huán)境變化情景及其對絲路文明發(fā)展的影響模擬和評估研究。

考核指標：集成重建全新世以來(lái)亞洲中部干旱區氣候、水文變化序列（分辨率為百年-年代），評估其不確定性；重建絲路文明演變過(guò)程，闡明其與氣候環(huán)境變化相互作用機理；評估氣候水文突變事件對絲路文明盛衰的影響；預估全球增暖2^oC亞洲中部干旱區氣候環(huán)境變化情景及其對絲路文明發(fā)展的影響。

研究結果、序列、數據須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享。

5. 減緩與適應全球變化與可持續轉型研究

5.1 “一帶一路”沿線(xiàn)主要國家氣候變化影響和適應研究

研究?jì)热荩?/span>“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家氣候變化影響及風(fēng)險評估研究；“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家適應全球增暖模式、途徑研究；面向“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家轉移適應技術(shù)和低碳發(fā)展技術(shù)方案設計。

考核指標：評估“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家氣候變化影響，編制“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家氣候變化風(fēng)險地圖集；提出“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家適應全球增暖模式、途徑；設計面向“一帶一路”沿線(xiàn)主要國家轉移適應技術(shù)和低碳發(fā)展技術(shù)方案。

研發(fā)的模型完全具有自主知識產(chǎn)權；研究結果、圖集須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費共享；設計的技術(shù)轉移方案須為國家有關(guān)部門(mén)采納。

 

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