　　“未来10年中国学科发展战略”丛书是国家自然科学基金委员会和中国科学院学部历时两年多联合开展研究的重要成果，凝聚着600多位院士、专家的智慧和心血，对广大科技工作者洞悉学科发展规律、了解前沿领域和重点方向及开展科技创新等有重要的参考价值，对促进我国学科均衡、协调、可持续发展必将发挥积极作用。
　　本书全面总结了近年来地球科学的研究现状和研究动态，客观分析了学科发展态势，从学科的发展规律和研究特点出发，前瞻性地思考了学科的整体布局，提出了地球科学的重要科学问题、前沿方向及我国发展该学科领域的政策措施等。
　　本书不仅对相关领域科技工作者和高校师生有重要的参考价值，同时也是科技管理者和社会公众了解地球科学发展现状及趋势读本。

总序（路甬祥陈宜瑜）
前言
摘要
Abstract

第一章大气科学
第一节战略地位
第二节发展规律与发展态势
一、基本定义与内涵
二、发展规律和研究特点
第三节发展现状
一、天气学和大气动力学
二、大气物理学
三、大气化学
四、气候系统动力学与气候变化
第四节学科发展布局
一、战略目标
二、战略布局
三、学科发展布局、交叉学科重点发展方向
第五节未来5～10年的优先发展领域与交叉研究领域
一、优先领域发展目标
二、优先领域重点方向
三、重大交叉研究领域
第六节国际合作与交流
一、亚洲季风
二、台风
三、气溶胶、云、降水相互作用
第七节保障学科发展的政策措施
一、持续稳定的经费支持
二、加强团队建设
三、发展综合观测技术和方法
四、鼓励交叉研究
参考文献

第二章地理学
第一节战略地位
一、地理学在科学和知识体系中的地位
二、地理学在满足国民经济和社会发展上的作用
三、地理学对实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》的支撑作用
第二节发展规律与发展态势
一、地理学的学科特点
二、地理学的国际发展态势
三、地理学的发展规律
第三节我国地理学发展现状
一、地理学科研方向的突破
二、地理学对社会和科学的贡献
三、地理学存在的主要问题
第四节学科发展布局
一、总体思路
二、战略目标
三、学科发展方向
第五节未来5～10年的优先发展领域与交叉研究领域
一、优先领域与重点方向
二、重大交叉研究领域
第六节国际合作与竞争
一、国际合作交流中的科学立场与国家利益立场
二、地理学国际合作与竞争的主要领域
第七节保障学科发展的政策措施
一、政策与社会保障
二、投入保障
三、教育保障
四、组织保障
参考文献

第三章地质学
第一节战略地位
第二节发展规律与发展态势
一、地质学学科特点
二、地质学国际发展动态与趋势
第三节发展现状
一、我国地质学在国际上的地位
二、国内外差距
第四节学科发展布局
一、指导思想
二、布局原则
三、发展目标
四、分学科发展布局和重点发展方向
第五节未来5～10年的优先发展领域与交叉研究领域
一、优选原则
二、地质学优先发展领域
三、地质学交叉研究领域
第六节国际合作与交流
第七节保障措施
参考文献

第四章地球物理学
第一节战略地位
第二节发展规律与发展态势
第三节发展现状
第四节学科发展布局
一、总体发展战略布局
二、未来5～15年地球物理学科的重点发展方向
三、交叉学科发展布局与发展方向
第五节未来5～10年的优先发展领域与交叉研究领域
一、优先发展领域
二、重大交叉研究领域
第六节国际合作与交流
第七节保障措施
参考文献

第五章地球化学
第一节战略地位
第二节发展规律与发展态势
一、微量元素地球化学
二、稳定同位素地球化学
三、放射性同位素地球化学
四、有机地球化学
五、岩石地球化学
六、环境地球化学
七、矿床地球化学
八、表生地球化学
九、生物地球化学
十、实验地球化学
十一、计算地球化学
十二、化学地球动力学
第三节发展现状
一、微量元素地球化学
二、稳定同位素地球化学
三、放射性同位素地球化学
四、有机地球化学
五、岩石地球化学
六、环境地球化学
七、矿床地球化学
八、表生地球化学
九、生物地球化学
十、实验地球化学
十一、计算地球化学
十二、化学地球动力学
第四节学科发展布局
一、微量元素地球化学
二、稳定同位素地球化学
三、放射性同位素地球化学
四、有机地球化学
五、岩石地球化学
六、环境地球化学
七、矿床地球化学
八、表生地球化学
九、生物地球化学
十、实验地球化学
十一、计算地球化学
十二、化学地球动力学
第五节未来5～10年的优先发展领域与交叉研究领域
一、优先发展领域
二、重要交叉领域
第六节国际合作与交流
第七节保障措施
参考文献

第六章地球系统科学
第一节引言
第二节发展规律与发展态势
一、地球系统科学概念的提出
二、地球系统科学的内涵
三、地球系统科学研究发展动态
第三节发展现状和研究特点
一、地球系统科学理念不断更新，向着人类可实际利用的方向发展
二、观测监测研究网络和科学钻探是地球系统科学研究的基本平台和手段
三、评估、模拟与预测能力的发展为地球系统科学提供了重要支撑
四、全球和区域大型合作计划成为地球系统科学研究的重要组织形式
五、建立地球系统科学组织与教育机构成为一种新的趋势
六、我国的研究现状
第四节地球系统科学的定义、研究目标和科学意义
一、地球系统科学的定义
二、地球系统科学研究目标
三、地球系统科学研究的科学意义
第五节未来5～10年的优先发展领域与交叉研究领域
一、地球系统历史
二、生命演化和地球深部过程与地球系统
三、生物圈的关键过程和生物多样性与地球系统
四、我国区域水循环与地球系统
五、冰冻圈演变过程、与其他圈层相互作用及其环境效应
六、大气气溶胶和大气污染物与地球系统
七、东亚区域环境系统的物理、化学、生物和地质过程与地球系统
八、我国海平面和海陆过渡带变化的动力学及趋势预测
九、全球变暖的自然和人为因素与温室气体的控制
十、全球环境变化的人类适应与地球管理
第六节保障措施和支撑体系
一、观测数据获取
二、地球科学钻探的系统开展
三、代用资料数字化
四、数据平台建立
五、虚拟地球系统
六、人才培养
参考文献

精彩书摘

　　《国家科学思想库学术引领系列未来10年中国学科发展战略：地球科学》：
　　一、地理学在科学和知识体系中的地位
　　正如所有现象都在时间中存在而有其历史一样，所有现象也在空间中存在而有其地理，地理和历史是我们认识世界不可或缺的两个重要视角（RGC，1997）。钱学森院士倡导建立地理科学体系，认为地理科学是与自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、文艺理论、军事科学和行为科学相并列的科学部门，并且充当自然科学与社会科学之间桥梁的角色。他还提出，在五大开放的复杂巨系统中，地理系统是位于星系系统与社会系统之间的开放复杂巨系统。地理建设是与政治文明建设、物质文明建设、精神文明建设并列的四大社会总体建设之一（钱学森，1994）。
　　地理学的研究对象是作为人类家园的地球表层以及人地（即人类与地理环境）关系地域系统。地理学以人类环境、人地关系、空间关联为核心，发展出不同的关键概念和观点，以不同的尺度来解读地表事物的空间分布及其变化。这些关键概念包括空间、时间、地方（和区域）、尺度、系统、景观、人与自然、全球化、发展、风险；地理学的这些概念是动态的、开放的，正如地理学本身是动态的、开放的一样。因此，在研究对象的界定上，地理学不像其他学科那么清晰，而这正是地理学充满活力又令人神往的魅力所在。地理学以综合性和区域性为主要特色，已成为自然科学、社会科学和人文科学乃至工程技术之间的一座桥梁。由此使地理学对人类与环境的相互作用、复杂世界及不同类型现象间的关联具有独特的洞察力和更深层的了解，并在社会实践中发挥独特的作用。可见，地理学在整个人类知识体系中占有重要地位。
　　地理学具有深厚的自然科学传统，不断提出所要研究的科学问题，并遵循一套从观测、度量、实验、假设、证实（或证伪）到理论概括、逻辑推导和实践检验，并不断反馈、往复的科学方法链。地理学也紧密联系社会科学，关注人类社会和人类活动，力图揭示不断变化着的经济、社会和政治之间的关系，特别注重这些关系的空间组织和空间结构，采用多样的社会科学理论和方法。地理学还充满人文关怀，在历史和现实的背景中、在物质和精神的领域内，关注人对地理环境的知觉、情感、体验、信仰、价值观、想象和创造性（Cliffordeta1.，2009）。
　　地理学家用以观察世界的三个“透镜”——地方的综合、地方间的相互依赖、尺度间的相互依赖，是地理学思维和方法为科学认知作出的独特贡献。
　　地理学关注一系列当代前沿性科学问题，提升了对科学知识的贡献。地理学与其他科学将进一步发展更具建设性的伙伴关系，把它们解决问题的独特视角和方法结合起来；同时学术界也将更加了解地理学及其视角能对科学知识作出的贡献。
　　总之，地理学的研究对象很广泛，其研究主题、所用方法、所持哲学及伦理立场都很多样，关键在于如何驾驭这种多样性而不是被其淹没（Nicholaseta1.，2007）。地理学在不同空间尺度上研究事物的分布及其变化过程，着力解读因为专注细节而忽略了的整体特征和相互关系，注重实地调查和直接的现实经历，依赖精确观测、实验分析、地图、遥感技术和地理信息系统等科学手段。地理学旨在认识地球表层的复杂性、景观的多样性及其中社会经济和文化传统的丰富性。地理学关注各种不同形式的人类生计和发展问题及其与资源、环境的关系。地理学通过诠释上述问题的多样性和连贯性，促进人与自然的和谐，促进人与人之间的相互理解和交流（克拉瓦尔，2007）。
　　……

前言/序言

　　地球科学是认识行星地球形成和演化的一门自然科学。它以各圈层包括大气圈、生物圈（含土壤圈）、岩石圈和水圈（含冰冻圈），乃至人类圈及其组成部分为对象，研究地球系统整体及各圈层相互作用的过程、变化、规律、机理及其相互关系等，以提高对行星地球的认知水平，创建表征行星地球的特征和动力学的理论；并利用获取的知识体系为解决人类生存与可持续发展中的资源和能源供给、生态环境保护、自然灾害防治等重大问题提供科学依据、有效途径与技术支撑。地球科学发展的驱动力来自于社会进步和学科自身发展的需求，也来自于人类探索自然的强烈兴趣以及科学新技术和新方法的充分应用。
　　20世纪80年代以来，随着全球资源、能源和环境问题的日益突出，全球环境变化成为公认的事实。与此同时，随着包括从外层空间对地球观测在内的地球观测系统的发展，地球系统科学逐渐成为地球科学的前沿领域。地球科学的研究目标、途径和理念随之发生深刻的变化，地球科学研究进入新的发展阶段。
　　在未来10～20年或更长时期内，地球科学面临探寻地球和太阳系行星与生命起源的协同演化；地球各圈层物质组成、运移及地球物理场对地球过程的基础作用；地球内部过程与板块构造；气候和环境变化规律与机理；行星地球的内部、外部和场的相互作用；地球资源开采、自然灾害（如地震、火山、干旱和暴雨等）减轻与地球环境的保护等前沿性和基础性重大科学和实践问题的挑战。这些挑战要求地球科学各分支学科及地球科学与其他学科之间实现交叉融合，强调采用新的观测、监测、探测、实验、分析、模拟和建立理论模型等先进技术手段，建立全球观测系统、数据网络、实验和管理的平台，并以此来认识、理解和适应人类赖以生存的行星地球及其变化。
　　为了落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》对基础研究的战略定位，从学科发展、科学前沿和国家紧迫需求等方面加强基础研究，国家自然科学基金委员会与中国科学院联合开展学科战略研究，旨在筹划未来，推动我国学科均衡协调发展，促进原创性成果和理论的诞生。希望通过充分研讨和广泛的咨询审议，提出2011～2020年我国地球科学的学科发展布局、优先发展方向和学科交叉的重大科学问题等，以期为国家发展基础研究提出政策建议，为相关基础研究的战略发展规划提供决策依据。
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