? ? ? 2021年地球科學(xué)部共發(fā)布12個(gè)重大項(xiàng)目指南，擬資助7個(gè)重大項(xiàng)目。項(xiàng)目申請(qǐng)的直接費(fèi)用預(yù)算不得超過1500萬元/項(xiàng)。

“陸域水文生態(tài)過程多尺度變化機(jī)理與效應(yīng)”重大項(xiàng)目指南

　　陸域水文生態(tài)耦合過程深刻地影響著地球表層物理、化學(xué)和生物作用，與地表水分和能量分配、水資源形成與轉(zhuǎn)化密切相關(guān)。由于陸域下墊面的多樣性和水文生態(tài)過程的復(fù)雜性，使得相關(guān)科學(xué)認(rèn)知還存在很大的不確定性，成為認(rèn)識(shí)水文、生態(tài)、資源和環(huán)境科學(xué)問題的瓶頸。當(dāng)前，面臨全球氣候變化和人類活動(dòng)所引起的一系列生存環(huán)境問題，比以往任何時(shí)候都更需要深化對(duì)陸域水文生態(tài)耦合過程的研究。針對(duì)當(dāng)前地球系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，亟需集中優(yōu)勢(shì)力量，從多元素耦合循環(huán)、能量循環(huán)和生物過程等角度，深入研究不同陸域水文生態(tài)過程多尺度耦合機(jī)理，系統(tǒng)剖析陸域水文生態(tài)過程多尺度變化機(jī)制，定量闡釋其氣候與資源環(huán)境效應(yīng)，提升整體研究水平和國(guó)際影響力，引領(lǐng)該領(lǐng)域的研究，為全球變化應(yīng)對(duì)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等國(guó)家重大需求提供重要科學(xué)支撐。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　從多元素耦合循環(huán)、能量循環(huán)和生物過程等角度，揭示不同陸域水文生態(tài)過程多尺度耦合機(jī)理，研發(fā)蒸散發(fā)等水文生態(tài)關(guān)鍵參量監(jiān)測(cè)方法，發(fā)展陸域水文生態(tài)過程耦合模擬技術(shù)，闡明全球變化背景下陸域水文生態(tài)過程變化的資源環(huán)境效應(yīng)及其社會(huì)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，為水資源合理利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和全球變化應(yīng)對(duì)提供科學(xué)基礎(chǔ)。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)陸域水文生態(tài)過程多尺度耦合機(jī)理與測(cè)算理論：揭示不同下墊面條件下陸域水文生態(tài)耦合過程機(jī)理，解析從多元素耦合、樣地、坡面、流域、區(qū)域到全球尺度的水文生態(tài)過程尺度轉(zhuǎn)換規(guī)律;發(fā)展多源觀測(cè)數(shù)據(jù)融合方法，研發(fā)基于國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星資料的蒸散發(fā)等水文生態(tài)關(guān)鍵參量監(jiān)測(cè)方法;建立陸域水文-土壤-植被-人類活動(dòng)全過程多要素耦合數(shù)值模型。

　　(二)陸域水文生態(tài)過程多尺度變化機(jī)制：揭示不同時(shí)空尺度水文和生物地球化學(xué)循環(huán)過程的分異特征及變化規(guī)律;闡釋不同區(qū)域水熱條件和下墊面水文生態(tài)過程對(duì)全球變化的響應(yīng);定量解析人類活動(dòng)與自然變化對(duì)陸域水文生態(tài)過程多尺度變化的貢獻(xiàn)及影響機(jī)制。

　　(三)陸域水文生態(tài)過程變化的效應(yīng)：研究陸域水文生態(tài)過程變化對(duì)典型生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù)的影響;揭示陸域水文生態(tài)過程變化對(duì)區(qū)域氣候及水資源的影響機(jī)理;評(píng)估陸域水文生態(tài)過程變化給社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“陸域水文生態(tài)過程多尺度變化機(jī)理與效應(yīng)”，申請(qǐng)代碼1選擇D01的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)涵蓋主要研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327166。

“人地系統(tǒng)協(xié)同觀測(cè)與鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”重大項(xiàng)目指南

　　人地系統(tǒng)是地理學(xué)研究的核心對(duì)象。人地系統(tǒng)所具有的動(dòng)態(tài)性、開放性和復(fù)雜性，決定了對(duì)其觀測(cè)和演化機(jī)理的解析必須通過人文地理學(xué)、自然地理學(xué)和信息地理學(xué)的交叉融通，攻克其中存在的共性難題。面向我國(guó)目前城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡、鄉(xiāng)村發(fā)展不充分的現(xiàn)狀，亟待通過人地關(guān)系地域系統(tǒng)理論與人地系統(tǒng)科學(xué)的重大理論創(chuàng)新和路徑創(chuàng)新，發(fā)展大數(shù)據(jù)、人工智能支撐下，以多元數(shù)據(jù)融合為核心的人地系統(tǒng)協(xié)同觀測(cè)技術(shù)與方法，將現(xiàn)有以城市為重點(diǎn)人地系統(tǒng)研究轉(zhuǎn)向更大地域范圍的鄉(xiāng)村為重點(diǎn)的領(lǐng)域拓展，深入探討從單向的增長(zhǎng)型區(qū)域向衰退區(qū)域到增長(zhǎng)型轉(zhuǎn)化的拐點(diǎn)、機(jī)理和路徑，為鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供系統(tǒng)平臺(tái)支撐，提升人地系統(tǒng)耦合與城鄉(xiāng)融合研究的整體水平，為落實(shí)新時(shí)代鄉(xiāng)村振興與城鄉(xiāng)融合國(guó)家戰(zhàn)略提供重要科學(xué)支撐。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　圍繞鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型前沿科學(xué)問題和服務(wù)鄉(xiāng)村振興與城鄉(xiāng)融合國(guó)家戰(zhàn)略，發(fā)展鄉(xiāng)村人地系統(tǒng)協(xié)同觀測(cè)的技術(shù)手段，建立多源數(shù)據(jù)融合的方法體系，精細(xì)刻畫鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)的時(shí)空演變過程;創(chuàng)新鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)理論體系，揭示鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型機(jī)理與轉(zhuǎn)型過程;模擬鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)未來情景，研制鄉(xiāng)村振興與城鄉(xiāng)融合管理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，為服務(wù)支撐鄉(xiāng)村振興與城鄉(xiāng)融合戰(zhàn)略決策提供科學(xué)依據(jù)。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)人地系統(tǒng)協(xié)同觀測(cè)與融合計(jì)算：研究建立遙感、物聯(lián)網(wǎng)、無人機(jī)等協(xié)同觀測(cè)技術(shù)體系，發(fā)展鄉(xiāng)村人地系統(tǒng)復(fù)雜要素觀測(cè)和多源數(shù)據(jù)融合方法，建立定性-定量相結(jié)合、多模型組合的多源地理空間信息計(jì)算模型，創(chuàng)新多層次、多維度、多時(shí)相的鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)場(chǎng)景化建模技術(shù)方法。

　　(二)鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型機(jī)理與過程：揭示鄉(xiāng)村衰退向鄉(xiāng)村振興的轉(zhuǎn)型機(jī)理，探明其結(jié)構(gòu)優(yōu)化、功能提升與價(jià)值實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力機(jī)制，揭示鄉(xiāng)村地域自然-社會(huì)-技術(shù)多要素交互作用過程，研制鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展測(cè)度模型，研究創(chuàng)建鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)理論體系和鄉(xiāng)村振興基礎(chǔ)科學(xué)體系。

　　(三)鄉(xiāng)村振興情景動(dòng)態(tài)模擬與分析：開發(fā)不同尺度城鄉(xiāng)融合狀態(tài)評(píng)估模擬系統(tǒng)，選擇京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、黃河流域、東北地區(qū)等典型區(qū)域，對(duì)未來30-50年我國(guó)城鄉(xiāng)耦合與鄉(xiāng)村振興的情景進(jìn)行動(dòng)態(tài)情景分析，研制鄉(xiāng)村振興與城鄉(xiāng)融合管理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“人地系統(tǒng)協(xié)同觀測(cè)與鄉(xiāng)村地域系統(tǒng)轉(zhuǎn)型”，申請(qǐng)代碼1選擇D01的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)涵蓋主要研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327166。

“大地幔楔的物質(zhì)屬性與深部過程”重大項(xiàng)目指南

　　地球深部是驅(qū)動(dòng)地球系統(tǒng)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)，深刻塑造了地球表層系統(tǒng)的演變。地球深部物質(zhì)在高溫高壓條件下可以具有超常規(guī)的物理化學(xué)屬性，這不僅引發(fā)了一系列地球物理現(xiàn)象，而且控制著地球深部的動(dòng)力學(xué)過程，進(jìn)而影響了整個(gè)地球系統(tǒng)的演化。

　　大地幔楔作為板片-地幔相互作用的一種重要形式，不僅控制了表層與深部圈層的物質(zhì)循環(huán)和能量傳輸，而且導(dǎo)致了復(fù)雜多樣的地質(zhì)與地球物理效應(yīng)，對(duì)地球演化具有重要影響。以高溫高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M為主，結(jié)合地質(zhì)、地球化學(xué)與地球物理觀測(cè)和數(shù)值模擬，研究大地幔楔物質(zhì)屬性與深部過程，是闡明地球內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)和地球內(nèi)部與表層的耦合機(jī)制，回答“地球內(nèi)部如何運(yùn)行”這一重大前沿問題的關(guān)鍵。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　查明大地幔楔的物質(zhì)屬性，建立大地幔楔的結(jié)構(gòu);揭示大地幔楔的物質(zhì)循環(huán)、元素遷移和富集，理解板片-地幔相互作用及其效應(yīng);構(gòu)建大地幔楔深部動(dòng)力學(xué)過程，理解地球內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)大地幔楔物質(zhì)的物理屬性及其地球物理效應(yīng)：大地幔楔條件下板片和地幔礦物的彈性、電導(dǎo)率、熱物理、擴(kuò)散等物理性質(zhì);滯留板片在地幔過渡帶的波速;上地幔的波速結(jié)構(gòu)、電導(dǎo)結(jié)構(gòu)和波速各向異性。

　　(二)大地幔楔的流變結(jié)構(gòu)及其動(dòng)力學(xué)效應(yīng)：大地幔楔深部礦物在不同水含量條件下的流變學(xué)性質(zhì);板片在地幔過渡帶滯留的機(jī)制和時(shí)間;俯沖帶中深源地震的成因。

　　(三)大地幔楔重要揮發(fā)分的賦存及其效應(yīng)：重要揮發(fā)分(如氫和碳)在典型地幔礦物中的賦存、儲(chǔ)量及共存相間的分布;氫在典型深俯沖板片礦物中的賦存和儲(chǔ)量以及特殊含碳相的穩(wěn)定性及其在流體中的溶解行為;大地幔楔不同層圈重要揮發(fā)分的平衡與交換。

　　(四)大地幔楔殼幔巖漿-熱液體系金屬元素的分配及其成礦效應(yīng)：地幔楔條件下關(guān)鍵成礦元素(如Mo、Au)在不同介質(zhì)間的分配系數(shù)及其地球化學(xué)行為;殼內(nèi)巖漿分異和流體出溶過程中關(guān)鍵成礦元素的地球化學(xué)行為;關(guān)鍵成礦元素穩(wěn)定的T-P-x范圍及其成礦的主控因素。

　　(五)大地幔楔深部結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)過程：以典型大地幔楔為例，研究大地幔楔中熔/流體的三維空間分布;俯沖/滯留板片與地幔相互作用過程與機(jī)制;俯沖/滯留板片空間變異與新生代板內(nèi)火山作用之間的成因聯(lián)系;構(gòu)建大地幔楔深部地球動(dòng)力學(xué)模型。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“大地幔楔的物質(zhì)屬性與深部過程”，申請(qǐng)代碼1選擇D02的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)覆蓋所有研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327165。

“地球系統(tǒng)演變中的礦物-微生物共演化”重大項(xiàng)目指南

　　自從地球上出現(xiàn)生命以來，礦物與微生物一直發(fā)生著交互作用，深刻影響了地球物質(zhì)循環(huán)、生命起源與進(jìn)化、環(huán)境演變。礦物在生命的起源與進(jìn)化過程中發(fā)揮了決定性作用，微生物也促進(jìn)了礦物的形成與演化;眾多礦物、巖石、地層和礦床的成因均與生命活動(dòng)有關(guān)。在我國(guó)面臨資源短缺和全球變化的今天，揭示地球系統(tǒng)演變中礦物-微生物共演化機(jī)制及其資源環(huán)境效應(yīng)，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　以物質(zhì)與能量基礎(chǔ)為切入點(diǎn)，揭示礦物-微生物共演化的機(jī)制，闡明礦物-微生物共演化驅(qū)動(dòng)地球系統(tǒng)演變的規(guī)律以及資源環(huán)境效應(yīng)。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)關(guān)鍵地質(zhì)歷史時(shí)期礦物-微生物共演化的地質(zhì)記錄：采用礦物學(xué)、地質(zhì)微生物學(xué)、地層學(xué)、地球化學(xué)等手段，圍繞關(guān)鍵地質(zhì)歷史時(shí)期(古太古代微生物巖的出現(xiàn)、大氧化事件、新元古代氧化事件等)，探尋反映礦物-微生物共演化能量與物質(zhì)條件的地質(zhì)記錄。

　　(二)礦物與微生物共演化的能量基礎(chǔ)：探討微生物利用鐵錳礦物價(jià)電子的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)微生物利用半導(dǎo)體礦物光電子能量的新途徑，構(gòu)建礦物-微生物交互作用的能量轉(zhuǎn)化模型。

　　(三)礦物結(jié)構(gòu)與微生物功能共演化的物質(zhì)基礎(chǔ)：解析微生物代謝關(guān)鍵酶的金屬活性中心/輔基與礦物配位結(jié)構(gòu)的成因聯(lián)系，探究微生物獲取礦物金屬離子的分子機(jī)制，揭示微生物金屬酶與礦物晶體化學(xué)的共演化過程。

　　(四)礦物-微生物共演化的資源環(huán)境效應(yīng)：探討關(guān)鍵地質(zhì)歷史時(shí)期微生物促進(jìn)鐵、錳、磷等礦化作用的資源效應(yīng)，揭示微生物調(diào)控碳酸鹽和硅酸鹽礦物固碳作用的環(huán)境效應(yīng)。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“地球系統(tǒng)演變中的礦物-微生物共演化”，申請(qǐng)代碼1選擇D02的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)覆蓋所有研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327165。

“黑碳物質(zhì)的地球化學(xué)行為與效應(yīng)”重大項(xiàng)目指南

　　黑碳物質(zhì)是現(xiàn)代環(huán)境總有機(jī)碳的重要組成部分，影響全球碳循環(huán)，并可能造成嚴(yán)重的環(huán)境與健康危害。目前，黑碳的地球化學(xué)行為和效應(yīng)研究仍很薄弱，缺乏精確刻畫黑碳形成機(jī)制和跨介質(zhì)傳輸?shù)姆椒w系，黑碳的轉(zhuǎn)化過程和相應(yīng)的氣候效應(yīng)作用機(jī)制認(rèn)識(shí)不清，無法構(gòu)建黑碳生物地球化學(xué)循環(huán)模型和準(zhǔn)確評(píng)估黑碳-污染物復(fù)合體的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。開展黑碳的環(huán)境地球化學(xué)過程與效應(yīng)機(jī)制研究，為服務(wù)氣候變化和環(huán)境健康等領(lǐng)域的國(guó)家重大需求提供基礎(chǔ)理論支撐。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　闡明黑碳物質(zhì)的生成機(jī)制，建立統(tǒng)一的跨圈層介質(zhì)中黑碳的量化表征方法，揭示不同圈層介質(zhì)中黑碳的地球化學(xué)行為、演化機(jī)制及其氣候和環(huán)境效應(yīng)。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)黑碳物質(zhì)的生成機(jī)制：通過模擬實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算等手段，構(gòu)建不同燃燒母質(zhì)和燃燒條件下黑碳生成機(jī)制的理論框架，確定其中的關(guān)鍵制約因素。

　　(二)跨圈層介質(zhì)中黑碳的量化表征方法：建立地表系統(tǒng)不同圈層介質(zhì)中黑碳的一致性定量表征和示蹤方法，實(shí)現(xiàn)不同圈層和介質(zhì)中地球化學(xué)通量的估算。

　　(三)黑碳的跨圈層地球化學(xué)行為和演化機(jī)制：結(jié)合典型區(qū)域，揭示黑碳在大氣、水體、土壤等介質(zhì)中的駐留時(shí)間、降解速率和轉(zhuǎn)化機(jī)制，闡明黑碳與環(huán)境其他組分的交互作用和演化規(guī)律。

　　(四)黑碳的氣候與環(huán)境效應(yīng)：建立黑碳的源解析技術(shù)方法，全面評(píng)估黑碳的輻射強(qiáng)迫效應(yīng)。研究黑碳-污染物復(fù)合體在地表不同圈層中的遷移、轉(zhuǎn)化與降解過程，揭示黑碳同成因/原生攜帶污染物演化與環(huán)境歸趨。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“黑碳物質(zhì)的地球化學(xué)行為與效應(yīng)”，申請(qǐng)代碼1選擇D03的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)覆蓋所有研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327675。

“地球重大氧化事件及其資源效應(yīng)”重大項(xiàng)目指南

　　地球宜居環(huán)境的形成過程是地球科學(xué)的核心問題之一，其中表生系統(tǒng)氧濃度的升高是宜居地球形成的關(guān)鍵。古元古代和新元古代兩次重大氧化事件與生物演化、巨量成礦和火山活動(dòng)等有明顯的時(shí)間對(duì)應(yīng)關(guān)系,形成了全球資源儲(chǔ)量最大的鐵、錳等沉積型礦床。闡明重大氧化事件的形成機(jī)制、演化規(guī)律及其與鐵、錳等成礦的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)理解地球?qū)尤ο嗷プ饔煤蛻?zhàn)略性礦產(chǎn)資源的形成機(jī)制具有重要意義。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　闡明地球兩次重大氧化事件的基本特征和演化規(guī)律，揭示大氣增氧事件的形成機(jī)制，構(gòu)建地球系統(tǒng)多圈層相互作用的理論框架，探明大氧化事件與鐵、錳等元素巨量富集成礦的內(nèi)在聯(lián)系。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)重大氧化事件的表征：闡明太古宙-古元古代大氧化事件(GOE)與新元古代氧化事件(NOE)的基本特征與演化規(guī)律，重建地球氧化-還原狀態(tài)演化歷史。

　　(二)地球大氣增氧事件的機(jī)制：研究表層作用、生物活動(dòng)以及深部過程在大氣增氧過程中的作用，揭示多圈層作用對(duì)大氣增氧事件的制約關(guān)系。

　　(三)大氧化事件的資源效應(yīng)：研究大氧化事件過程中鐵、錳等元素的地球化學(xué)行為，揭示生物-環(huán)境協(xié)同演化對(duì)元素富集巨量成礦的控制作用，闡明大氧化事件的成礦規(guī)律。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“地球重大氧化事件及其資源效應(yīng)”，申請(qǐng)代碼1選擇D03的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)覆蓋至少2個(gè)主要研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327675。

“全球精細(xì)海洋重力場(chǎng)與海底地形建模理論及其應(yīng)用”重大項(xiàng)目指南

　　海洋是人類可持續(xù)發(fā)展的重要空間，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略要地。海洋重力場(chǎng)和海底地形等信息不僅是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)和維護(hù)海洋權(quán)益的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，而且也是建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重要保障。衛(wèi)星測(cè)高、衛(wèi)星重力、衛(wèi)星導(dǎo)航定位等衛(wèi)星大地測(cè)量技術(shù)是獲取全球海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)的主要手段。聯(lián)合多源衛(wèi)星大地測(cè)量和海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)獲取全球海洋重力場(chǎng)和海底地形等信息及其變化需要突破精細(xì)建模、變化特征及其機(jī)制研究的諸多關(guān)鍵理論與技術(shù)難題，探索它們的相互聯(lián)系、空間分布和變化規(guī)律，以提升建模的精度和分辨率，為大地測(cè)量學(xué)、海洋學(xué)、全球氣候變化、海底板塊構(gòu)造等研究提供重要基礎(chǔ)保障。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　聯(lián)合多源衛(wèi)星大地測(cè)量和海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)，研究全球海面高、海洋重力場(chǎng)、海底地形信息及其變化的精細(xì)建模理論與方法，突破新體制、多系統(tǒng)衛(wèi)星任務(wù)和航空、船測(cè)數(shù)據(jù)融合處理的理論、方法及關(guān)鍵技術(shù)，解釋海洋重力場(chǎng)、重力梯度場(chǎng)和海底地形的變化特征，分析陸海質(zhì)量遷移過程和洋殼均衡機(jī)制及地球圈層物質(zhì)交換。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)全球精細(xì)海面高確定理論與方法：研究新體制衛(wèi)星高度計(jì)波形處理理論以及新型測(cè)高觀測(cè)數(shù)據(jù)精細(xì)處理與融合方法，突破復(fù)雜區(qū)域海面高精細(xì)獲取關(guān)鍵技術(shù)難題，創(chuàng)新全球精細(xì)海面高及其變化模型構(gòu)建方法，為海洋重力場(chǎng)、重力梯度場(chǎng)精細(xì)反演提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　(二)全球海洋重力場(chǎng)精細(xì)建模理論與方法：研究多源衛(wèi)星重力確定高精度中長(zhǎng)波重力場(chǎng)信號(hào)和海面高數(shù)據(jù)恢復(fù)高精度甚短波重力場(chǎng)信號(hào)的理論與方法;開展測(cè)高數(shù)據(jù)反演海洋重力梯度場(chǎng)的理論及其地球物理導(dǎo)航與探測(cè)應(yīng)用研究;突破衛(wèi)星、航空、船測(cè)等多源、多邊界重力數(shù)據(jù)精密處理及融合關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展測(cè)高衛(wèi)星軌道和海洋重力場(chǎng)整體估計(jì)新方法。

　　(三)全球精細(xì)海底地形建模理論與方法：研究不同地形復(fù)雜度下海洋重力場(chǎng)和海底地形的匹配理論與方法，突破實(shí)測(cè)水深與海洋重力聯(lián)合反演精細(xì)海底地形的關(guān)鍵技術(shù)，融合多源水深數(shù)據(jù)對(duì)反演得到的重力異常、海底地形進(jìn)行精度評(píng)估與質(zhì)量檢核。

　　(四)全球海洋重力場(chǎng)與海底地形的應(yīng)用研究：利用海洋重力、海底地形等研究海洋和陸地水質(zhì)量遷移、極地冰蓋、海盆變遷等對(duì)海洋重力場(chǎng)變化的影響及過程，分析不同海底構(gòu)造單元的均衡機(jī)制及對(duì)地球圈層物質(zhì)交換的影響;探索海底板塊構(gòu)造分布特征與各向異性成因關(guān)系。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“全球精細(xì)海洋重力場(chǎng)與海底地形建模理論及其應(yīng)用”，申請(qǐng)代碼1選擇D04的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)覆蓋所有研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327619。

“行星電離層-磁層物質(zhì)能量交換過程與機(jī)理”重大項(xiàng)目指南

　　行星電離層-磁層是行星空間環(huán)境的重要組成部分，是人類航天活動(dòng)和空間開發(fā)利用的主要區(qū)域，是行星物質(zhì)逃逸的關(guān)鍵通道，也是認(rèn)識(shí)行星演化的一個(gè)重要窗口。我國(guó)“十四五”規(guī)劃中將空間探測(cè)和深空探測(cè)作為重要戰(zhàn)略方向，并且已經(jīng)成功實(shí)施了“子午工程”及“嫦娥工程”“天問一號(hào)”等探測(cè)工程，這為深入研究行星電離層-磁層間物質(zhì)能量交換的過程與機(jī)理、理解物質(zhì)逃逸的主要過程和控制因素提供了契機(jī)。充分利用最新觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過對(duì)比研究地球與其它行星電離層-磁層間物質(zhì)交換過程，深入理解不同行星空間環(huán)境中物質(zhì)循環(huán)及輻射環(huán)境的差異及其產(chǎn)生機(jī)理，將提升應(yīng)對(duì)航天器安全與通訊保障領(lǐng)域的挑戰(zhàn)的能力，拓展對(duì)行星宜居性的認(rèn)識(shí)。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　從比較行星學(xué)的角度，研究地球及其它行星電離層-磁層間的物質(zhì)能量交換過程，深入理解其中多尺度的動(dòng)力學(xué)過程及驅(qū)動(dòng)機(jī)理;探究行星空間粒子逃逸的路徑、控制因素及影響，深刻認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)在行星空間粒子損失中的作用。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)地球磁層向電離層的物質(zhì)與能量傳輸動(dòng)力學(xué)過程：研究磁層粒子的加速和傳輸機(jī)理;探討高緯電離層對(duì)磁層不同尺度動(dòng)力學(xué)過程的響應(yīng);探討電離層滲透電場(chǎng)的產(chǎn)生及其驅(qū)動(dòng)全球電離層的動(dòng)力學(xué)過程。

　　(二)電離層向磁層的物質(zhì)輸運(yùn)及效應(yīng)：認(rèn)識(shí)行星系統(tǒng)內(nèi)部離子源對(duì)其動(dòng)力學(xué)過程的影響;研究離子上行與外流的加速機(jī)制及對(duì)磁層物理過程的影響;評(píng)估地球磁場(chǎng)長(zhǎng)期變化對(duì)電離層-磁層系統(tǒng)以及其中的對(duì)物質(zhì)能量交換過程的影響。

　　(三)地球與其它行星的空間環(huán)境演化規(guī)律：對(duì)比研究不同行星空間中粒子的來源、分布、輸運(yùn)、逃逸等基本特征，厘定這些特征的主要控制因素;探究?jī)?nèi)稟磁場(chǎng)、感應(yīng)磁層和局部地殼場(chǎng)等不同類型的行星磁場(chǎng)如何控制不同緯度磁層-電離層物質(zhì)的交換過程;探查粒子逃逸的新機(jī)制和新通道，比較逃逸率的異同，并評(píng)估其對(duì)行星大氣長(zhǎng)期演化的影響。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“行星電離層-磁層物質(zhì)能量交換過程與機(jī)理”，申請(qǐng)代碼1選擇D04的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)覆蓋所有研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327619。

“大氣致災(zāi)渦旋生成演變和影響的機(jī)理與預(yù)測(cè)”重大項(xiàng)目指南

　　大氣致災(zāi)渦旋是地球大氣中經(jīng)常發(fā)生的一類強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，不僅直接導(dǎo)致多種氣象災(zāi)害，還時(shí)常誘發(fā)海洋、水文、地質(zhì)等衍生災(zāi)害，備受科學(xué)界和社會(huì)的關(guān)注。開展大氣致災(zāi)渦旋生成演變和影響的基礎(chǔ)研究，既能推動(dòng)天氣氣候及其相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科發(fā)展，也能促進(jìn)大氣觀測(cè)和模擬技術(shù)的進(jìn)步;加強(qiáng)致災(zāi)渦旋及其災(zāi)害鏈的預(yù)測(cè)研究，不僅有利于提高人類應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害的韌性，還關(guān)乎國(guó)家總體安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)大氣致災(zāi)渦旋的科學(xué)認(rèn)知水平不高，探測(cè)與預(yù)測(cè)的技術(shù)支撐有限，不能很好地滿足國(guó)家和社會(huì)發(fā)展的重大需求。本項(xiàng)目著力于從單一時(shí)空尺度向多重時(shí)空尺度拓展，從對(duì)流層向全大氣層延伸，從天氣學(xué)向地球系統(tǒng)科學(xué)融通，既要深入研究大氣渦旋的數(shù)理本質(zhì)，又要發(fā)展觀測(cè)與模擬的高科技手段，還要基于地球系統(tǒng)科學(xué)的視角在災(zāi)害鏈中探究多圈層互饋的作用。通過交叉研究和綜合研究突破理論認(rèn)知和致災(zāi)預(yù)報(bào)的瓶頸，提升我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的整體研究水平和國(guó)際影響力。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　從多尺度相互作用視角揭示大氣致災(zāi)渦旋生成演變和影響的機(jī)理，發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、探測(cè)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)，促進(jìn)天氣氣候?qū)W與其他相關(guān)學(xué)科的交叉融通，推動(dòng)學(xué)科研究新范式的建立，進(jìn)一步提升中國(guó)在氣象防災(zāi)減災(zāi)和可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)大氣致災(zāi)渦旋的多尺度機(jī)理研究：圍繞大氣致災(zāi)渦旋的生消機(jī)理，針對(duì)大氣致災(zāi)渦旋的頻發(fā)區(qū)/敏感區(qū)，發(fā)展大氣探測(cè)與監(jiān)測(cè)新技術(shù)和新方法;開展大氣致災(zāi)渦旋的生成、路徑、強(qiáng)度、頻次等時(shí)空分布特征及其機(jī)理研究，聚焦非線性和多尺度等關(guān)鍵數(shù)學(xué)與物理難題，從多尺度相互作用視角深入揭示大氣致災(zāi)渦旋的生成、發(fā)展、傳播、消亡及其影響的機(jī)理，發(fā)展多尺度可預(yù)報(bào)性理論。

　　(二)大氣致災(zāi)渦旋及其衍生災(zāi)害的數(shù)值預(yù)報(bào)方法與技術(shù)：發(fā)展針對(duì)致災(zāi)渦旋的先兆識(shí)別與監(jiān)測(cè)技術(shù)，開展目標(biāo)觀測(cè);基于先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析及同化方法，建立高質(zhì)量數(shù)據(jù)集;發(fā)展天氣、次季節(jié)-季節(jié)尺度致災(zāi)渦旋數(shù)值模擬方法和預(yù)報(bào)技術(shù)，研發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的致災(zāi)渦旋及其衍生災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警核心技術(shù)和系統(tǒng)，提高我國(guó)應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)的能力。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“大氣致災(zāi)渦旋生成演變和影響的機(jī)理與預(yù)測(cè)”，申請(qǐng)代碼1選擇D05的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)聚焦一種大氣致災(zāi)渦旋、至少應(yīng)完整覆蓋1個(gè)主要研究?jī)?nèi)容，鼓勵(lì)開展探測(cè)、機(jī)理和模擬預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)綜合性研究。

　　(三)咨詢電話：010-62328511。

“海洋系統(tǒng)洋際/層際協(xié)同作用”重大項(xiàng)目指南

　　跨大洋是海洋系統(tǒng)的基本屬性，洋際協(xié)同過程是多圈層相互作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本領(lǐng)域面向地球系統(tǒng)科學(xué)前沿，聚焦跨洋盆、跨圈層關(guān)鍵物質(zhì)能量交換過程，發(fā)展海洋系統(tǒng)洋際/層際協(xié)同作用理論，加快形成我國(guó)跨大洋、跨圈層海洋系統(tǒng)研究特色和優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)國(guó)際學(xué)術(shù)話語權(quán)。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　跨洋盆、跨圈層相互作用研究是發(fā)展海洋系統(tǒng)科學(xué)理論的重要前沿和支撐。本資助領(lǐng)域的目標(biāo)是，聚焦洋際/層際協(xié)同作用中的關(guān)鍵物質(zhì)能量交換過程，揭示洋際相互作用及其對(duì)區(qū)域海洋災(zāi)害與可預(yù)報(bào)性的影響機(jī)理，闡明海平面上升的跨圈層協(xié)同作用過程并量化其貢獻(xiàn)，發(fā)展海洋系統(tǒng)洋際/層際協(xié)同作用理論，為氣候安全與防災(zāi)減災(zāi)提供科技支撐。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)洋際相互作用及其對(duì)海洋災(zāi)害的影響機(jī)理：揭示洋際相互作用的物理過程和機(jī)制，闡釋洋際相互作用對(duì)區(qū)域海洋災(zāi)害的影響機(jī)理，探索區(qū)域海洋災(zāi)害的可預(yù)報(bào)性，建立海洋災(zāi)害的預(yù)報(bào)模式，評(píng)估我國(guó)鄰近海域海洋災(zāi)害的未來變化。

　　(二)海平面上升的跨圈層物質(zhì)能量歸因及其預(yù)估：聚焦全球與區(qū)域海平面的跨圈層物質(zhì)能量傳輸與變化過程，揭示海平面上升的新貢獻(xiàn)源，分析海平面上升的不確定性，預(yù)估區(qū)域海平面變化并評(píng)估對(duì)我國(guó)沿海地區(qū)的影響。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“海洋系統(tǒng)洋際/層際協(xié)同作用”，申請(qǐng)代碼1選擇D06的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)只針對(duì)某1個(gè)主要研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62326909。

“水環(huán)境中人工納米污染物生物地球化學(xué)過程與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”重大項(xiàng)目指南

　　人工合成納米材料因其具有獨(dú)特的物理、化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)，越來越多地應(yīng)用在軍事、化工、醫(yī)藥、環(huán)境、日用品等各個(gè)方面。這些納米材料在生產(chǎn)、使用、廢棄過程中不可避免地會(huì)進(jìn)入環(huán)境形成新污染物，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)功能和人體健康帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。然而，環(huán)境系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了人工納米污染物的諸多環(huán)境過程和作用機(jī)制仍不清楚，亟需通過多學(xué)科交叉，系統(tǒng)而持續(xù)性地展開深入研究。水環(huán)境作為納米污染物地球化學(xué)行為最活躍的區(qū)域，也是其最重要的“匯”之一，一直是本領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。但是，由于水環(huán)境基質(zhì)復(fù)雜，對(duì)人工納米污染物在水環(huán)境中的真實(shí)環(huán)境行為與生物生態(tài)效應(yīng)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)仍存在很大偏差與空白。關(guān)于人工納米污染物在水環(huán)境中生物地球化學(xué)過程與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)、健康效應(yīng)中的基礎(chǔ)科學(xué)問題已成為理解其環(huán)境歸趨和客觀評(píng)估其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的重要瓶頸，亟需解決。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　發(fā)展和建立水環(huán)境介質(zhì)中人工納米污染物的分析檢測(cè)方法，明確人工納米污染物在典型水環(huán)境中的賦存水平，揭示水環(huán)境條件下人工納米污染物的關(guān)鍵生物地球化學(xué)過程，探明人工納米污染物與共存污染物的聯(lián)合生態(tài)和健康效應(yīng)，提出水環(huán)境中人工納米污染物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管控對(duì)策。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)水環(huán)境介質(zhì)中人工納米污染物的識(shí)別、賦存及溯源：發(fā)展納米污染物提取、富集和凈化新技術(shù)以及復(fù)雜污染物體系分離與定性定量新技術(shù)，揭示典型水環(huán)境介質(zhì)中污染物賦存水平，建立納米污染物分布和濃度預(yù)測(cè)模型。

　　(二)水環(huán)境介質(zhì)中人工納米污染物的關(guān)鍵地球化學(xué)過程：聚焦納米污染物遷移和運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵地球化學(xué)過程，探明環(huán)境因素對(duì)納米污染物轉(zhuǎn)化的貢獻(xiàn)及聯(lián)合作用，揭示納米污染物的生態(tài)及健康效應(yīng)機(jī)制。

　　(三)水環(huán)境介質(zhì)中人工納米污染物與共存污染物的復(fù)合生態(tài)和健康效應(yīng)：研究納米污染物與共存污染物的相互作用及行為，揭示污染物復(fù)合體的水環(huán)境歸趨機(jī)制，探明復(fù)合污染物對(duì)水生生物的聯(lián)合暴露效應(yīng)以及對(duì)人體的健康效應(yīng)。

　　(四)水環(huán)境介質(zhì)中人工納米污染物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管控策略：建立納米污染物的篩選識(shí)別、毒性測(cè)試、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論和方法學(xué)，明確典型納米污染物水環(huán)境特征的危害閾值，構(gòu)建我國(guó)人工納米污染物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系并完善納米材料的管控策略。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“水環(huán)境中人工納米污染物生物地球化學(xué)過程與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”，申請(qǐng)代碼1選擇D07的下屬代碼。

　　(二)重大項(xiàng)目申請(qǐng)書應(yīng)覆蓋全部主要研究?jī)?nèi)容，課題申請(qǐng)書可根據(jù)擬解決的科學(xué)問題，選擇主要研究方向。

　　(三)咨詢電話：010-62327539。

“地表異常遙感探測(cè)與即時(shí)診斷方法”重大項(xiàng)目指南

　　隨著我國(guó)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新階段，各類自然和人為因素引起的地表異常及其時(shí)空演化(如自然災(zāi)害、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、安全事故、違規(guī)開發(fā)等)的早期發(fā)現(xiàn)、即時(shí)診斷和精準(zhǔn)追蹤已成為保障我國(guó)新時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展與國(guó)家安全的重大戰(zhàn)略需求。衛(wèi)星遙感是地表異常探測(cè)的最有效的手段，但受制于地表異常及其時(shí)空變化遙感機(jī)理不清、弱異常信號(hào)的超大動(dòng)態(tài)范圍探測(cè)能力不足、對(duì)地觀測(cè)任務(wù)鏈條和響應(yīng)過程長(zhǎng)、智能化水平低等瓶頸，其對(duì)大量地表異常往往難以即時(shí)發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確診斷，遠(yuǎn)不能滿足搶險(xiǎn)救災(zāi)、污染管控、監(jiān)察執(zhí)法、事故處置等以分鐘級(jí)響應(yīng)為特征的即時(shí)遙感服務(wù)需要。為此，有必要開展以實(shí)時(shí)化與自適應(yīng)為特征的地表異常遙感探測(cè)與即時(shí)診斷方法研究，從理論上突破對(duì)地觀測(cè)效能長(zhǎng)期滯后于監(jiān)測(cè)預(yù)警實(shí)際需要的瓶頸，為面向即時(shí)遙感服務(wù)的新一代國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供科學(xué)支撐。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　研究地表異常時(shí)空變化遙感響應(yīng)，發(fā)展復(fù)雜場(chǎng)景下超大動(dòng)態(tài)范圍地表異常自適應(yīng)遙感探測(cè)方法，構(gòu)建基于星間互聯(lián)與星地互饋機(jī)制的地表異常即時(shí)提取與診斷方法體系。

　　二、研究?jī)?nèi)容

　　(一)地表異常遙感特征知識(shí)體系：研究地表異常的輻射、光譜、幾何、紋理等遙感響應(yīng)特征，建立地表異常及其時(shí)空演化語義表征模型，形成地表異常遙感響應(yīng)特征知識(shí)體系。

　　(二)地表異常超大動(dòng)態(tài)范圍自適應(yīng)遙感探測(cè)：研究基于像素級(jí)超大動(dòng)態(tài)范圍非線性響應(yīng)模型的地表異常即時(shí)探測(cè)方法，建立地表異常事件驅(qū)動(dòng)的探測(cè)任務(wù)與星群資源自適應(yīng)匹配映射機(jī)制，構(gòu)建“通導(dǎo)遙”一體化的遙感即時(shí)探測(cè)星群模式。

　　(三)地表異常遙感即時(shí)診斷與預(yù)警：研究復(fù)雜場(chǎng)景下地表異常遙感特征變化時(shí)空耦合的即時(shí)處理、診斷與語義生成方法;構(gòu)建地表異常云端語義信息融合的衛(wèi)星影像-監(jiān)測(cè)信息-預(yù)警知識(shí)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)化機(jī)制。

　　三、申請(qǐng)要求

　　(一)申請(qǐng)書的附注說明選擇“地表異常遙感探測(cè)與即時(shí)診斷方法”，申請(qǐng)代碼1選擇D01的下屬代碼。

　　(二)項(xiàng)目申請(qǐng)書研究?jī)?nèi)容應(yīng)涵蓋主要研究?jī)?nèi)容。

　　(三)咨詢電話：010-62327157。

國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)辦公室

2021年8月4日印發(fā)