2022年夏季长江流域经历了前所未有的高温热浪，引发科学界的广泛关注。受长达1个多月的破纪录高温与干旱影响，此次极端事件对人类、经济和环境造成了严重损害，加剧了粮食不安全的状况，阻碍了可持续发展。全面认识2022年夏季长江流域极端高温，对于理解全球变暖背景下极端事件变化的原因，认识人类活动和自然变率的影响，以及评估可能面临的气候风险都具有重要的科学意义。首先回顾了2022年夏季长江流域极端高温的主要特征、形成机制和原因，以及近3年来对此次极端高温事件的研究进展，发现2022年夏季长江流域高温是一次罕见的极端热事件，该事件主要是由西太平洋副热带高压和南亚高压等环流异常，“三重”La Niña（连续3年发生的La Niña事件）、大西洋和印度洋等海温强迫，以及土壤湿度—气温等陆气反馈等综合作用造成。除了自然变率的贡献，人类活动也是造成此次事件的主要因素。随着全球变暖，此类极端高温事件将会成为常态。最后，讨论了极端高温相关的研究要点、存在问题以及未来可能的发展方向。

夏季极端高温是我国最主要的气象灾害之一，对人们的健康与生命、社会经济的稳定发展以及生态环境的平衡等均造成严重威胁。面向防范和应对高温相关灾害风险的国家重大需求，基于科学新认识张井勇团队自主研发了我国夏季极端高温预测模型系统并开展了实际应用。2018年以来该预测模型系统的实际预测表明，其总体上能够比较准确地预测出我国夏季极端高温的空间分布与异常，展现出稳定而良好的预报效果。2025年5月运用该模型系统开展的预测显示，2025年夏季我国平均高温日数为12.55天，比常年（1991—2020年气候平均态）偏多2.69天，极端高温影响总体明显偏重、灾害风险明显偏高、区域差异性大。长江中下游地区、华南地区、四川盆地、新疆南部、江苏与安徽北部高温日数偏多最为明显。京津平原地区、山东、河南、陕西南部地区、东北少部分地区、甘肃部分地区以及宁夏北部等地极端高温日数明显偏多。最后，针对我国夏季极端高温的防范提出了建议。

我国西北地区是全球典型的干旱气候区，社会发展受到水资源的严重约束，但当前对该地区空中云水资源的开发利用却明显不足，研究该地区云水资源的时空变化特征及云降水过程，对于提高该地区云水资源开发利用技术水平具有重要的现实意义。为此，国家自然科学基金区域创新发展联合基金资助的“西北地区空中云水资源多尺度变化特征与云降水过程研究”课题针对此问题开展了深入研究。在分析了西北地区云水资源开发利用重要性的基础上，从多大气环流系统的协同影响、云降水宏微观物理过程的复杂性、沙尘性气溶胶的特殊活化作用、高原边坡地形和大型山脉的特殊作用以及西北地区气候暖湿化对云水资源影响等多个方面深入讨论了西北地区云水资源形成和云降水转化机制的科学问题，并探讨了野外观测试验对解决上述科学问题的重要支撑作用。在此基础上，提出未来应重点关注多尺度环流对西北地区云水资源的协同影响、云水资源对气候暖湿化的响应特征、高山云系的微物理特征、沙尘气溶胶的活化成云特性、云—雨转化机制以及云微物理参数化的发展优化6个重点研究方向，旨在为未来开展西北地区空中云水资源特征与云降水转化机制研究提供科学指导。

为提升土地砾石化监测精度及野外工作效率，推进土地砾石化监测方法创新，以内蒙古荒漠区为研究区域，分别采用熵值TOPSIS和威尔科克森秩和检验方法，开展样方的适宜大小和数量研究，确定内蒙古荒漠区土地砾石化监测最优采样方案。在以100 cm×100 cm样方测量结果作为样地真实值的基础上，进一步选取全新调查区域布设样地，将最大样方扩大至200 cm×200 cm，以增加采样面积和样方数量，优化土地砾石化监测采样方案。两组实验的对比结果表明：①Q25（25 cm×25 cm）规格样方表现出较好的监测适宜性优势，在提高野外工作效率的同时，可以保证测量精度；②不同规格样方适宜数量会随样地最大样方设置尺寸的变化发生明显变化，仅Q25的适宜数量无明显变化，由9个增至10个，表现出较好的稳定性；③利用Q25开展土地砾石化监测工作，得到的砾石覆盖度与单位面积砾石质量监测样方适宜数量结果一致，不仅可以简化土地砾石化监测流程，而且确保了监测数据的可靠性和可比性。

在全球变暖加速激活极地冰冻圈临界点的背景下，由于观测稀疏、模型局限和认知不足等限制，在理解极地冰冻圈演变状态及预测其趋势时面临巨大挑战。人工智能成为高效挖掘海量极地数据、弥补认知鸿沟的强大工具。中国极地冰冻圈人工智能研究虽起步较晚但发展迅速，在数据驱动建模、特征自动提取以及多源融合等方面展现出巨大潜力，近年来在以下方向取得了重要进展：①海冰预测：开发纯数据驱动深度学习模型（如SICNet和SIPNet），显著提升周至季节尺度海冰密集度预报能力，部分超越传统模型；发展多种方法（如改进U-Net和PMDRnet等）用于海冰类型识别、水道提取及影像分辨率提升。②冰盖水文：应用随机森林（RF）和神经网络（BP）估算冰盖融化和识别表面湖；创新运用改进U-Net高精度自动提取冰盖/冰架水体，克服传统方法的局限。③冰下系统：提出基于变分自编码与无监督聚类的新方法，实现对冰雷达观测数据中冰下湖体的自动识别。④冰裂隙识别：应用改进U-Net及变体（如ResUNet）从合成孔径雷达/光学影像中自动提取冰架裂隙特征。⑤冰层结构与地形：探索深度学习（如EisNet）自动提取冰雷达内部等时层与基岩界面，致力于解决训练标签的人工依赖瓶颈。⑥其他应用：冰盖质量平衡重建（SVM/BPNN）、辐射平衡数据集（RF）、气温反演（RF/DNN）、冰底通道识别、冰川地震分类和GPS插补等。考虑到当前仍面临模型可解释性和物理机制融合不足、标注数据稀缺以及区域泛化能力有限等问题，未来需深化物理约束人工智能模型、发展多模态学习、提升鲁棒性与可解释性，并加强国际合作与数据共享，以精准刻画极地变化，服务全球气候应对与风险评估。

近年来，在全球气候变化背景下，土壤改良作为提升土壤碳汇能力和优化岩溶作用的关键策略，受到广泛关注。基于文献计量学方法，对1990—2024年中英文期刊发表的相关文献进行计量分析和知识图谱绘制，系统梳理了土壤改良对土壤碳循环的影响和岩溶碳汇调控机制研究的发展趋势和现状。结果表明，1990—2024年WoS和CNKI数据库分别收录相关文献712篇和468篇，文献类型以原创研究论文为主，34年间发文量呈波动上涨趋势，整体分为萌芽期（2005年前）、增长期（2005—2013年）及快速发展期（2013年后）3个阶段，英文期刊发文量高于中文期刊。在主题演进方面，英文文献早期聚焦生物炭固碳机制与温室气体排放规律，逐步转向土壤微生物功能基因与氮磷养分循环的协同增效路径，呈现出由机理解析向应用型微生物—养分耦合调控的转型特征；中文文献则从土壤呼吸、水分及重金属等基础指标监测拓展至土壤团聚体调控、微生物群落优化及改良手段的系统研究，并构建了碳库管理指数评估体系以指导实践。岩溶区低产土壤改良主要集中于改良手段对岩溶作用的影响及其与区域土壤之间的碳平衡关系。进一步讨论了岩溶碳汇与土壤改良的双向耦合关系——高浓度土壤CO₂驱动碳酸盐岩风化，而改良手段通过改善土壤质量等方式进一步提升碳汇效应。为促进岩溶区土壤改良研究，建议建立土壤改良提升岩溶碳汇的计量方法及改良数据库；结合岩溶区土壤富钙偏碱特性，系统评估改良措施对生态修复与农业可持续发展的协同效应，为全球碳中和提供科学支撑。通过土壤改良技术提升土壤碳汇和岩溶碳汇潜力，以应对气候变化，推动岩溶区生态修复与农业可持续发展的深度融合，助力我国“双碳”目标的实现。

研究生态系统服务供需关系并开展分区管理，对协调生态与社会经济发展具有重要意义。以奈曼旗为研究区，基于InVEST模型、冷热点分析与地理探测器，探究了2000—2020年奈曼旗生态系统服务的供需变化及影响因素。结果表明：①奈曼旗生态系统服务综合供给能力增长了19.81%，需求下降了11.09%，供需比整体改善39.73%，空间上呈现“南北盈余、中部赤字”的格局；②林地占比是热点区的主要驱动因子，沙地占比是冷点区的核心驱动因子；③基于综合生态系统服务供需比、供需匹配关系及其冷热点面积占比，将奈曼旗划分为由生态保育区、生态修复区、生态提升区和生态发展区构成的6类二级生态管理分区和10类三级生态管理分区，并针对不同分区提出差异化生态管控策略，为奈曼旗的生态保护与可持续发展提供科学依据。

2023年内蒙古奈曼旗发现了世界第二、亚洲第一的特大型天然碱矿，探明天然碱资源量约20.77亿t，为我国纯碱产业结构优化带来重要机遇。全面梳理了国内外天然碱产业发展现状，阐明我国纯碱产业唯有大幅提升天然碱比重，才能具有国际竞争力。针对奈曼天然碱矿的共伴生油气储量高、盐碱伴生、埋藏深、倾角大等独特赋存特征，系统总结了该矿开发过程中面临的三大核心工程技术挑战：①奈曼天然碱矿油气富集于碱、盐矿层的晶格、裂隙和周围泥岩的孔隙以及层理缝中，在溶采过程中会造成石油严重乳化；②奈曼天然碱矿中近一半资源量为中低含盐天然碱矿，目前尚未掌握低成本的盐碱高效分离技术；③奈曼天然碱矿埋藏深、倾角大，存在漏斗区块，导致水平井建井困难。未来研究应聚焦高效绿色破乳剂研发、盐碱共伴生资源综合利用以及多学科融合下的高精度水平井建井技术，助力奈曼天然碱矿的高效开发利用。

国家自然科学基金委员会地球科学部地球科学五处（大气科学学科，D05）顺利完成2025年度面上项目、青年科学基金项目（C类）和地区科学基金项目的申请受理、同行通讯评审、会议评审以及2024年度资助成果总结等工作。2020—2025年度大气科学学科以上3类项目的合计申请量呈持续增长态势，其中2025年度收到以上3类项目申请共计2 436项，相比2024年度增加5.4%，通讯评审的综合评分较往年略有降低。为了鼓励开展高风险高价值的基础研究，探索“非共识项目”遴选和资助模式，大气科学学科首次推荐“非共识项目”进入会议评审。考虑到学科整体布局，在会议评审过程中，鼓励向支撑技术和发展领域（二级申请代码为D0508~D0514）适度倾斜。在同等条件下，优先支持女性项目申请人。经过会议评审，大气科学学科共资助以上3类项目419项，平均资助率为17.2%。2024年度这3类项目共结题383项，论文发表等指标与2023年度基本持平。

冰椎不仅是高寒冻土区特有的一种水文地貌景观，通过在冬季冻结并储存大量基流而形成固体水库，还为冷生鱼类等提供越冬地，其形成与演化也会对冻土区的道路、桥梁、隧道和涵洞等构筑物的安全运营产生影响。实地勘查与遥感观测均揭示，冰椎在全球变暖背景下正经历以面积萎缩、融化提前和多年生冰体破碎化等为表征的退化，但关于其形成与演化机制及其对高寒冻土区生态水文过程的影响尚不明晰。通过整合相关文献，系统回顾了冰椎的分布与影响因素、从野外勘查到遥感技术与地球物理探测相结合的研究方法的演进及其水文、生态与灾害效应，并对未来研究方向进行了展望。当前河冰椎研究的重点正从北极亚北极宽阔河道向地形复杂的高亚洲等研究薄弱区拓展，未来应融合多源数据与人工智能技术，加强对其从平面分布到三维冰体特征的定量反演与动态预测，通过深化认识其形成与演化机制，发展适用于寒区水资源管理和灾害防治的预测模型，量化冰椎退化对冻土地貌和水文生态系统的影响，以促进高寒冻土区可持续发展。

奈曼旗农牧交错带地处科尔沁沙地腹地生态脆弱区，对其地下水水化学形成机制与背景值研究可支撑水资源配置及农牧业绿色发展。基于水文地质调查与水文地球化学分析，结合自组织映射神经网络与K-means聚类混合算法，揭示了地下水化学组成、主控过程及环境背景值。结果表明：地下水化学组成空间差异性强，但水化学类型均以HCO₃-Ca·Mg为主，呈弱碱性；地下水化学演化主要受碳酸盐矿物的溶解—沉淀以及硅酸盐矿物的风化溶解驱动，同时受控于正向阳离子交替吸附作用；总铁、F^-、溶解性总固体和NO₃-N是影响奈曼旗地下水质量的关键指标，通过水文地球化学图解法、Grubbs检验及自组织映射神经网络多方法联合估算其视背景值，分别为0.42~0.56 mg/L、0.34~0.38 mg/L、181~188 mg/L和0.22~1.58 mg/L，其中，总铁的高背景值可能与菱铁矿溶解有关，F^-富集则受控于萤石溶解及正向阳离子交替吸附作用。研究结果为区域水资源优化管理、污染防治及生态保护提供了科学依据。

海洋气溶胶是全球最重要的天然源气溶胶之一，不仅对地球辐射平衡和全球气候具有重要影响，更是调控“海洋—大气—气候”系统相互作用的关键要素。有机物作为海洋气溶胶的重要组分，对亚微米气溶胶的贡献可达50%以上。然而对海洋有机气溶胶组成和源汇机制研究的缺乏和了解的不足，直接限制了对海洋气溶胶气候效应的准确评估。通过综述海洋有机气溶胶的研究方法、分布规律、化学组成特征、主要来源和生成机制，为全面认识海洋有机气溶胶的国内外相关研究进展提供了重要资料，并在此基础上提出未来需要重点关注的方向。目前，对海洋有机气溶胶化学组成的解析主要集中在荧光组分和水溶性有机物，而在分子水平上的定性和定量解析存在较大缺失。在高浮游植物活动或强陆源传输影响的海域，海洋有机气溶胶通常呈现高值；不同海域海洋有机气溶胶的来源由海洋飞沫排放或二次生成主导，造成其组分和特性存在显著差异。当前，现场观测资料的不足限制了对海洋有机气溶胶生成过程和调控机制的深入理解，也制约了实验室模拟和模式研究的进一步推进。展望未来，应充分利用现场观测、实验室模拟和模式研究的融合优势，从现象到机制层面，深入理解海洋有机气溶胶的源—汇过程和气候调节作用。

大气重力波对大气水平和垂直结构以及垂直耦合具有显著影响。目前大气重力波的相关研究表明：①卫星适用于中高层大气重力波的观测，雷达在其垂直结构的精细观测方面最具优势，再分析资料则更适合用于全球大气重力波的特征分析。②相较于非地形重力波，地形重力波的垂直波长相对较长，且普遍可以传播至更高高度。③由于激发源相对固定，地形重力波溯源的结果相对准确，而非地形重力波的溯源难度很大，准确率偏低。④采用主流的静力和非静力参数化方案，能在数值模式中比较完整地模拟地形重力波的拖曳作用；采用单波和全局谱技术可以较为准确地模拟非地形重力波东西向的动量通量；但是目前尚不能准确模拟两类大气重力波生成发展的全过程。未来，随着观测技术的提升，会获取更多高质量的观测数据，这将有助于更清晰地了解大气重力波的特征。在此基础上，随着参数化方法的不断优化以及人工智能技术的应用，对两类大气重力波的形成机制将有更深入的认识，从而提升天气和气候模拟预测的准确性。

分析了2025年度海洋科学与极地科学（申请代码D06）学科集中受理期各类项目的申请、受理和评审资助概况，归纳总结了2024年度结题项目所取得的研究进展和成果标注情况，并梳理提出了项目管理过程中发现的问题。从申请项目来看，2025年度面上项目、青年科学基金项目（C类）和地区科学基金项目申请量继续增长，共3 528项，较2024年度增加337项；申请单位数量为467家，较2024年度增加58家。从结题项目来看，2024年底结题项目报告撰写的规范程度相比往年有所提高，但部分项目依然存在成果发表内容与立项时研究内容不符、对主要成果凝练不足等问题。

对国家自然科学基金委员会地球科学部地球化学学科（申请代码D03）2025年度各类基金项目的申报情况和2024年底结题项目的情况进行了系统分析。相较于2024年度，2025年度地区科学基金项目的申请数量有所增加，面上项目和青年科学基金项目（C类）略有减少；青年科学基金项目（C类）连续2年的申请量明显低于面上项目。近5年来，申请项目依托单位的总数量连续增长，表层地球化学（D0310）继续成为学科新的增长点。2025年度地球化学学科4项项目因未按要求提供相关材料而未予受理。2025年度地球化学学科面上项目、青年科学基金项目（C类）和地区科学基金项目的送审率分别为154.7%、154.7%和141.7%，资助率分别为17.9%、18.4%和11.1%，平均资助金额分别为53.1万元/项、30.0万元/项和30.9万元/项。2024年度面上项目、青年科学基金项目（C类）和地区科学基金项目的结题项目以及2021年度立项的青年科学基金项目（B类）结题成果和第一标注成果有待加强。近年来，地球化学学科申请体量小、增长慢的特点仍未改观。未来应在保证地球化学学科优势方向的基础上，加强基础研究与目标导向和国家需求的深入结合，促进学科内交叉、跨学科交叉和跨学部交叉研究，拓展地球化学学科研究的深度与广度。

内蒙古自治区通辽市奈曼旗的天然矿物麦饭石可应用于水质净化及环境修复等多个领域。风化作用可改变麦饭石的理化性质，进而影响其对重金属的吸附性能。针对奈曼旗南部山区麦饭石产地不同深度的麦饭石样品开展风化程度鉴定和重金属吸附实验，并结合理化性质表征进行防控机制探析。研究表明，奈曼旗麦饭石主要受物理风化作用影响，根据表观特征、化学蚀变指数和风化系数可判断深层样品为微风化状态，表层样品为中等—强风化状态。风化作用使得表层麦饭石中石英和斜长石晶体发生破坏，比表面积增加66.81%，3.6~4.0 nm的孔径占比由12.36%增加到40.05%，伴随碱性元素流失，零点电位明显左移，由7.09移至2.00以下。深层麦饭石更易吸附地下水中的阴离子型重金属特征污染物铬，理论最大吸附量为0.90 mg/g；表层麦饭石更有利于对土壤中阳离子型重金属特征污染物镉的吸附，理论最大吸附量为5.57 mg/g。吸附过程的表面扩散、中孔内扩散和微孔内扩散3个阶段均在24 h内达到平衡。麦饭石对重金属的多分子层吸附过程以静电作用为主，也包括表面羟基络合等。自然地质风化作用造成麦饭石零点电位左移等理化性质改变，由此产生对土壤—地下水中特征重金属的综合防控能力，为奈曼旗麦饭石在地下水水质净化方面的可持续开发利用提供了理论依据。

目前处于台风强度预报能力进一步提升的瓶颈期，其中中尺度过程尚不清晰，限制了对台风强度变化的预报能力。总结了台风中尺度波动（涡旋罗斯贝波和台风重力波）的成因和特征，梳理了中尺度波动与台风眼墙、螺旋雨带及其对流强度和（不）对称结构的关系，讨论了这些结构变化对台风强度的影响以及波动特征与台风强度变化之间的统计相关关系。结果表明：①台风非圆形眼墙的形成与螺旋内雨带的外传理论均已由重力波学说发展为涡旋罗斯贝波学说。涡旋罗斯贝波不仅是螺旋外雨带形成机制之一，还能部分解释台风不对称结构和双眼墙的形成过程。涡旋罗斯贝波对台风强度变化的影响机制复杂，在台风的不同区域（内核/外围）、不同高度或不同发展时期（增强/减弱）产生的波动以及不同波动传播方向（切向/径向），均可对台风强度产生不同影响。②台风重力波的波动特征（振幅、波长、周期和出现频次）与台风强度变化具有相关性，有望成为预判台风增强及快速增强的先兆信号，这源于该波动主要由眼墙和螺旋雨带中的对流所激发，并能实现快速垂直传播。③两类中尺度波动均可驱动台风内部动量和热量径向外传，通过波流相互作用改变局地环流场，并增强台风对称性，进而导致台风增强甚至快速增强。最后提出：涡旋罗斯贝波和台风重力波相关机制的解析，是进一步提高台风精细化风雨分布和强度变化的预报预警能力亟须解决的关键问题。

微生物时空分布广、地质作用大，不仅对地球重大环境转型产生了重要影响，而且在减污降碳、减灾降毒等方面也具有重大的工程实践价值，由此实现从微生物地球到微生物地球工程的发展。微生物是驱动生源要素和金属元素地球化学循环的引擎，在碳汇工程、生态工程和农业工程等领域发挥着不可或缺的关键支撑作用。微生物与矿物存在广泛而紧密的相互作用，在岩土工程、深地工程和矿业工程等领域应用微生物不仅可以节省成本、提高效率，还具有重要的环保价值。特别重要的是，微生物对地质环境变化具有广泛而灵敏的响应能力，不仅可以应用于许多重大工程的治理和防控，还可以应用于诸如生态灾害、气候环境灾害和地质灾害等领域的预警，布局微生物预警工程的建设尤其重要和紧迫。

开展奈曼旗地区的农田利用现状分析，有助于推动农牧交错区的农业高质量发展，支撑国家粮食安全战略。基于2020—2024年Landsat 8时序数据，采用随机森林分类提取主要粮食作物种植信息，并利用吉林一号数据，结合多尺度分割算法与U-Net深度学习模型，提取农田地块与道路分布，系统评估区域的主要粮食作物种植格局与农田基础设施建设水平的关系。研究结果表明，近5年来，奈曼旗主要粮食作物种植面积稳步增长，累计净增22 673.46 hm²，增幅达12.9%，种植区域逐步由一般耕地向高标准农田转移。区域农田基础设施建设水平显著提升，高标准农田建设区的农田基础设施优于一般耕地区域。农田基础设施建设水平越高的区域，主要粮食作物种植面积越大，呈现出显著的空间一致性与正相关关系。

科尔沁沙地位于半干旱与半湿润气候过渡区，生态系统类型复杂且脆弱，是中国北方沙漠化最为严重的地区之一。然而，有关该区域土地沙漠化的生物地理学基础及治理成效的综合研究较为薄弱。科尔沁沙地深厚的沙质沉积（80~210 m）地层结构是该区域地下水储量相对丰富的基础。1985—2000年，科尔沁沙地土地沙漠化防治成效显著，此后，治理出现瓶颈（沙漠化土地面积减小幅度下降，生物量恢复趋势平缓）。尤其在气候变化条件下，科尔沁沙地土地沙漠化防治面临的主要挑战是水资源胁迫。通过综述与分析科尔沁沙地生态脆弱的地理学基础、土地沙漠化与恢复过程、生物生产力变化与地下水动态等研究成果，为科尔沁沙地水土资源的科学管理及退化土地持续恢复提供理论依据和数据支撑。

在海洋地球化学领域，钡及其同位素在沉积物中保存率高且同位素分馏稳定，已成为古生产力重建的重要示踪剂。通过整合高精度同位素分析数据，阐述了海洋钡的源和汇，揭示陆源、热液和生物输入的协同驱动作用。研究发现在矿物—流体—熔体分馏体系中，平衡与动力学分馏机制的交互作用是钡同位素分馏的核心驱动力。而区域分馏的差异表明，海洋钡同位素分馏是多因素协同作用的结果，其空间异质性为示踪古海洋环境演变提供了关键依据。未来需结合原位微区技术深化生物—矿物—流体交互机制研究，提升古海洋环境重建精度。

雪面雨洪水致灾机理及演变规律是当今水文学中“最需要解决的”“23个主要待解决的关键科学问题之一”，也是国家防灾减灾的基本需求。在总结雪面雨洪水基本特点的基础上，分析了雪面雨洪水的研究进展及发展动态，发现当前雪面雨洪水界定尚停留在“潜在雪面雨洪水”阶段，且阈值不一，致灾机理不明，导致对洪水演变规律认识不清，缺乏模拟和预报模型，难以精确开展洪水预警及风险防控，亟须提出“真实”雪面雨洪水界定方法，揭示致灾机理，构建模拟及预报模型，在复演典型雪面雨洪灾事件及预报应用示范的基础上，明确区域/流域雪面雨洪水的演变规律、未来可能变化及潜在风险等。

统计分析了国家自然科学基金委员会地球科学部环境地球科学学科2025年各类项目的申请、受理、评议和资助情况，总结并介绍了2024年环境地球科学学科主要学科方向部分结题项目取得的科学研究进展，为后续研究提供参考和启示，对下一年度项目申请具有重要的借鉴意义。

在全球变暖背景下，青藏高原不仅经历了显著的“高原放大效应”，还表现出强烈的季节不对称性变暖特征，即冬季变暖显著强于其他季节，夏季变暖最弱。已有研究表明，青藏高原近地表变暖具有放大性、季节不对称性和海拔依赖型等典型特征，这一现象由局地过程和大气环流共同驱动。梳理了如积雪—反照率反馈、水汽和云—辐射反馈等主要局地过程，以及冰冻圈变化（如北极海冰减少）和欧亚气溶胶格局变化等因素，分析了这些过程与因素通过调控季节性环流异常，对高原变暖产生的潜在影响。近年来，基于观测、再分析数据与数值模拟的研究不断揭示其机制复杂性，但在数据不确定性、量化方法以及远程强迫机制链条等方面仍存在明显不足。未来研究需在提升高原数据质量、改进机制量化方法、揭示多圈层过程耦合与遥相关路径方面取得突破，以深化对青藏高原季节不对称性变暖的认识。

内蒙古奈曼天然碱矿是我国近年发现的超大型矿床，查明资源量约20.77亿t，是我国乃至亚洲目前探明资源量最大的天然碱矿。该矿床位于松辽盆地西南缘奈曼凹陷，赋存于下白垩统义县组—九佛堂组地层中，矿床具有品位高、矿层厚度大、埋藏较深及矿物组成复杂等特点，垂向上表现为碱矿层、盐岩层与泥岩层互层，有高达118层沉积旋回，横向上呈透镜状展布，已识别出天然碱、苏打石、碳钠钙石、氯碳钠镁石、碳钠镁石、碳酸钠和碳氢钠石7种天然碱矿物以及石盐、硬石膏、硅硼钠石、钠长石、钠沸石、淡钡钛石、霓辉石和霓石8种伴生矿物。为什么在早白垩世温室期的伸展构造背景下，奈曼天然碱矿能够大规模富集？需要从以下几个维度展开探讨：深入探究伸展构造背景下断裂系统对热液运移的通道作用及盆地持续沉降对矿层形成和保存的影响；通过地球化学示踪技术解析火山岩风化、深部岩浆热液及大气高浓度CO₂的物质贡献；结合放射性同位素定年与生物地层学方法精确约束成矿时代；综合古气候—古地理指标与沉积旋回分析，阐明古气候古环境对碱矿沉积旋回的控制机制。立足“深部结构—物质来源—成矿时间—沉积气候环境”四位一体的学术思路，开展协同耦合成矿研究，可揭示奈曼超大型天然碱矿形成机制与成矿模式，且具有重要的基础科学意义。同时，研究成果能够支撑松辽盆地及外围天然碱矿勘查，促进我国纯碱产业升级，具有重要的战略实践意义。

在全球变化背景下，盐沼前缘陡坎的侵蚀加剧了海岸生境的退化，其形成与演化机制是地球科学领域的重要科学问题之一。系统回顾了国内外研究：①归纳分析了水文动力、沉积底质和生物作用等因素及其耦合作用对盐沼前缘陡坎形成与演化过程的影响；②介绍了关于盐沼前缘陡坎“差异性沉积波动”“自组织”“淤进—蚀退循环”等经典概念框架，探讨了主要概念框架的区别与联系；③结合生物—动力—地貌学科交叉研究发展趋势，回顾了主流数学模型的发展，并比较了不同模型的适应性与局限性；④讨论了盐沼形成与演化过程中多因素在不同时空尺度上的耦合作用和多尺度综合机制。研究结果表明，盐沼前缘陡坎的形成与演化机制具有多源性与综合性，而生物作用通过多重机制影响盐沼前缘陡坎的稳定性。未来研究应着力于厘清生物生长发育过程与动力地貌过程的互馈作用、加强多尺度多源数据融合、构建高精度三维生物—动力—地貌多过程耦合模型等方面，从多学科视角进一步揭示盐沼前缘陡坎的形成与演化机制。

预估未来全球城镇化情景及其对气候变化的影响，将为有效应对气候变化、促进区域及全球可持续发展提供重要的科学依据。为此，国家重点研发计划项目下属课题“全球城镇化趋势及其对气候变化的影响”预估了不同共享社会经济路径下2020—2070年全球城镇化的时空格局，并定量评估和预测了城镇化对区域和全球气候变化的影响，为揭示城镇化对区域和全球多尺度气候变化的影响提供了数据基础。研究成果对于实现全球可持续发展目标和人类命运共同体建设具有重要意义，为绿色城市和健康城市的建设提供了科学依据，也为优化城市形态和缓解城市热岛效应提供了科学参考。

青藏高原热动力强迫作用对亚洲夏季风的形成和变化具有重要影响。然而，由于观测和数值模式本身的局限性，关于青藏高原动力和热力作用影响季风形成的相对重要性仍存在争议。针对相关理论和数值模拟问题，提出了基于位涡理论的青藏高原地表位涡强迫概念，并揭示了其与亚洲夏季风的关系。针对上述研究开展了回顾和总结，发现青藏高原动力、热力强迫影响的相对重要性与试验设计和模式模拟性能本身具有密切联系；青藏高原地表位涡指数可以作为衡量其相对重要性的一个指标；相比于感热通量，表面位涡能够更好地表征夏季高原表面的强迫作用，并可以作为量化指标评估不同数值模拟方案中高原表面强迫的强度和对季风降水的影响；从气候尺度而言，高原表面加热是导致夏季风在陆地上形成的主要因素；而从延伸期预测的角度，高原上空的热力和动力扰动时空尺度如何调控天气尺度波是影响下游降水预测的关键因子。相关理论和数值模拟研究可为进一步深化青藏高原气候动力学的认识提供参考。未来需要加强高原观测，并推动模式物理过程的发展，以进一步提高青藏高原气候数值模拟和预测水平。

立足乡村振兴战略与地理科学视角，结合内蒙古奈曼旗产业转型发展的地方需求，通过天眼查企业数据库获取奈曼旗企业大数据并进行了空间化处理，采用GIS空间分析和大数据分析方法，剖析了奈曼旗产业发展的时空演变特征，探究其空间格局的影响因素。结果表明，奈曼旗产业的空间分布随时间演进逐步呈现出以大沁他拉镇为集聚中心、贯穿全旗且偏南偏北走向的条带状分布特征；人口分布、交通条件和土地利用因素影响着奈曼旗产业的空间格局，产业布局偏向于临近国道与省道的城镇用地区域，且该集聚特征随人口规模增加越发突出。基于分析结果与产业发展实际，进一步对奈曼旗产业发展的结构转型、空间布局优化提出了科学建议，对奈曼旗产业发展具有指导意义。

土地利用动态变化对生态平衡和可持续发展至关重要。以内蒙古通辽市奈曼旗为例，利用时序遥感数据对其土地资源利用变化进行监测与时空分析，以支持其可持续发展。针对该地区农牧交错带的复杂性，深入挖掘时序卫星影像的季节特征，生成高精度土地利用产品。基于所得结果，分析奈曼旗地区过去40年的土地利用时空变化规律，并评估不同土地利用变化的生态影响。结果显示，奈曼旗的土地利用呈现显著的时空变化特征：北部地区面临沙漠化生态恢复、城市扩展与农用地增加并存的趋势，而南部山区则出现了一定程度的退耕还林现象。因子贡献度分析表明，农业用地变化、沙漠化生态恢复及地表水体覆盖减少对奈曼旗地区的土壤含水量影响显著，凸显了农业节约用水、沙地生态修复和水资源保护对农牧业可持续发展的重要性。研究结果可为奈曼旗地区的土地资源管理提供重要的数据支持，并为该地区的可持续发展策略提供科学依据，助力生态环境与经济发展的协调推进。

奈曼旗作为科尔沁农牧交错带水源涵养区，区内发现的富锶—偏硅酸地下水可为地下水健康研究和矿泉水开发提供契机。以内蒙古奈曼旗南部山区为靶区，基于水文地质调查与37组地下水样品测试数据，采用水文地球化学分析方法，揭示了富锶—偏硅酸地下水空间分异规律与成因机制。结果表明，研究区地下水呈中性—弱碱性，水化学类型以HCO₃-Ca型为主，锶含量介于0.24~1.83 mg/L，偏硅酸含量介于14.9~29.9 mg/L，富锶—偏硅酸复合型地下水分布在区内麦饭石矿区周边；碳酸盐岩与硅酸盐岩风化溶解以及阳离子交替吸附促进了地下水中锶的富集，室内实验表明，麦饭石的溶滤有利于偏硅酸地下水的形成；研究也指明了区内孔隙—裂隙含水层具备富锶—偏硅酸地下水矿泉水开发潜力，为乡村振兴与地质资源协同利用提供了科学依据。

介绍了2025年度集中受理期地理科学学科三大分支学科面上项目、青年科学基金项目（C类）和地区科学基金项目的申请与受理、评审以及审议与资助情况。分析了2024年底结题项目所产出的研究成果，介绍了部分获资助项目取得的主要研究进展，总结了2024年项目结题和进展报告中存在的主要问题。

冰云是天气和气候系统中重要的组成部分，冰晶取向通过影响其散射特性，进而影响遥感反演和数值预报的准确性。随着冰云探测卫星计划的推进，精确量化冰晶取向的需求日益凸显。综述了国内外冰晶取向遥感探测的研究进展，系统回顾了主被动遥感技术在不同波段的应用，分析了各类遥感手段的探测机理及优劣势，特别强调了星载太赫兹辐射计的应用前景。尽管现有遥感技术在冰晶取向研究中展现出一定潜力，但受限于冰晶复杂性、观测能力和反演算法的制约，定量反演仍面临挑战。未来研究应聚焦于新型探测设备研发、冰晶散射特性精确计算、辐射传输理论优化以及多源遥感数据融合等方面。

为了更好地了解地质学学科领域基金项目的申请情况，提高基金项目申请书和结题报告的质量，分析了2025年度地质学学科（申请代码D02）项目的申请、评审及资助情况：近5年来，重点项目的申请量在波动下降，面上项目、青年科学基金项目（A类）、青年科学基金项目（B类）以及地区科学基金项目的申请量在持续增长。青年科学基金项目（C类）的申请量较2024年度有大幅度增长。有5个分支学科的面上项目、青年科学基金项目（C类）和地区科学基金项目的合计申请量超过400项，高等院校和科研院所仍是申请这3类项目的主力；从资助情况来看，2025年度以上3类项目总资助数量和资助金额较2024年度均有所提升。在项目评审中发现，未按要求提供相关材料依然是项目不予受理的主要原因。此外，对2025年1月提交的项目进展报告和2024年底结题项目的结题报告进行了梳理，并总结了生命与环境演化、地球物质组成与构造演化、资源能源、第四纪地质学研究、水文地质和工程地质学等领域取得的主要进展和成果。

海洋中尺度涡携带了海洋上层超过90%的动能，是调控物质和能量输送的关键动力过程。南海作为西北太平洋最大的半封闭边缘海，是中尺度涡的高发区，其生消动力过程复杂，长期以来一直是物理海洋学研究的重点。通过对国内外相关文献的综合分析，发现对南海中尺度涡三维结构的认识较为清晰，生成机制主要包括局地风应力、吕宋海峡黑潮入侵、太平洋Rossby波西传或多种因素共同作用，而其耗散主要由传播过程中的失稳或与内波发生相互作用导致；现有主流数值模式、资料同化和人工智能技术虽然具有重构和预报中尺度涡的能力，但准确度仍有待进一步提高，相关研究成果可为南海中尺度涡动力过程的深入理解与业务化预报技巧的提升提供系统性参考。建议未来中尺度涡研究应聚焦于多技术融合的协同优化路径，将中尺度涡动力理论、先进的海洋数值模式、资料同化、大数据和人工智能等技术进行有机结合，以进一步提升中尺度涡旋的预报精度。

地处华北北缘与中亚造山带交接部位的开鲁盆地奈曼凹陷，其九佛堂组下段的天然碱—盐岩等蒸发岩十分发育，形成了世界第二大天然碱矿床，成为东北亚地区早白垩世古气候与古环境的重要深时记录，然而天然碱的“源—汇”过程和成因尚不清楚。因此，开展了多尺度的沉积学研究，包括区域尺度盆山耦合、岩心尺度的沉积旋回以及微观薄片尺度的矿物共生组合等，分析了奈曼天然碱的物质来源、沉积相带分布、关键界面、沉积分异机制和天文旋回。研究表明，奈曼天然碱矿床类似于美国西部的绿河组碱矿，蒸发岩位于湖盆凹陷沉积中心的暗色泥岩层系内，具有陆源碎屑—碱土碳酸盐—天然碱—盐岩的“牛眼式”分带特征，沉积分异受溶解度和湖盆地貌高差的控制。奈曼天然碱矿床的形成主要涉及两个过程：首先，在气候湿润期湖盆周缘的大量中基性火山岩中淋滤出的Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、HCO{}_{\mathrm{3}}^{-}和Cl^-，以稀溶液形式注入湖盆，富含Na⁺-HCO{}_{\mathrm{3}}^{-}的湖水大规模聚集，形成了碱土碳酸盐饱和的碱性咸水湖，为天然碱形成提供了物质来源；其次，湖盆在极端干旱气候条件下的高度浓缩，卤水达到天然碱—盐岩矿物的过饱和，最终在凹陷中心依次结晶析出。奈曼天然碱矿床具有泥页岩与蒸发岩互层的特征，反映了碱矿的发育具有多旋回性，湖平面存在多期波动。依据纹层尺度的蒸发岩沉积韵律和米兰科维奇旋回，推断主要的成碱期约为1.2 Ma，远小于九佛堂组下段的沉积时限（2.5 Ma）。奈曼凹陷天然碱矿床的“源—汇”沉积模式，将为类似Na-碳酸盐矿床的勘探开发提供借鉴。

陆面是地球系统的重要组成部分。陆面通过能量、水分和碳氮循环等过程，与大气相互耦合和相互作用，对天气和气候系统产生重要影响。陆面过程的数值模拟和预报研究是当前国际学术界的热点之一。然而，目前陆面过程的数值模拟和预报研究仍存在较大的不确定性。评估目前陆面过程的数值模拟和预报的不确定性程度，探寻其不确定性来源，并研究减少这种不确定性的方法和途径，均属于陆面过程可预报性的研究范畴。从气候变化和模式物理过程角度，回顾了目前陆面过程可预报性研究的3个问题：一是气候变化和模式物理过程不确定性，对陆面过程数值模拟和预测不确定性的影响程度；二是导致上述不确定性的关键物理过程；三是如何利用目标观测和集合预报提高陆面过程的数值模拟能力和预测技巧。最后，针对如何提高陆面过程的数值模拟能力和预测技巧进行了展望，包括如何对敏感的物理参数进行加强观测，以及集合预报技术的进一步拓展。

新型有机污染物或被大量应用于各种消费品中并持续释放，或在工业生产过程中作为副产物被无意排放，因其具有持久性和长距离传输的特性，已在北极环境中被广泛检出。目前已有综述总结了北极环境中新型有机污染物的赋存特征、环境行为和生态风险，但其主要针对海洋环境，而对陆地环境中新型有机污染物的总结与讨论有限。与海洋环境相比，陆地环境中的新型有机污染物主要来源于大气长距离传输，二次释放的来源贡献大，污染物在其中的赋存特征、传输和来源及环境影响方面存在差异。首先综述了当前高度关注的新型有机污染物（如OPEs、PFASs、NBFRs和PCNs）在北极陆地环境的赋存特征、变化趋势及其来源解析。研究表明，北极陆地环境中新型有机污染物总体浓度水平较低，其时间变化趋势与物质生产使用直接相关；人类活动排放与气候变化影响下的污染物二次释放，共同加剧了北极陆地环境新型有机污染物来源的复杂性。在此基础上，通过分析新型有机污染物在陆地植被、淡水鱼类和陆地动物中的富集情况，并结合人体暴露评估结果，综合评估其对生态环境和人体健康的潜在风险。最后，针对北极陆地环境新型有机污染物研究现存的问题与挑战展望了未来的研究重点：目前研究仍局限于单一介质的浓度赋存，报道的有机污染物种类仍然有限，缺乏对气候驱动再释放过程及环境效应的系统认识；未来需要加强多介质迁移归趋，结合非靶向筛查技术识别北极高风险污染物，重点关注气候变暖背景下污染物的再释放及其生态与健康风险。

中国陆架海作为人类活动深度影响的典型海域，生态环境变化显著，对深化海洋学认知与推动海洋环境保护研究及资源开发具有重要的科学意义和实践价值。近年来，随着人类活动的加剧，该海域营养盐水平和结构发生了显著变化，赤潮（有害藻华）发生的特征和优势种群呈现出新的演变态势。系统综述了中国陆架海营养盐水平和结构变化与赤潮发生的研究进展，深入剖析了当前生态环境存在的主要问题，并对未来发展方向进行了展望。研究发现，中国陆架海的海洋生态环境演变呈现以下特征：磷的限制性和有机氮磷的作用日益凸显，出现赤潮优势种由硅藻向甲藻转变，以及在某些海域赤潮与绿潮并发的趋势。这一演变过程既受到陆源输入持续变化的驱动，也受到海洋生态系统自身调节机制的影响，是营养盐水平和结构变化长期累积作用的结果。值得注意的是，陆源营养盐管理与陆架海赤潮发生频率之间存在明显的时滞效应，其增加了治理效果评估的难度，也对生态风险临界点或阈值的科学设定提出了挑战。尽管中国在营养盐水平和结构演变与赤潮风险研究领域已取得了显著进展，但仍面临诸多挑战，特别是长期系统的观测数据积累不足、研究领域的广度和深度有待拓展、陆海相互作用机制尚未完全阐明。未来研究应着重深化陆海耦合过程研究，完善海洋环境监测网络，提升数据处理水平和技术创新能力，特别是明确氮磷管理的阈值和“测—溯—算—治（治理）”的系统策略，从而推动中国陆架海洋环境研究向更高水平发展。