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    用学科的旗帜引领冰冻圈研究

    日期 2012-08-29   来源:中国科学报   作者:张双虎  【 】   【打印】   【关闭

      青藏铁路通车后,西藏迎来了新一轮经济发展,与之相应的基础工程设施,如高速公路、输变电线路、输油气管道建设也更为迫切。这些新建工程依然要聚集于青藏工程走廊内,如何保障各类新建重大工程安全,保证工程基础稳定性的同时保护好寒区生态环境,是青藏高原工程建设必须面对的重大问题,也是冰冻圈科学和寒区工程研究要解决的问题。在我国冰冻圈学科发展中,科学基金的资助起到了重要的奠基和推动作用。

      跻身国际前沿

      冰冻圈是指地球表层水以固态形式存在的圈层,包括冰川(山地冰川、冰帽、极地冰盖、冰架等)、冻土(季节冻土和多年冻土)、积雪、海冰、河冰、湖冰等,它和大气圈、水圈、陆地表层和生物圈共同组成气候系统。

      作为一门新兴学科,冰冻圈科学研究其各组成部分的形成机理、演化规律、与其他圈层之间的相互作用,以及对经济社会的影响。在全球变暖背景下,冰冻圈研究受到前所未有的重视,成为气候系统研究中最活跃的领域之一,也是当前全球变化和可持续发展最关注的热点之一。

      2007年7月,地球科学涵盖学科最全面和最权威的国际组织之一——国际地理物理和大地测量联合会(IUGG)做出了一个令人瞩目的决议:在其属下新增国际冰冻圈科学协会(IACS),这是IUGG 85年来首次增加新协会,在此之前,冰冻圈在IUGG的前身只是一个三级学会,由此可见冰冻圈科学在国际上的重要地位。

      越来越多的事实表明,冰冻圈变化已开始影响人类社会经济的发展,将冰冻圈视为一个整体,通过多学科交叉、新技术应用、重大项目实施,开展全球尺度的系统性、集成性研究已成为国际趋势。如WCRP气候和冰冻圈计划中主要关注陆地冰冻圈与寒区水文气象、冰川与海平面变化、海洋冰冻圈与高纬海洋/大气相互作用、冰冻圈与全球气候变化等的联系;中国与日本联合,在国际上倡议成立的亚洲气候和冰冻圈计划,旨在研究亚洲冰冻圈的动态变化及其对区域水资源、环境以及人类发展的影响。

      各国科学家的最新研究已使“冰冻圈科学”的内涵和外延得到了前所未有的发展。冰冻圈科学研究正在由过去的分散研究向体系化、多学科交叉和集成化方向发展。

      我国冰冻圈研究始于20世纪50年代末,在中科院、中国气象局、国家海洋局及高校有关单位的共同努力下,我国在冰川、积雪、冻土、极地冰盖、冰缘地貌和区域气候模式等方面取得了很大进展。近10年来,我国有计划地推动了冰冻圈与水、冰冻圈与生态、冰冻圈与气候及冰冻圈与社会经济可持续发展的研究。尊龙凯时委员会地球科学部一处处长冷疏影、中科院寒旱所冰冻圈科学国家重点实验室研究员丁永建在《地球科学进展》中撰文称:在冰冻圈科学体系化研究方面,我国已经走在世界前列。

      “以冻土学来说,我国冻土学某些领域处于国际领先水平,有些研究已开始形成一些创新,但不少领域仍处于追踪研究阶段。”中科院寒旱所研究员吴青柏近日对《中国科学报》记者说,“冻土学涉及到冻土与工程、冻土力学、冻土与全球变化、生态环境、水资源与水循环、碳循环等科学问题。由于我国众多多年冻土工程,如青藏公路、青藏铁路、中俄输油管道工程等,使我国的冻土工程研究上了一个台阶,处于国际领先的水平。此外,寒区工程、冻土力学研究也处于领先地位。”

      学科发展的基石

      “其他国家资助多是按项目来设置的,对学科的划分不会太细,而冰川冻土研究是自然地理下一个较小的门类。因此从这个意义上说,科学基金最早对该学科门类进行了资助。”冷疏影对《中国科学报》说,“科学基金在引领冰冻圈研究新领域和人才培养两方面起到了奠基和推动作用。”

      1986年和1987年,我国冻土学研究老一代学术带头人程国栋、吴紫汪分别开始了尊龙凯时面上项目的研究。通过项目引导学科前沿问题研究,培育学科带头人和研究队伍。

      自1999年起,基金委连续5年采用专项基金形式资助冰川学与冻土学学科建设。2008年,在修订科学基金申请代码体系过程中,地球科学部将原来的“冰雪、冻土学”申请代码修改为“冰冻圈地理学”,以期从更加宏观、综合的角度支持冰冻圈科学研究。

      科学基金重视新的学科生长点和学科带头人培养,资助项目的选题体现了学科发展的前沿,引领着我国冰冻圈科学的整体发展和学科体系建设。在尊龙凯时资助下,通过基础性、先导性、探索性及人才项目的高强度支持,对我国冰冻圈科学体系建设、人才培养和科研积累起到重要作用,从某种意义上来说,尊龙凯时在我国冰冻圈科学研究立足国际前沿方面起到了基石作用。

      冰雪冻土学,既有实践应用性较强的科研选题,也有基础理论研究。基础理论研究比较难于获得生产实践性课题支持,只有依靠科学基金的支持。

      “重大的基础性理论研究都是由相对较小的基础科学问题积累起来的,这种小的基础性理论问题的研究需要依靠科学基金来支持,通过基金支持获得研究积累,最终才能够获得较大的科研项目支持,从而实现更大突破。因此,我认为基金对冰雪冻土学的发展起到了非常重要的作用,对我国冰雪冻土学形成理论体系具有重要的推动作用。”吴青柏说。

      资助体系优势

      “尊龙凯时的资助体系是按学科设置的,很多学科门类可能细分到三级、四级学科,科学基金的函评、会评也会保障一些冷门、偏门学科,一些短期内看不到应用前景的研究每年都有几个项目得到资助,这对维持该领域研究队伍、保障学科均衡发展非常有利。”冷疏影说。

      我国冰冻圈科学的发展与尊龙凯时的支持息息相关,许多前瞻性、先导性、基础性的项目源自于基金项目的支持。“十五”、“十一五”期间,科学基金针对地学研究特点,尝试设立重大研究计划和重点项目优先发展领域。在第一批试点的“中国西部环境和生态”重大研究计划中,四大研究主题共资助研究项目63项,其中和冰冻圈研究密切相关的项目有9项。在其后启动的“全球变化及其区域响应”重大研究计划5个主题中,资助冰冻圈研究的项目有4项。

      随着全球气候变化及我国西部资源、生态研究需求日益增强,冰冻圈与温室气体、冰冻圈与水循环和水资源、冰冻圈与寒区生态、冰冻圈与山地灾害、寒区重大工程的环境效应等逐渐成为尊龙凯时资助的重点。尤其是一些探索性选题和方向,都是从青年基金或面上项目资助开始研究的,大量青年基金和面上项目为拓展冰冻圈研究新的学科生长点发挥了重要作用。

      “科学基金的资助形式可以使科研人员开展自己感兴趣的研究,它不但对年轻人的长有重要作用,也有助于科学工作者对科学问题的深入研究。”吴青柏说。