全球俯冲汇聚系统中，俯冲输入组分包括正常大洋板片以及具浮力的海底高原等正地形， 两者对俯冲带将产生迥异的地质效应，因此，深入开展海底高原与俯冲带相互作用研究对理解俯 冲带地球动力学过程和陆壳侧向增生等地质过程具有重要意义。系统总结了目前正处于一些关 键俯冲带处的典型海底高原的地质与地球物理特征，结合俯冲带特征及数值模拟成果，深入探讨 海底高原与俯冲带相互作用的地质效应。在俯冲带运动学和几何学方面，位于俯冲前缘的具浮力 的海底高原等正地形通常会抵制俯冲，并可能造成俯冲带后撤和俯冲极性反转并形成新的俯冲 带，甚至可能会终止俯冲并增生于成熟岛弧/陆壳边缘。然而，近来的研究显示，部分海底高原的俯 冲行为并没有终止，而是俯冲角度变缓呈现平板俯冲的样式，从而造成俯冲带地区上覆板块的构 造缩短与增厚以及岩浆活动逐渐向板内迁移。在岩石地球化学方面，具富集地球化学特征的海底 高原的俯冲消减不仅影响着壳幔圈层相互作用过程、岛弧—弧后熔岩的地球化学组分以及俯冲带 地区热液矿床的形成，而且这些地质体的深俯冲也将对地幔不均一性的形成作出重要贡献。最 后，指出未来会在海底高原深部精细结构及演化，岛弧及弧后盆地对“海底高原—海沟”新俯冲构 造格局的地质响应，以及控制海底高原发生俯冲/增生的因素及其之间的定量关系等方面较大的发 展潜力。

：层序地层学前期研究注重顺物源方向的二维剖面解释，垂直物源方向的层序结构差异性 是当前研究的热点和难点。以南海琼东南盆地西区晚更新世（0.125 Ma 迄今）陆架边缘地层序列 为例，通过典型地层终止关系、地层叠置样式和陆架边缘迁移轨迹方法，识别了体系域单元内部结 构和组合特征，自下而上划分为低位体系域（LST）、海侵体系域（TST）、高位体系域（HST）和下降 体系域（FSST）。其中下降体系域内部分界面（WSTS）可将下降体系域分为早晚两期，该界面对应 陆架边缘迁移轨迹角由正到负和地层叠置样式由进积到降积的转换面。琼东南盆地西区上更新 统发育稳定型和滑塌型两类陆架边缘层序结构，随着相对海平面的变化，稳定型陆架边缘主要发 育多期次陆架边缘三角洲和深水扇沉积，滑塌型陆架边缘则主要发育大规模峡谷和块体搬运沉积 体系；响应于“快速海侵而缓慢下降”的不对称海平面升降特征，晚更新世陆架边缘层序表现为较 薄或者不发育的低位—海侵体系域，厚的强制海退楔单元，而外陆架区活动性断裂增加了高位体 系域组分在层序中的占比。先存的坡折地貌、断裂活动及非对称海平面升降旋回差异共同导致了 研究区层序结构多样性体系，高频层序地层驱动机制的定量化探索是更新世层序地层学未来发展 趋势，该研究为层序地层学标准化实践和侧向层序结构差异研究提供了一定的参考意义。

山地城镇发展受限于地形地貌，出现了以新城建设为主的城市扩张模式。该模式地理空间 表现为新城建设远离主城区，城市建设用地逐渐向更高的坡度上扩张（即建设用地梯度扩张）。梯 度扩张虽解决山地城镇土地资源紧缺问题但也提高了诸如地面沉降等地质灾害的风险，探究梯度扩 张规律以及识别灾害风险为重中之重。研究选取梯度扩张程度剧烈的3 个新城作为典型案例区域， 利用数字高程模型获取了2017—2022 年新区梯度扩张区域，基于2016—2020 年Sentinel-1A SAR 数据利用SBAS-InSAR 技术得到地表形变信息，揭示新区梯度扩张与地面沉降之间的空间关联。 结果表明：①2017—2022 年，延安新区、两江新区和兰州新区的梯度扩张现象显著，梯度扩张区占 比分别为53.5%、51.0% 和45.2%，受地形影响最严重的延安新区梯度扩张区占比最高，梯度扩张速 度与城市扩张速度趋势基本相符。②延安新区、两江新区和兰州新区最大沉降速分别为28 mm/a、 30 mm/a 和29 mm/a，沉降多发生在新区扩张前沿且沉降区周围均存在不同规模梯度扩张区域。 ③梯度扩张强度与地面沉降速率为正相关，高梯度扩张强度和高地面沉降速率区域的集聚分布表 示城市梯度扩张加速了扩张区地面沉降的发生。研究对探究城市梯度扩张与地面沉降关联，推动 山地城市可持续发展有着积极的意义。

冰川厚度与储量是未来冰川变化预测、可用淡水资源估计以及潜在海平面上升评估等冰 川学研究的前提。基于我国西部31 条冰川实测探地雷达厚度数据对GlabTop2 冰厚模型进行参数 校正和优化，模拟羌塘高原冰川厚度分布并评估冰川水资源总量，结果表明：①GlabTop2 模型模拟 的冰川平均厚度与实测平均厚度较接近，两者相关性为0.87，RMSE 为18.2 m，模型对冰川厚度的 高估和低估分别为9% 和-17%，模型模拟冰川中流线基岩地形形状的能力优于剖面基岩形状； ②2022 年羌塘高原冰川储量为（177.6±26.6） km ³，平均冰川厚度为（88.2±12.3）m，冰储量集中分布 在5 600~6 200 m，为（148.28±22.24）km ³，占整个羌塘高原冰川总储量的84.4%，其余高程带冰储量 分布相对较少。

：火事件的发生与气候变化和植被变化密切相关，系统性地研究全新世火活动的时空演化 规律，可以更清晰地理解火活动机制与区域性气候、植物变化的关联，同时有助于预测未来火的演 化趋势。为了解安达曼海周边地区火灾活动的演化以及可能的驱动因素，以安达曼海南部的海洋 钻孔ADM-C1 为研究材料，对其全新世以来的炭屑记录进行深入分析，并综合安达曼海周边地区 其余的5 个炭屑记录，重建了全新世以来安达曼海周边地区火灾活动的演变过程。研究表明，尽管 点火、火灾天气和植被组成在各地不尽相同，导致火灾发生频率在区域和地方范围有所不同，但在 广泛的气候变化背景下，全新世安达曼海周边各地的火事件发生频率变化具有广泛同步性。全新 世安达曼海周边的火灾活动发生频率受到区域性植被和降水变化影响，并最终受控于印度夏季风 强度的变化。与末次冰消期相比，12.0~9.0 ka BP 安达曼海周边区域火灾活动的发生频率呈下降趋 势，反映了印度夏季风降水逐步增强以及木本植物含量逐渐上升的区域环境；9.0~5.0 ka BP 较低的 区域火灾活动发生频率同时受到较高的印度夏季风降水量和区域木本植物含量的制约；5.0 ka BP 后高频的区域火灾活动更多反映了印度夏季风降水的降低。此外，研究结果还表明全新世安达曼 海周边区域火灾活动发生频率与厄尔尼诺—南方涛动（ENSO）强度、印度洋偶极子（IOD）位相和热 带辐合带（ITCZ）位置的变化相关。

摘要：伴随着近年来高性能计算资源的快速提高，模式的水平分辨率逐渐精细化。对流允许尺 度（分辨率为4 km及以上）模式已成为当前区域气候模式发展和应用的主要方向之一。通过文献 调研对对流允许尺度区域气候模式的4 种建模方式、相比于传统分辨率区域气候模式的增值能力 以及未来气候预估进行了回顾和总结。对流允许尺度区域气候模式无需使用对流参数化方案就 可以显式表示深对流过程，在一定程度上改善了模式对复杂地形和地表强迫的表现能力。对流允 许尺度区域气候模式在模拟降水特征（降水日变化、持续时间、次日尺度降水强度、短时强降水强 度）， 积雪特征（雪深、覆盖率），中尺度对流系统特征（数量、周期）、热带气旋特征（强度、路径），城 市热岛形态等方面存在显著增值能力。目前，对流允许尺度区域气候模式仍然存在着诸多挑战和 不确定性，今后可利用更高分辨率数据集，改进的云微物理过程和边界层参数化方案以及更高性 能计算资源，进一步提高对流允许尺度区域气候模拟和应用能力。

陆海交互区较高的固碳效率和较强的固碳潜力是基于自然长期解决气候变化和实现“碳 达峰”“碳中和”的重要方案。为揭示莱州湾南岸陆海交互层中溶解有机物的来源和赋存形式，丰 富对陆海交互区的碳源、汇的认识，于2021 年11~12 月采集钻孔岩芯间隙水，分析其有色溶解有机 物的紫外可见吸收光谱和三维荧光光谱。分析结果表明，溶解有机碳与a（320）都呈现第二次海侵 后变化大浓度高的特征，陆相间隙水溶解有机物组成和性质差别大于海相间隙水。经平行因子分 析法鉴别和OpenFlour 匹配的5 种荧光组分中，除底层外，类腐殖质组分贡献为总荧光强度的77%。 荧光指数和自生源指数表明岩芯间隙水有色溶解有机物由微生物再生产活动贡献为主，埋藏越 久，微生物贡献越为显著，陆相层和海相层没有明显差别。主成分分析结果表明，不同沉积阶段溶 解有机物组成存在一定差别，但随着沉积过程的发生，间隙水溶解有机物组成和性质逐渐趋同。 长时间尺度下腐殖质高度成熟。

海底甲烷渗漏是海洋环境中甲烷的重要来源，对全球碳循环和极端环境生物地球化学循 环具有重要影响，示踪和重建海底（古）甲烷渗漏活动具有重要的科学意义。在甲烷渗漏活动过程 中，硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化作用普遍发育，从而改变孔隙水地球化学特征，并导致自生矿物的 形成。其中，自生黄铁矿是硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化的典型自生矿物之一，可作为记录甲烷渗 漏活动的良好指标。综述了硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化衍生自生黄铁矿的地球化学特征和形貌 特征，评估了其在示踪和重建海底（古）甲烷渗漏活动的潜力。结果表明，自生黄铁矿的硫和铁同 位素及原位微量元素和同位素可以有效识别硫酸盐驱动的甲烷厌氧氧化过程，甲烷渗漏环境沉积 物中自生黄铁矿的形貌和含量与正常海洋沉积物存在明显差异，彰显了自生黄铁矿示踪和重建海 底（古）甲烷渗漏事件的巨大潜力。

气候系统属性可影响二氧化碳（CO2）浓度变化下全球地表气温演变的非对称性，但目前仍 不清楚哪些属性的贡献相对关键。因耦合模式比较计划第六阶段模式试验样本不足，基于45 个 CMIP6 模式数据，逐一构建了快速、再现能力理想的两层能量模型，共开展了391 组试验。该模试 验结果显示，在对称的CO ₂浓度上升和下降演变下，平衡气候响应、深海热容量和海表—深海热传 输系数对全球地表气温演变的非对称性起主要贡献，它们主要通过改变CO ₂浓度下降期全球地表 气温达峰后的降温速度来实现。因此，加深对气候系统平衡气候响应、深海热容量和海表—深海 热传输系数的理解，有助于人类更科学地实现巴黎协定目标。

在全球变化背景下，我国土壤面临严重的污染和侵蚀、退化问题，正在威胁生态系统稳定 性和粮食安全性。如何量化土壤的形成演化（时间和速率等）是地球科学领域的重要科学问题。 大气成因放射性宇生核素 ¹⁰ Be（以下简称大气 ¹⁰Be）是天然示踪剂，其在土壤中的含量受成土时间、 地表侵蚀和化学风化等土壤演化过程综合控制，是定量示踪千万年来土壤形成演化过程的有效手 段，具有广阔的应用前景。首先系统梳理了 ¹⁰ Be在地球大气层的生成、传输、沉降以及在土壤中累 积和迁移过程的最新研究进展，指出大气 ¹⁰ Be长期沉降速率及其在风化带中迁移性的精确估算，是 本领域亟待解决的重要难题；其次评述了大气 ¹⁰ Be用于估算成土时间、成土速率、指示土壤侵蚀及 在坡地运移等方面的方法，提出深入调查区域地质和环境过程并对模型参数和结果进行合理约 束，是应用大气 ¹⁰ Be技术的关键前提。随着我国加速器质谱分析技术和能力的快速发展，将有力推 动大气 ¹⁰ Be技术在土壤演化定量研究中的广泛应用，帮助解决环境生态系统演变预测及耕地土壤 保育等难题。

综述了陆—气相互作用在观测、机制和模型方面的最新进展，指出现有陆—气相互作用观 测研究还没有同时考虑陆面生理生态与大气边界层变化对陆—气通量影响，制约着陆面过程参数 化或参数的卫星遥感反演以及陆面过程模式的业务应用。从全面认识陆—气相互作用与陆面过 程模式发展出发，指出未来需进一步强化陆面生理生态与大气边界层变化对陆—气相互作用的影 响研究以及陆面过程模式的业务应用研究，并提出了拟关注的重点任务：①陆—气相互作用的跨 界面立体观测；②多源数据在跨界面陆—气相互作用中的应用；③陆面过程模式发展与业务应用。

岛弧模型和地幔柱的海底高原模型是大陆起源的两个主流模型。相较于岛弧模型，地幔 柱模型能更好地解释太古宙大陆的特征，但在解释太古宙陆壳源区富水这一关键特征时遇到了困 难。最近提出的水诱导的地幔反转模型比较好地解决了这个一问题，同时还能解释太古宙多个令 人困惑的现象。该模型指出，在地幔发生整体熔融的情况下，岩浆洋在中地幔深度开始结晶，形成 外层和基底两个岩浆洋。由于下地幔矿物含水能力低，随着岩浆的结晶，最初含一定量水的基底 岩浆洋将逐渐富水。水降低基底岩浆洋的密度。当水富集到一定程度时，基底岩浆洋的密度将不 再高于上覆地幔，从而导致重力失稳，形成地幔反转。这种反转将水带到地球浅部，促进了大陆和 克拉通岩石圈地幔等的形成。因此，太古宙大陆是基底岩浆洋演化的产物。当地幔反转耗尽基底 岩浆洋后，太古宙型的大陆不再形成。太古宙末期对应着大陆形成机制的转变期，而水诱导的地 幔反转可以自然地解释为什么太古宙前后的大陆具有完全不同的特性。类似地，水诱导的地幔反 转还可以解释其他多个长期困扰的现象，如：为什么几乎没有冥古宙的大陆，为什么太古宙的镁铁 质岩石的源区具有原始地幔的组分且在整个太古宙几乎不变，为什么内太阳系只有地球具有大陆 等。形成全地幔岩浆洋和岩浆洋含水是水诱导的地幔反转的两个前提。由于大撞击在基底岩浆 洋形成中扮演了关键角色，月球远比我们想象的重要。

基于2012 年和2014年船基走航连续观测数据再分析，并结合“自下而上”和“自上而下” 法，开展了渤海蓬莱油气田油气平台伴生气火炬燃烧效率和CH4排放量估算研究。结果显示，观测 海域油气平台伴生气燃烧导致下风向大气CO ₂ 和 CH ₄  混合比分别抬升11×10-6~20×10-6 和100× 10-9~260×10-9，估算燃烧效率为（97.8±1.1）%，为国际先进水平。“自下而上”和“自上而下”法估算全 渤海火炬燃烧过程的 CH ₄排放分别达3.6~6.1 Gg/a 和1.80~2.68 Gg/a，是人为的CH ₄强点源。排放 因子和观测数据时空代表性等是导致两种方法估算结果不同的主要原因。可为海洋油气开采中 伴生气回收利用和CH4减排等工作提供一定的科技支撑。

认识区域大气花粉组成及其形成条件有利于明确不同类型花粉组合的气候与环境意义。 利用布卡大气花粉采样器在珠穆朗玛峰北坡开展了连续2 年（2012—2013 年）的大气花粉观测研 究。基于后向轨迹和潜在来源区域模型，探讨了占秋季主要组分的桤木属花粉传输路径与潜在来 源区域，分析了桤木属花粉与其植物分布和大气环流的关系及气候指示意义。结果显示：①桤木 属花粉季气团传输路径主要来自于采样点西南方向；②桤木属花粉潜在来源区域与其气团传输路 径基本一致，主要是喜马拉雅山脉中段，包括尼泊尔中部和东部以及西藏南部等地区；③桤木属花 粉数量、传输路径和来源区域的年际变化与大气环流有关，受高空西风影响的西南气团对桤木属 花粉影响更大。研究结果可以为认识珠穆朗玛峰北坡外来花粉的气候意义提供科学依据。

海平面上升直接改变河口感潮沼泽的水文和盐度特征，是河口感潮沼泽面临的主要环境 问题之一。总结了开展海平面上升对河口感潮沼泽碳动态影响研究的方法和实验平台，分别从海 平面上升引发的盐水入侵和水淹增加2 个方面综述海平面上升对河口感潮沼泽CH ₄和CO ²排放通 量、产生速率和土壤有机碳厌氧矿化途径等方面的影响及其机制。盐水入侵显著降低河口感潮淡 水沼泽CH ⁴产生速率和排放通量，导致土壤有机碳厌氧矿化途径从CH ₄产生为主向硫酸盐异化还 原为主转变，然而盐水入侵对CO2排放通量的影响具有不确定性。水淹增加对河口感潮沼泽CH ₄和CO ₂排放通量影响的报道相对较少，已有研究表明水淹高度增加降低CO2排放通量。最后提出 海平面上升对河口感潮沼泽碳动态影响研究应加强的领域，以期为科学地开展海平面上升对河口 感潮沼泽含碳温室气体动态的影响提供参考。

：水文水资源监测是对地观测系统的重要任务之一，是支撑新时代水利高质量发展、满足“三 水”共治需求和践行“十六字”治水策略的直接有效途径，而卫星遥感技术提供了一种大范围、快速 和高精度的数据获取渠道。但是现有卫星遥感在水文水资源应用上存在多星同步观测难、应急响 应能力差和易受天气影响等问题，因此美国国家航空航天局于2022 年12 月发射了地表水和海洋地 形卫星（Surface Water and Ocean Topography，SWOT），这是全球第一颗通过多传感器协同观测全球 陆地和海洋水资源的卫星，预期将极大提升水文水资源监测的时空分辨率和精度。系统梳理了水 文水资源监测卫星发展现状、应用和技术难点等概况，并分析了SWOT 卫星的参数、科学任务、算 法流程和应用产品等内容，对我国后续卫星设计规划和数据处理关键技术有一定的参考价值。

青藏高原及周边分布着数量众多的石冰川，因其独特的蓄水功能和气候响应特征，不仅影 响区域潜在的固态水资源，还增加了相应灾害发生的风险，越来越受到人们的关注。当前，对石冰 川识别、冰储量估算及其动力学过程模拟的探讨还较为缺乏，导致无法准确评估广大无资料或缺 资料地区的石冰川变化及其气候响应特征。在系统梳理青藏高原及周边石冰川分布特征的基础 上，综合回顾和总结了石冰川识别方法、冰储量估算方法、动力学过程及其模拟的研究进展。受观 测数据缺乏和方法不确定性等问题的限制，当前青藏高原及周边石冰川编目、识别和冰储量估算 精度仍面临诸多挑战。展望未来，深入认识气候—石冰川动力学过程的相互作用机制，强化天— 空—地多层次、多角度、多手段的石冰川监测，集成人工智能和新观测技术的石冰川识别和冰储量 估算方法，准确评估气候变化条件下青藏高原及周边石冰川变化、未来趋势及其影响，进而服务于 青藏高原及周边区域社会经济可持续发展。

对2023 年度国家自然科学基金委员会地球科学部地球科学二处地球化学学科（申请代码：D03）所管理的基金项目进行总结分析，包括项目申请、受理、同行通讯评议、会议评审以及资助情况等，并通过对学科近5 年项目申请情况的分析，提出学科发展面临的挑战。结果显示：①2023 年度地球化学学科申请量相比2022 年度减少5.1%，但申请项目的依托单位数量近几年保持连续增长；②表层地球化学作为学科新增代码，项目申请量增长较快，2023 年已进入学科前3 位，成为学科领域的新增长点；③近5 年地球化学学科项目申请人、负责人均较地球科学部平均年轻1 岁以上。总体而言，地球化学学科目前面临体量基数小和增长慢的挑战，也存在研究队伍相对年轻化的优势。学科未来既需持续加强自身理论和方法的基础研究，又要着力强化支持地球化学的应用研究。最后对2022 年度结题项目的代表性成果进行了介绍。

分析了国家自然科学基金委环境地球科学学科2022 年度项目申请和同行评议概况，指出了申请和评议过程中存在的问题，提出了改进建议，总结了2021 年结题项目取得的主要研究进展.为科研人员后续项目申请提供参考。