國科發(fā)資〔2017〕298號附件6

 

 

“全球變化及應(yīng)對”重點專項

2018年度項目咨詢指南

 

 

 

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(tǒng)功能全球尺度的變化。全球變化已經(jīng)并將持續(xù)影響著人類的生存和發(fā)展，成為當今世界各國和社會各界關(guān)注的重大政治、經(jīng)濟和外交問題。妥善應(yīng)對全球變化，離不開科學研究的支撐。為大幅度提升我國全球變化研究領(lǐng)域觀測、分析、模擬能力，取得國際學術(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支撐，按照《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》和《國家應(yīng)對氣候變化規(guī)劃（2014-2020年）》部署，根據(jù)國務(wù)院《關(guān)于深化中央財政科技計劃（專項、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)保部等部門組織專家編制了“全球變化及應(yīng)對”重點專項實施方案。

“全球變化及應(yīng)對”重點專項的總體目標是：發(fā)揮優(yōu)勢，突出重點，整合資源，在全球變化領(lǐng)域若干關(guān)鍵科學問題上取得一批原創(chuàng)性的成果，增強多學科交叉研究能力，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(quán)益、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供科學支撐。重點關(guān)注以下關(guān)鍵科學和技術(shù)問題：全球變化關(guān)鍵過程、機制和趨勢的精確刻畫和模擬，全球變化影響、風險、減緩和適應(yīng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品及大數(shù)據(jù)集成分析技術(shù)體系研發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的地球系統(tǒng)模式研制，國家、區(qū)域應(yīng)對全球變化和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的途徑。

專項實施方案部署5方面的研究任務(wù)：1.全球變化綜合觀測、數(shù)據(jù)同化與大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)及應(yīng)用；2.全球變化事實、關(guān)鍵過程和動力學機制研究；3.地球系統(tǒng)模式研發(fā)、預(yù)測和預(yù)估；4.全球變化影響與風險評估；5.減緩和適應(yīng)全球變化與可持續(xù)轉(zhuǎn)型研究。

2016-2017年，“全球變化及應(yīng)對”重點專項圍繞以上5方面主要任務(wù)，分別立項支持了29個和24個研究項目。根據(jù)專項實施方案和“十三五”期間有關(guān)部署，2018年，全球變化及應(yīng)對重點專項將圍繞全球變化關(guān)鍵過程、機制和趨勢；全球變化影響、風險、減緩和適應(yīng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品及大數(shù)據(jù)集成分析；地球系統(tǒng)模式研制；國家、區(qū)域應(yīng)對全球變化和可持續(xù)發(fā)展途徑等方面繼續(xù)部署項目，擬優(yōu)先支持12個研究方向，同一指南方向下，原則上只支持1項，僅在申報項目評審結(jié)果相近，技術(shù)路線明顯不同，可同時支持2項，并建立動態(tài)調(diào)整機制，根據(jù)中期評估結(jié)果，再擇優(yōu)繼續(xù)支持。國撥總經(jīng)費2.1億元。

申報單位根據(jù)指南支持方向，面向解決重大科學問題和突破關(guān)鍵技術(shù)進行一體化設(shè)計。鼓勵圍繞一個重大科學問題或重要應(yīng)用目標，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究全鏈條組織項目。鼓勵依托國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目應(yīng)整體申報，須覆蓋相應(yīng)指南方向的全部考核指標。

項目執(zhí)行期一般為5年。項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過4個，每個項目所含單位數(shù)控制在6個以內(nèi)。本專項不設(shè)青年科學家項目。

1. 全球變化綜合觀測、數(shù)據(jù)同化與大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)及應(yīng)用

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

研究內(nèi)容：全球陸地與大氣能量和水循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)觀測數(shù)據(jù)的綜合集成與遙感反演模型研制；基于多源數(shù)據(jù)的全球能量、水循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)提取和處理技術(shù)、產(chǎn)品生成系統(tǒng)研發(fā)；（應(yīng)用自主全球參數(shù)產(chǎn)品的）改進水循環(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(shù)據(jù)的全球能量、水循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)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(shù)產(chǎn)品和典型區(qū)觀測數(shù)據(jù)集，包括：地表粗糙度、地表短波輻射、地表長波輻射、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、降水、地表和地下水動態(tài)、海洋鹽度、海冰和*地冰蓋分布等。這些參數(shù)產(chǎn)品覆蓋全球、時間跨度超過5年，時間分辨率為10天，空間分辨率為25千米，具有可檢驗的顯著改進水循環(huán)模型和氣候模型的作用。

以上算法、模型和數(shù)據(jù)產(chǎn)品完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并公開發(fā)表或在線免費共享。

1.2基于國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的全球變化關(guān)鍵數(shù)據(jù)研制

研究內(nèi)容：針對衛(wèi)星數(shù)據(jù)的云檢測、大氣校正等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理技術(shù)體系研制；大氣參數(shù)、關(guān)鍵地表等全球變化關(guān)鍵參數(shù)反演方法研究；針對國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的全球變化關(guān)鍵參數(shù)產(chǎn)品生成軟件系統(tǒng)研發(fā)、產(chǎn)品生成和驗證。

考核指標：建立國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的云檢測、大氣校正等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理技術(shù)方法體系及全球變化關(guān)鍵參數(shù)反演模型，開發(fā)出數(shù)據(jù)產(chǎn)品生成軟件系統(tǒng);生成全球變化關(guān)鍵參數(shù)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(shù)、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，時間跨度5年以上，時間分辨率15天，空間分辨率為1000米；在全國尺度上，以5年為一周期，時間分辨率為10天，空間分辨率為30米。

以上算法、模型和數(shù)據(jù)產(chǎn)品完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)，并公開發(fā)表或在線免費共享。

2. 全球變化事實、關(guān)鍵過程和動力學機制研究

2.1小冰期以來東亞季風區(qū)*端氣候變化及機制研究

研究內(nèi)容：*端氣候事件變化特征及其影響研究；高分辨率的氣候季節(jié)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(jié)性變率及區(qū)域差異研究；*端氣候事件及氣候季節(jié)性變率數(shù)值模擬與動力學機制研究。

考核指標：重建過去600年東亞季風區(qū)*端氣候事件歷史，評估其影響；建立過去600年東亞季風區(qū)（包括關(guān)鍵海區(qū)）高分辨率溫度和降水季節(jié)性變化序列，定量評估其不確定性；闡明過去600年東亞季風區(qū)多尺度氣候季節(jié)性變率及區(qū)域差異特征；揭示小冰期以來東亞季風區(qū)*端氣候事件、氣候季節(jié)性變率、區(qū)域差異動力學機制，定量評估自然（如太陽和火山活動）和人類活動強迫的作用。

所有研究結(jié)果、序列、數(shù)據(jù)、模型須公開發(fā)表或在線免費共享。

2.2南大洋在全球熱量分配中的作用及其氣候效應(yīng)研究

研究內(nèi)容：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(jiān)測技術(shù)體系和數(shù)據(jù)資料集（衛(wèi)星、浮標、考察資料等），優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)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程及其引起的深對流變化機理，定量評估這些特征、過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(jié)果、數(shù)據(jù)、參數(shù)和模型須公開發(fā)表或在線免費共享。

2.3海洋惰性有機碳的生物成因及其環(huán)境效應(yīng)研究

研究內(nèi)容：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(zhuǎn)化對于海洋升溫度變化的響應(yīng)。

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(shù)據(jù)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群、環(huán)境因素變化的關(guān)系，分離/培養(yǎng)/鑒定代表性生物100株以上；闡明海洋惰性有機物的生物轉(zhuǎn)化調(diào)控機理，評估其環(huán)境效應(yīng)。

研究結(jié)果、數(shù)據(jù)和參數(shù)須公開發(fā)表或在線免費共享。

3. 地球系統(tǒng)模式研發(fā)、預(yù)測和預(yù)估

3.1高分辨率海冰模式的研發(fā)

研究內(nèi)容：高分辨率海冰模式重要物理過程的改進和發(fā)展，包括：海冰鹽度變化及動力和熱力效應(yīng)參數(shù)化，海冰融池參數(shù)化，輻射在海冰（雪）和融池中傳輸參數(shù)化，海冰-海洋薄過渡層通量交換參數(shù)化，海冰大小分布和側(cè)向融化參數(shù)化，基于統(tǒng)計模型與解析形式概率密度分布相結(jié)合的海冰厚度分布方案，彈性-非粘性海冰流變學和冰間水道一體化參數(shù)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(shù)化方案能適用于高分辨率海冰模式以及地球（氣候）系統(tǒng)模式，通過觀測數(shù)據(jù)驗證能明顯提高海冰模式在北*和南*海冰密集度、厚度、運動等方面的模擬能力。

新研發(fā)的參數(shù)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(quán)，參與我國自主的模式比較計劃，開源共享并至少成功應(yīng)用于我國研發(fā)的兩個地球（氣候）系統(tǒng)模式。

3.2高分辨率區(qū)域地球系統(tǒng)模式的研發(fā)及應(yīng)用

研究內(nèi)容：區(qū)域生態(tài)-生物地球化學模型的耦合研究；區(qū)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(qū)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(qū)域地球系統(tǒng)模式研制，及其與多源陸面數(shù)據(jù)的同化研究；（與全球模式嵌套）東亞地區(qū)氣候變化情景及*端氣候事件預(yù)估模擬研究。

考核指標：研制高分辨率區(qū)域地球系統(tǒng)模式，其中，大氣和陸面模式在典型區(qū)域的水平分辨率達到1-3千米；研發(fā)出1套區(qū)域地球系統(tǒng)模式與多源衛(wèi)星陸面數(shù)據(jù)的同化系統(tǒng)，并應(yīng)用預(yù)測未來10-30年東亞地區(qū)氣候變化及*端氣候事件；建立1個可為適應(yīng)氣候變化及社會可持續(xù)發(fā)展提供服務(wù)的模擬與預(yù)估平臺。

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

4. 全球變化影響與風險評估

4.1中國物候多尺度變化特征、機理及未來趨勢預(yù)估研究

研究內(nèi)容：多源物候數(shù)據(jù)融合及木本植物物候期特征參數(shù)連續(xù)提取技術(shù)研發(fā)；過去50年中國物候期時空變化特征研究；物候變化驅(qū)動因素和觸發(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(shù)據(jù)（文獻記載、人工觀測、遙感（衛(wèi)星和近地面?zhèn)鞲衅鳎嶒灒┤诤霞夹g(shù)，建立近50年中國50-100種優(yōu)勢木本植物物候期時空變化圖譜、生長發(fā)育過程及未來存活預(yù)測模型；研發(fā)木本植物物候期特征參數(shù)連續(xù)提取技術(shù)，獲取中國典型森林群落優(yōu)勢木本植物生長發(fā)育過程連續(xù)的光譜特征參數(shù)（至少5種森林類型、每種類型至少10個優(yōu)勢種，觀測頻率≤1 天、觀測時長≥3年，波段數(shù)≥8（含可見光、近紅外、紅外等））；揭示驅(qū)動物候變化的主導因素；預(yù)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(quán)；研究結(jié)果、數(shù)據(jù)、圖譜和特征參數(shù)須公開發(fā)表或在線免費共享。

4.2全球增暖導致區(qū)域健康風險評估及早期信號捕捉研究

研究內(nèi)容：氣候變化與*端事件（高溫熱浪、洪澇、干旱等）導致健康風險的機理及其區(qū)域分異規(guī)律研究；影響區(qū)域健康風險的氣候系統(tǒng)異常早期信號捕捉研究；區(qū)域氣候變化健康風險的綜合評估模型及不同溫室氣體排放情景下區(qū)域健康風險評估研究。

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

研發(fā)的模型、技術(shù)完全具有自主知識產(chǎn)權(quán)；研究結(jié)果、數(shù)據(jù)、模型須公開發(fā)表或在線免費共享。

4.3京津冀超大城市和城市群的氣候變化影響和適應(yīng)研究

研究內(nèi)容：全球增暖背景下京津冀地區(qū)氣候變化情景及*端氣候事件預(yù)估研究；*端事件（高溫、暴雨、重度霧霾）影響超大城市規(guī)劃建設(shè)、城市功能發(fā)揮的機理研究；京津冀地區(qū)適應(yīng)全球增暖社會經(jīng)濟代價綜合評估模擬研究；雄安新區(qū)氣候變化風險評估及其適應(yīng)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(yù)估京津冀地區(qū)未來氣候變化情景及*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(guī)劃和建設(shè)、城市功能發(fā)揮的機理；研制適應(yīng)全球增暖綜合評估模型，評估京津冀地區(qū)適應(yīng)全球增暖社會經(jīng)濟代價；綜合評估雄安新區(qū)氣候變化風險，提出雄安新區(qū)適應(yīng)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(quán)；研究結(jié)果、數(shù)據(jù)須公開發(fā)表或在線免費共享；提出的適應(yīng)模式和策略須為國家有關(guān)部門采納。

4.4亞洲中部干旱區(qū)氣候變化影響與絲路文明變遷研究

研究內(nèi)容：全新世以來亞洲中部干旱區(qū)氣候、水文變化時空特征研究；絲路文明演替過程及其與氣候環(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(qū)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亞洲中部干旱區(qū)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(yù)估全球增暖2^oC亞洲中部干旱區(qū)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(jié)果、序列、數(shù)據(jù)須公開發(fā)表或在線免費共享。

5. 減緩與適應(yīng)全球變化與可持續(xù)轉(zhuǎn)型研究

5.1 “一帶一路”沿線主要國家氣候變化影響和適應(yīng)研究

研究內(nèi)容：“一帶一路”沿線主要國家氣候變化影響及風險評估研究；“一帶一路”沿線主要國家適應(yīng)全球增暖模式、途徑研究；面向“一帶一路”沿線主要國家轉(zhuǎn)移適應(yīng)技術(shù)和低碳發(fā)展技術(shù)方案設(shè)計。

考核指標：評估“一帶一路”沿線主要國家氣候變化影響，編制“一帶一路”沿線主要國家氣候變化風險地圖集；提出“一帶一路”沿線主要國家適應(yīng)全球增暖模式、途徑；設(shè)計面向“一帶一路”沿線主要國家轉(zhuǎn)移適應(yīng)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(quán)；研究結(jié)果、圖集須公開發(fā)表或在線免費共享；設(shè)計的技術(shù)轉(zhuǎn)移方案須為國家有關(guān)部門采納。

 

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