2018年度国家自然科学基金项目指南(地球科学部分)

面上项目指南

地球科学主要研究行星地球系统的形成和演化,主要包括地理学、地质学、地球化学、地球物理学和空间物理学、大气科学和海洋科学等分支学科及环境地球科学等相关的交叉学科。

上述分支学科是地球科学的核心与基础。地球科学部通过面上项目的资助促进地球科学各学科均衡、协调和可持续发展,推动各学科的创新性研究和新兴领域的发展;激励原始创新,拓展科学前沿,为学科发展打下全面而厚实的基础。2017年度地球科学部共接收面上项目申请6 272项,申请单位697个;资助1 683项,资助直接费用113 070万元,直接费用平均资助强度67.18万元/项,资助率26.83%(表1)。2017年度资助的面上项目中,高等学校承担了997项,占59.24%,科研院所承担了661项,占39.28%;45岁以下科研人员承担项目1 182项,占项目负责人总数的70.23%;跨科学部交叉项目112项,科学部内学科交叉项目所占的比例更高。对一些探索性强、有创新性但具有较大风险或不确定因素的项目,设立小额探索项目,给予1年资助,2017年度共资助小额探索项目9项,资助直接费用180万元。

2018年度,面上项目仍然根据以下方面进行遴选:①项目的创新性和学术价值;②申请人的研究能力;③项目构思是否科学,是否有明确的科学问题;④是否具备必要的研究基础与条件。项目遴选时,高度重视基础学科或传统学科,关注基本数据的积累。加强前沿性、基础性分支学科的发展,鼓励学科之间的交叉和渗透融合,保持我国优势学科和领域的国际地位,切实加强薄弱学科或“濒危”学科,促进我国相对薄弱但属国际主流领域的发展,扶持与实验、观测、数据集成和模拟密切相关的分支学科的发展,重视地球科学与其他学科的交叉。在倡导创新的同时,注重研究工作的积累。对以往研究工作中已有好的研究积累,近期完成质量较高的面上项目,如申请延续研究,在同等条件下给予优先资助;要求申请书论述与已完成项目的关系。尊重基础研究探索性、不可预见性和长期性的特点,特别关注高风险性、交叉和科学前沿研究。鼓励科学家勇于面对最具挑战性的科学问题,开展高风险的探索性研究。2018年度面上项目的直接费用平均资助强度与2017年度基本持平。

2018 年度,地球科学部对学科结构进行了调整,以强化对环境地球科学的支持。请申请者注意相关的变化。

环境地球科学

资助范围:土壤学、水文学和环境地球科学(包括环境地球化学、环境地质学、环境生态学、大气环境科学等)。

本学科以表层地球系统为研究对象,主要研究大气圈、水圈、表层岩石圈、生物圈、土壤圈各自演化的物理、化学和生物过程以及各层圈之间的相互作用和物质的生物地球化学循环,研究人与地球表层地质系统、生态系统之间的相互作用。

主要研究方向:土壤学主要探讨土壤的发生与分布规律、土壤物质组成与特性以及土壤功能的时空演变过程,重视人类高强度利用导致的土壤质量与土壤功能变化的物理、化学和生物学机理研究。

环境地球科学主要以地球科学(地质、地球化学、地球物理和地理学等)的理论、方法和手段研究地球环境变化的规律,研究大气环境、水环境、土壤环境变化及其与生物圈演化之间的关系,研究自然和人为活动影响下的各种地质和环境灾害发生发展规律和风险评估理论,研究各种污染环境和退化生态系统修复和恢复的基础科学问题。鼓励为实现人类社会可持续发展的多学科交叉和系统科学研究。

地理学

资助范围:自然地理学、人文地理学、遥感与地理信息系统。

自然地理学主要探讨现代自然环境组成要素之间的相互作用关系、空间分异规律及不同时空尺度的演化过程,兼顾第四纪尤其是全新世以来的人地关系演化研究。

人文地理学主要探讨现代不同类型人文要素及其载体的空间结构特征及其演化过程,重视区域人文要素空间结构形成的自然背景、历史沿革及人文机制研究。

遥感与地理信息系统以现代遥感技术、地理信息系统技术与空间定位技术为依托,主要探讨地球表层地理时空信息的获取、处理、分析、表达、传输、存储及管理的理论与方法,重视地理信息的地学解释研究。

地质学

资助范围:地质学。

地质学是关于地球组成、结构及地球演化历史的知识体系。现代地质学不仅要阐明地球的结构、物质组成、控制物质转换的机制以及由这些物质记录的地球环境、生命演化历史及其相互关系,而且要揭示改变地球外层的营力和改造地球表层的过程,并运用地质学知识查明可供利用的能源、矿产和水资源,揭示地质过程、生命演化和人类活动的关系,保护地球环境,预防(警)和减轻地质灾害。

地质学的发展建立在理论和技术进步基础之上。板块构造理论的提出使人类对地球的认识发生了革命性飞跃;对大陆内部更为复杂的动力学过程和前板块构造体系的探索,成为板块构造理论深化和发展的重要方向。地球系统科学理念的兴起,使得探讨地球内部运行过程与地表响应成为地质学前沿领域。获取和分析数据能力的提高,成为推动地质学发展的重要驱动力:高精度、原位、实时的地球物质成分和结构分析方法的完善,增强了对地球物质组成及演化历史的约束能力;地球物理探测、空间对地观测和地质钻探技术的发展,使人们对地球构造的认识更为完整和精确;信息、物联网和光电子等高新技术的应用,实现了对地壳运动、地震与火山等活动的实时监测;计算模拟和高温高压实验等技术的发展,使科学家能对重要地质过程进行再现和预测。地质学研究鼓励立足于扎实的野外、现场和实时观察基础上的研究工作,以及利用行业部门和企业积累的基础资料凝练的基础研究工作。积极推动综合运用数学、物理、化学、生物学和计算信息科学等相关学科的理论、方法和技术,探讨地质科学问题。倡导面向国际,以全球视野开展地质学理论研究。

地球化学

地球化学是研究地球表层和内部、天体和其他宇宙物质的化学组成、化学作用、化学演化的学科,主要采用元素和同位素示踪、宏观和微观结构解析、有机质和生物分析、同位素和化学定年等相关技术、方法和理论,着重研究地球历史和现代不同时期各圈层的物质演化过程和相互作用机制,以及人类活动和自然因素影响条件下地球表层系统中物质的分布、状态、转化、运移、循环和归趋规律。

地球化学不仅是人类认知地球和宇宙的基础学科,也是解决人类生存和发展面临的自然资源、生态环境、地质灾害问题的应用性学科。行星科学、地球系统科学等新兴和交叉学科的发展以及分析技术的进步,满足人类可持续发展对矿产资源、化石能源、生态安全和环境保护的需求,共同促使了地球化学基础理论研究和应用领域的拓展,研究领域涵盖了岩石、土壤、水体、大气、地球内部挥发分及生物体等各种介质的化学组成、化学作用和化学演化过程与机理、影响与调控。

现代地球化学研究的特点是:①在固体地球化学领域,从研究地球深部的物质组成和化学作用发展到研究不同圈层之间的相互作用及其资源、环境和生态效应,从研究地球本身发展到宇宙化学和比较行星学,重视发挥地球化学微区原位分析技术的高分辨率、高精度和高灵敏度优势,研究地球圈层过程和物质结构,重视地球化学与板块构造演化和全球变化的结合;②在研究方法和技术方面,从静态的半定量描述逐步转向动态的定量模拟,更加注重对四维时空演化规律的研究;③既注重对长时间尺度内生地质事件的重建,也关注短时间尺度表生物理、化学和生物过程的刻画以及对地球环境未来变化的预测和模拟。

地球物理学和空间物理学

资助范围:地球物理学、空间物理学、大地测量学。

地球物理学:通过对地球及行星基本物理场(重力场、磁场、电场、应力场及热流场等)和地震波的观测与理论研究,揭示地球和行星内部结构、成分及动力学过程,发展资源勘探的新方法和技术,理解地震及其他自然灾害的致灾原理,为经济建设、社会发展、防灾减灾和国家安全作出重要贡献。

空间物理学:通过天基、地基空间物理观测和理论研究,了解太阳大气、日球层、地球和行星的中高层大气、电离层、磁层中的物理现象以及它们之间的相互联系,为航天活动、通信、导航等方面作出重要贡献。

大地测量学:通过天基、空基、地基大地测量观测和理论研究,了解地球形状、地球重力场、地壳形变场及其变化,为认识地球提供几何和重力场信息,为国家经济及国防建设提供空间基准、时间基准和重力基准。

地球物理学、空间物理学和大地测量学从根本上讲是运用物理学理论与方法去认识地球、行星和日地空间,开发地球内部资源,了解地球与空间天气中发生的自然灾害,服务于人类的可持续发展。

在进一步加强基础理论研究的同时,鼓励结合理论和观测的深层次研究,注重新的生长点以及开拓新的研究方向,特别是长期以来人们关注的焦点与难点的突破;特别关注利用新技术、新方法解决地球物理、空间物理和大地测量核心科学问题的研究,以及各学科交叉的研究项目;重点扶持相关自主探测仪器研发和利用自主获取的观测资料进行研究的项目。在研究中国区域地球内部结构方面,鼓励在地震资料覆盖度薄弱的地区加强观测研究,发展融合各种资料来源约束的新方法,促进地震资料共享。

海洋科学

资助范围:海洋科学、极地科学。

海洋科学是研究海洋水体和海底,以及海洋与大气、海水与河口海岸等界面各种过程的科学,包括物理海洋学、海洋地质与地球物理学、海洋化学、生物海洋学、海洋环境科学、河口海岸学、海洋工程、海洋监测与调查技术、海洋遥感、海岸带综合管理等分支学科。数学、力学、物理、化学、生物等基础学科不断向海洋科学渗透和交叉,以及高新技术如空间技术、信息技术、生物技术和深潜技术等在海洋中的应用,形成的新的学科前沿方向也属于海洋科学的资助范围。

海洋科学综合性强,以观测和实验资料的积累、高新技术的应用、大型模拟工具的研制、研究的国际化为学科的重要特点。海洋科学的发展可以使社会经济更多地从海洋获得资源和环境支撑,是衡量一个国家科技实力的重要标志。当前海洋科学的战略地位急剧上升,具有“全球变化”和“深海研究”两大发展趋势,形成从近岸向远洋、从浅水向深海拓展的新格局。

海洋科学本质上是一门以观测为基础的科学,其学术思想和研究水平的提升离不开长期观测和数据积累。自然科学基金委试点实施科学基金项目共享航次计划,为科学基金项目海上考察任务的实施提供保障。鼓励科学家参与共享航次,开展调查与观测研究,以期获得较为连续、系统、综合的观测数据;鼓励科学家围绕拟研究的科学问题,开展现场观测、数值模拟与实验室分析新技术、新方法的研究,为开拓新领域、获得新成果提供技术支撑;鼓励科学家利用其他部门已有的航次计划,开展深海大洋的研究,促进我国海洋科学的均衡发展;鼓励科学家通过对不同时空尺度的海洋物理、化学、地质和生物等过程与机制的研究,为海洋科学理论体系的发展和完善作出贡献。

有出海调查需求的申请项目需结合研究项目的技术路线,阐述项目实施过程中的用船计划以及观测内容。项目申请人应密切关注地球科学部的有关通知。

极地科学是研究极地特有的各种自然现象、过程和变化规律及其与极地以外的地球系统单元相互作用的科学。它包括极地生物和生态学、极地海洋学、极区空间物理学、极地大气和气候学、极地地质、地球物理和地球化学、南极陨石学、极地冰川学、极地测绘与遥感、极地管理与信息科学、极地观测和工程技术等分支学科,是一门由多个学科领域构成的综合性学科。

近年来国际极地科学研究有了长足的进展,但总体来说仍然是地球系统科学中最薄弱的环节。针对当前全球变化和可持续发展的关键科学问题,打破原有的学科界限,在更大的时空尺度上开展极地五大圈层的特性和相互作用,以及它们与中、低纬度各圈层的联系的集成化研究,已成为当今极地科学研究发展的趋势。我国极地科学的研究应结合已有的研究基础,围绕全球变化、可持续发展等重大科学问题开展研究。

大气科学

主要资助范围:气象学、大气物理学与大气化学。

大气科学是研究地球和行星大气中发生的各种现象及其变化规律,进而利用这些规律为人类服务的科学。近年来,随着地球系统科学和圈层相互作用概念的提出,大气科学研究进入一个崭新的历史发展时期。大气圈是地球系统中最活跃的圈层之一,其变化受到地球系统中其他圈层和太阳等天体的控制与影响,而大气本身又对海洋、陆面、冰雪和生态系统产生直接、重大的影响。在地球系统各圈层相互作用中,大气圈占有重要地位,与地球其他圈层的相互作用决定着地球系统的整体行为。因此,当代大气科学除研究大气圈本身的动力、物理、化学等过程的变化外,已从水圈、岩石圈、冰雪圈、生物圈和人类活动对全球气候相互作用的角度全方位地研究大气运动变化的本质;研究天气、气候系统的演变规律和预测、预报的理论和方法;研究影响天气和气候的调控技术和措施;研究人类活动对天气、气候、环境系统的影响,以及天气、气候和环境变化对人类社会的影响等。大气科学在各分支领域继续深化研究的同时,重视天气、气候、大气环境灾害事件的发生发展机理及其预报预测研究;重视全球气候和环境变化及其影响、适应和减缓问题;重视各种过程的综合、集成、系统化、数理建模和模拟研究;重视为民生和社会的可持续发展提供有力科学支持的多学科交叉研究。

2018年度本科学处继续鼓励各种探索性、原创性、前瞻性基础研究项目的申请。鼓励运用其他学科的新思想、方法、成果和先进的设备技术,研究发生在地球大气中的现象、过程及其机理,以及大气与其他圈层物质、能量交换等相互作用的物理、化学、生物过程;鼓励天气学、大气动力学、大气物理、大气化学、大气环境、大气探测与遥感、边界层、平流层、中间层大气等研究领域的项目申请;鼓励开展气候变化及极端天气气候事件的研究;鼓励天气预报、气候预测与预估的新理论和新方法研究;鼓励数值模式、资料同化新理论和新方法研究;鼓励开展卫星、雷达气象的相关基础研究;鼓励对大型科学试验、科学计划和已建立的大型观测网资料开展分析和应用研究;鼓励开展大气观测原理和方法、气象数据分析及应用的基础研究;鼓励围绕国防、农业、能源、交通、林业、水文、健康、经济、生态等重点领域以及“一带一路”倡议和重大工程保障等国家需求,开展服务于民生和社会可持续发展的交叉研究。

重点项目

地球科学作为基础科学,其研究对象是极其复杂的行星地球。基于理解地球系统的过去、现今和未来及其可居住性的研究带来的挑战超出了单一和传统学科的能力范围,学科交叉研究已成为创新思想及源头创新的沃土。我们不仅希望地球科学不同学科的科学家,更希望数理、化学、生命、材料与工程、信息及管理的科学家与相关领域地球科学家联合申请地球科学部的重点项目,并在申请书中注明交叉学科的申请代码。

申请人在撰写重点项目申请书时,应当详细论述与本次申请相关的前期工作基础。“个人简历”一栏中要详细提供申请人及主要参与者的工作简历和教育背景、以往获科学基金资助情况、结题情况、发表相关论文情况。所列论文应当将已发表论文和待发表论文分别列出,对已发表论文,应当列出全部作者姓名、论文题目、发表的期刊号、页码等,并按论著、论文摘要、会议论文等类别分别列出。

申请书的研究内容应当阐明与重点资助的研究方向的关系及相应的学术贡献。为避免重复资助,应明确论述该项申请与已获国家其他科技计划资助的相关研究项目的联系与区别。

重点项目申请代码由申请人自主选择填写。

2017年度地球科学部接收重点项目申请481项,资助89项,资助直接费用28 080万元,资助率18.50%,直接费用平均资助强度315.51万元/项。2018年度拟资助重点项目89项,直接费用资助强度为300万~350万元/项,资助期限为5年。

特别提醒申请人:

2018年度,地球科学部受理的重点项目领域共12个,领域名称分别为:

(1)地球观测与信息提取的新理论、技术和方法。

(2)地球深部过程与动力学。

(3)地球环境演化与生命过程。

(4)矿产资源和化石能源形成机理。

(5)海洋过程及其资源、环境和气候效应。

(6)地表环境变化过程及其效应。

(7)土、水资源演变与可持续利用。

(8)地球关键带过程与功能。

(9)天气、气候与大气环境过程、变化及其机制。

(10)日地空间环境和空间天气。

(11)全球环境变化与地球圈层相互作用。

(12)人类活动对环境和灾害的影响。

鉴于以往在重点项目申请中出现的问题,申请书的“附注说明”栏,请务必填写以上12个“领域名称”之一;“附注说明”栏未填写或填写错误领域名称的申请书,将不予受理。

申请人可根据领域中的研究方向,在认真总结国内外过去的工作、明确新的突破点,以及如何突破的基础上,自主确定项目名称、研究内容和研究方案。

1 地球观测与信息提取的新理论、技术和方法

本领域的科学目标:地球科学是以数学、物理、化学理论及其观测、探测方法和实验研究为基础的科学。新理论、新技术和新方法的应用引起了地球科学研究方式和思维方式的巨大变革,推动了地球科学的进步,是未来地球科学的核心。本领域的科学目标是面向地球科学前沿,发展地球科学研究的基础理论、实验模拟、观测及相关信息提取的新理论、新技术和新方法,为我国地球科学重大突破和纵深发展,解决国家经济建设和可持续发展所面临的资源、能源、防灾减灾和环境保护等重大问题提供研究理论和手段。

本领域的主要研究方向:地球物质物理化学性质和过程的实验技术;地球深部探测和地表观测的理论和技术;微量、微区与高精度和高灵敏度实验分析技术;地球系统基础信息采集和应用的理论与技术;深空、深地、深时、深海的探测理论与方法;地学大数据的同化、融合、共享和分析技术;地球系统科学体系下的遥感定量化研究;观测系统和多源数据融合;地球系统科学数值计算与模拟技术。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)地球物质和动力学过程的理论和实验研究。

(2)高温高压实验理论和技术。

(3)同位素测年和示踪的新方法与新技术。

(4)微区、微量高分辨率成分分析技术。

(5)高精度、高灵敏度和新型实验分析技术。

(6)地球深部结构的地球物理探测方法。

(7)高分辨率地层剖面探测技术。

(8)重、磁、电、地震联合反演技术。

(9)对地观测的新原理和新方法。

(10)不同圈层高精度、高分辨率的综合探测与解析。

(11)陆—气、陆—海和海—气界面通量(能量、动量、成分)探测新技术。

(12)定量遥感建模和参数反演新理论和新方法。

(13)多源数据的融合与数据同化理论与方法。

(14)地球系统数值计算方法与模拟技术。

(15)全球观测信息矢量化理论与时空智能化方法。

拟资助6~8项。

2 地球深部过程与动力学

本领域的科学目标:研究固体地球运行规律,理解地球内部圈层之间的相互作用,探索地球深部与表层过程的耦合关系,为减轻自然灾害、提高矿产资源保障能力提供理论支撑。本领域致力于精确描述大陆物质运动的时间与空间轨迹,开展国内外典型地区岩石圈结构、构造及动力学机制的对比研究,包括在境外重点地区开展探索研究,从全球尺度构建大陆结构和演化的基本框架,探讨地球形成和演化历史及其对自然资源、灾害和环境的影响,促进固体地球科学领域的发展与创新。

本领域的主要研究方向:地壳和地幔的结构、组成和状态;大陆岩石圈的形成、改造与演化;板块汇聚过程与造山带动力学;地球深部流体和挥发份;板块界面相互作用与俯冲带过程;地球深部过程与表层过程的耦合关系;早期地球的构造体制和组成;地震灾害孕育发生和成灾机理;大陆活动火山成因机理与灾害和环境效应。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)早期地球演化及大陆的形成、生长与再造。

(2)全球大陆的分布格局及裂解与聚合过程。

(3)地幔柱结构及其与岩石圈相互作用。

(4)间断面三维结构、地球深部主要圈层之间相互作用。

(5)地壳、上地幔各向异性及深部动力学。

(6)板块汇聚、大陆复合造山过程与造山带动力学。

(7)盆、山体系演化与盆地动力学。

(8)大洋板块与大陆边缘(海)相互作用及洋陆转换带。

(9)地球深部过程与表层过程的耦合。

(10)岩浆活动、变质作用及机理。

(11)火山和地热活动及其深部过程。

(12)深部流体与水—岩相互作用。

(13)大陆流变学性质对大陆变形的影响。

(14)新生代构造变形、孕震和地质灾害机理。

(15)地球与类地星体的对比与相互作用。

(16)其他与本领域有关的重要基础创新研究。

拟资助6~8项。

3 地球环境演化与生命过程

本领域的科学目标:地球作为目前已知唯一存在生命活动的星球,其表层是由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈构成复杂相互作用的统一系统。本领域计划充分发挥我国地质记录完整、古生物化石资源丰富等优势,通过建立高精度时间框架,开展古生物学、古人类学、考古学、地层学、沉积学、矿物学、构造地质学、地球化学、生物地质学和演化发育生物学等学科之间的综合交叉研究,揭示地球环境演化与生命过程。力争获得一批重大科学发现,在巩固和加强我国已有研究方向优势地位的同时,逐步在部分优势研究方向引领全球,并实现理论性突破。

本领域的主要研究方向:重要化石门类系统古生物学与生命之树;深时生物多样性演变与规律;生命起源与地球物质演化;高分辨率综合地层学与地时研究;地球微生物学及化学过程与环境演化;极端条件下的生命过程与地质环境;地质历史时期的重大环境事件与成因;人类起源与环境背景之间的共同演化;类地行星起源与演化。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)重要生物类群的起源、系统演化及其环境背景。

(2)地质时期生物多样性及重大生物环境事件。

(3)地质时期的陆地生态系统及演化。

(4)地质时期的海洋生态系统及演化。

(5)人类起源、演化与环境。

(6)早期农业及其对环境的适应。

(7)文明起源、演化及其对气候变化的影响和响应。

(8)高分辨率综合年代地层学与同位素年代学。

(9)地球微生物学过程与地球环境演变。

(10)生物地球化学循环过程、机制与地球环境演变。

(11)沉积体系演化及其资源环境效应。

(12)生物—矿物交互作用及环境效应。

拟资助6~8项。

4 矿产资源和化石能源形成机理

本领域的科学目标:揭示成矿作用与地球动力学系统演变的耦合关系、重要成矿区(带)的深部结构和深部过程对成矿作用的制约,建立矿床成因模型、成矿模型和成因理论。揭示大型盆地动力学与油气聚集规律、深层油气成藏条件和油气分布规律、非常规油气藏的形成演化机制,完善反映我国复杂地质条件的油气地质理论体系。完善和建立隐伏矿床、深层油气藏、非常规油气藏的地球物理和地球化学探测方法和理论,提高资源勘查的速度、精度和深度。揭示人类-自然共同作用下不同地域单元和不同地质介质中地下水动力场和化学场的形成和演化机制。

本领域的主要研究方向:地球深部资源和能源的赋存状态与勘察;板块汇聚、岩石圈再造与成矿作用;特殊元素分散富集与成矿作用;盆地动力学与成矿成藏作用;致密油气形成条件、富集区分布与勘探;地下水循环与可持续利用;成矿模型、成矿系统与成矿机理。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)沉积盆地、岩浆系统成矿物质的巨量富集机理。

(2)特色成矿单元的成矿作用和成矿规律。

(3)不同地球动力学环境的成矿作用。

(4)大型矿集区区域流体系统示踪与成矿系统演化。

(5)不同类型成矿系统的特征、结构模型和勘查标志。

(6)特色或紧缺非金属矿产资源的形成机制和成矿规律。

(7)大型盆地演化的区域动力系统及油气聚集规律。

(8)深层和超深层及古老层系油气成藏条件和油气分布规律。

(9)地球系统演化与盆地中生烃物质和储层的沉积环境。

(10)深部大型矿床(藏)示矿—含矿信息提取的原理和方法。

(11)非常规油气藏的形成演化机制与地球物理探测理论与方法。

(12)海洋金属与化石能源的成矿成藏机理。

(13)区域尺度地下水流系统和地下水空间分布规律。

(14)不同地域单元地下水水文过程及其演化。

(15)大型地热田、高温地热系统和油区地热资源的成因与探测。

拟资助6~8项。

5 海洋过程及其资源、环境和气候效应

本领域的科学目标:紧紧围绕该领域的国际前沿和与国家重大需求密切相关的科学问题,以亚洲边缘海及邻近大洋为关键海区,通过对不同时间和空间尺度的海洋物理、化学、地质和生物等过程及其相互作用的研究,加深对海洋过程与机制的理解,提升我国海洋基础研究水平,推动我国海洋科学研究从近岸浅海向深海拓展。

本领域的主要研究方向:多尺度海洋过程及其在气候系统中的作用;海洋生态系统与生物多样性;海洋生物地球化学过程与生态环境;东亚大陆边缘海形成演化与岛弧—洋中脊系统;洋陆过渡带结构、构造与相互作用;南、北极环境变化与海洋过程;海洋多圈层相互作用过程和机理。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)海洋湍流与混合。

(2)海洋动力过程及其气候效应。

(3)海洋岩石圈的动力机制与形成演化。

(4)海底地质过程与矿产资源。

(5)海洋生态与生物地球化学循环。

(6)海洋沉积作用与古环境演化机制。

(7)陆海相互作用及环境效应。

(8)海洋酸化及其对海洋生态系统的影响。

(9)海洋界面过程与物质循环。

(10)海洋生物多样性。

(11)极地的海洋过程、冰盖过程与生态系统的变化。

拟资助6~8项。

6 地表环境变化过程及其效应

本领域的科学目标:以地球系统科学理论为指导,以陆地表层各圈层的要素以及要素间的相互作用及其与人类活动关系为核心研究内容,通过对陆地表层各种典型过程及典型区域的研究,揭示地表环境的形成特征与机制,阐明地表环境的变化过程及其效应,构建陆地表层变化监测与效应评估的方法体系,发展陆地表层系统科学研究的理论和方法,为探索全球变化与全球化背景下的空间治理方式、服务于人与自然协调发展的应用实践提供科技支撑。

本领域的主要研究方向:陆地表层系统的过程与机制;地表过程对环境变化的响应机制及其反馈;土壤过程及其生物地球化学循环;典型区域地表过程综合研究。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)陆地表层系统格局与过程的相互作用机理。

(2)典型区域的生物地球化学循环过程与空间分异规律。

(3)气候、水文与地貌的相互作用及其环境与灾害效应。

(4)冰冻圈过程及效应。

(5)土壤与植被的相互作用及其时空异质性。

(6)生态系统退化机制与恢复策略。

(7)生态系统过程与生态系统服务。

(8)乡村地域系统演变与资源环境效应。

(9)城市及城市群地表过程与生态环境效应。

(10)地表环境变化与公众健康效应评估。

(11)人文过程对地表系统演化的影响和响应。

(12)人文自然复合空间演化过程及其模拟。

(13)地表空间信息及其处理与分析的不确定性。

(14)地表要素的表达、分析与可视化。

(15)陆地表层系统过程的综合集成与模拟。

(16)基于人地耦合视角的空间治理路径。

拟资助6~8项。

7 土、水资源演变与可持续利用

本领域的科学目标:以水和土壤在自然和人为活动驱动下的形成、演变及其生态和环境效应为核心研究内容,通过对不同尺度水文和土壤过程及其耦合机制的认识,揭示水土资源形成和演变规律,评估面向经济与社会可持续发展的区域水土资源基础条件,提出水土资源合理开发、科学配置、高效利用和综合管理模式。

本领域的主要研究方向:土壤过程与演变;土壤质量与资源效应;流域水文过程及其生态效应;区域水循环与水资源的形成机制;区域水、土资源耦合与可持续利用;土壤生物的生态功能与环境效应;生态水文过程与生态服务。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)水、土要素的时空变异及信息化。

(2)土壤生物及功能。

(3)土壤过程的相互作用机理与效应。

(4)农田生态系统元素循环与土壤质量和环境效应。

(5)土壤退化机理与修复。

(6)水、土质量与农产品安全。

(7)区域土壤侵蚀与水土保持。

(8)气候变化对水土过程的影响及其效应与应对。

(9)区域水资源形成、转化机理与水资源安全。

(10)水土资源区域承载力评估及生态补偿。

拟资助6~8项。

8 地球关键带过程与功能

本领域的科学目标:地球关键带是地球浅层岩石—土壤—大气—水—生物及人类活动相互作用的复杂系统,控制和调节着自然生态环境,维系着生命可持续所需的资源,也是联结气候系统—地表过程—地球深部过程物质和能量循环的重要环节,对于人类经济社会的可持续发展具有重要意义。本研究领域利用地质学、地球化学、土壤学、水文学和生态科学等多学科交叉的理论和手段,研究地球关键带的特征、过程机理及其演化规律,以及其与人类社会可持续发展之间的关系,探索针对关键带的变革性研究方法和理论,构建关键带系统过程模型,预测地球生态环境在不同空间和时间尺度上的演化趋势,从而为人类社会可持续发展服务。

本领域的主要研究方向:关键带结构、形成与演化机制;关键带物质转化过程与相互作用;关键带的服务功能与可持续发展;关键带过程建模及系统模拟研究。关键带科学是表层地球系统多学科交叉和综合集成研究的系统科学,本领域鼓励关键带科学的这一理念下基于长期观测研究平台的多学科交叉和系统综合的观测实验和理论模型研究。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)关键带科学观测网络的新理论、新技术和新方法。

(2)关键带结构、过程和功能演变的多尺度(剖面、流域、区域及全球)建模及模拟研究。

(3)关键带形成和演化的地质、气候、水文和生物控制机理。

(4)关键带物质和元素循环的生物地球化学过程、机制及其生态功能。

(5)关键带能量循环规律、过程及其调控机制。

(6)关键带污染物迁移转化规律及净化机制。

(7)全球变化、人为扰动对我国主要关键带结构和过程的影响机理与预测。

(8)关键带与岩石风化、土壤圈形成的协同演化及调控机制。

(9)关键带结构、过程、生态系统和服务功能演变及其预测评估。

(10)关键带对环境和灾害事件的承载力和恢复力研究。

拟资助6~8项。

9 天气、气候与大气环境过程、变化及其机制

本领域的科学目标:通过深入认识天气、气候与大气环境中的各种物理、化学和生物过程,揭示其时空特征、相互联系和相互作用机制,发展和改进天气、气候系统与大气环境的模式、预报方法和预测理论,为满足高分辨率、定时、定点、定量的灾害性天气与大气环境预报,以及提高季节到年际气候预测的水平奠定科学基础。

本领域的主要研究方向:天气与气候变化的动力机制及其可预报性;气候年代际变异预测;大气物理、大气化学过程及相互影响机制;亚洲区域天气变化、气候变异和大气环境的相互影响;气候系统中能量和物质的交换和循环;极端气候事件的频率和幅度。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)大气气溶胶、云和降水、辐射相互作用。

(2)大气边界层、大气污染与气候系统的相互作用。

(3)中高层大气变化及其与对流层大气的相互作用。

(4)大气物理过程与大气化学过程的耦合机制及模拟。

(5)高分辨率天气预报模式和云模式的发展。

(6)雷暴云内动力—微物理—电过程综合探空技术与人工影响天气。

(7)灾害天气、气候发生发展及其演变规律和精细化预报理论与方法。

(8)气候与气候变化的动力机制。

(9)大气次季节(10~90天)变化的成因与可预报性。

(10)季节、年际和年代际预测。

(11)气候系统中能量和物质的交换和循环及其机制。

(12)区域性极端天气、气候变异、大气环境变化和全球气候相互影响。

(13)新理论和新方法在大气关键变量探测中的实现与应用。

(14)耦合模式及其资料同化研究。

(15)陆—气、海—气相互作用。

拟资助6~8项。

10 日地空间环境和空间天气

本领域的科学目标:以日地系统不同空间层次的空间天气过程研究为基础,以统一时空基准形成空间天气链锁过程的整体性理论为框架,取得有重大影响的原创性进展;建立日地系统及日球系统空间天气事件的因果链模式,发展以物理预报为基础的集成预报方法,为航天安全、空间对地观测提供基础数据;实现与数理、信息、材料和生命科学等的多学科交叉,开拓空间天气环境与地球动力学及其对人类活动影响的机理研究,为应用和管理部门的决策提供科学依据;发展空间天气探测新概念和新方法,提出空间天气系列卫星的新概念方案,开拓空间天气研究新局面。鼓励与国家重大科学计划相关的空间天气基础研究;鼓励利用国内外最新天基、地基观测数据进行数据分析、理论研究与数值模拟,特别鼓励利用子午工程观测数据开展空间天气研究。该领域包括空间大地测量的相关基础研究,特别鼓励空间天气与空间大地测量之间的交叉研究。

本领域的主要研究方向:空间天气科学前沿基本物理过程;日地系统空间天气耦合过程;空间天气区域建模和集成建模方法;空间天气对人类活动的影响的机理和对策研究;太阳活动及其对空间天气的影响;空间与海洋大地测量理论、方法与技术及其地学应用。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)太阳驱动源、相关物理机制及太阳周行为研究。

(2)空间天气、空间气候和日地联系的基础物理过程。

(3)太阳风、磁层、电离层、中高层大气的多时空尺度结构、演化和耦合过程。

(4)太阳系空间天气、行星空间天气及比较行星空间环境。

(5)空间天气预报的模式、方法及灾害性空间天气预警。

(6)航空航天、通信导航、空间材料、空间生命中的空间天气效应研究。

(7)空间环境探测的新概念、新原理、新方法、新技术以及空间探测计划的预先研究。

(8)空间大地测量观测新理论。

(9)大地测量探测及地球质量迁移过程与机制。

(10)时变大地测量多源数据融合、反演及应用。

(11)深空探测中的科学问题与行星科学。

(12)深海大地测量。

(13)大地测量在减灾防灾相关性的科学研究。

拟资助4~6项。

11 全球环境变化与地球圈层相互作用

该领域的科学目标:在全球环境变化的背景下,立足亚洲气候环境变化,通过对海气相互作用等关键科学问题的研究,提高对全球变化规律的了解和对未来变化趋向的认识,为解决人类社会面临的巨大环境压力和挑战提供科学与技术支持。

该领域的主要研究方向:全球变暖停滞(hiatus)的过程与机制;海气相互作用与亚洲气候环境变化;全球气候变化与水循环;生物地球化学循环与气候环境变化;新生代气候系统古增温及其影响;圈层相互作用和地球系统模拟。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)区域水循环及其与气候变化的关系。

(2)海洋环境变化及其在气候系统中的作用。

(3)全球变化与生物圈关键过程。

(4)生物地球化学循环与气候变化。

(5)全球气候变化的近期预测和长期预估。

(6)海洋多运动形态相互作用与全球模式发展。

(7)多尺度框架下的海气相互作用机理。

(8)区域气候变化的检测与归因。

(9)多尺度季风与大气环流的演变与机制。

(10)极地过程对全球变化的响应与反馈。

拟资助6~8项。

12 人类活动对环境和灾害的影响

本领域的科学目标:遵循人与自然和谐的科学发展理念,结合我国经济社会发展阶段和需求与资源环境条件禀赋及其变化的实际情况,支持通过自然科学、工程技术科学和社会科学之间的多学科交叉和跨学科研究,揭示工农业生产活动、重大工程基础设施建设、资源与能源开发、城市化等过程中人类活动与资源环境的交互影响规律和机理过程,以及人类活动对地球环境的胁迫影响和致灾机理,掌握人类活动在地球环境和区域环境演化中的作用机理及其给地球系统带来的可能负面影响和灾害性后果,为保护区域环境、降低灾害风险、调控不利环境演变、实现人与自然和谐、促进经济社会可持续发展提供科学依据。

本领域的主要研究方向:工业、城镇固体废弃物污染特征、交互作用规律与安全处置;大规模人类工程活动对环境影响和致灾机理;矿产资源利用的生态环境效应;滑坡、泥石流等地质灾害的演化机制、诱发因素与成灾机理;大气复合污染物形成过程中的人类影响;人类活动对区域和全球环境的影响;区域环境过程与调控;区域可持续发展;环境污染物的多介质界面过程、效应与调控;区域人类活动与资源环境耦合;城镇化与资源环境效应。

2018年度拟重点资助的研究方向:

(1)放射性废物及难处理工业废物安全处置。

(2)矿山环境与尾矿处置。

(3)电子垃圾的污染处理。

(4)地下水的污染过程与环境修复。

(5)环境污染物的多介质界面过程。

(6)区域发展与空间重构。

(7)城镇化与乡村可持续发展。

(8)地质灾害早期识别与预警。

(9)大规模人类工程活动对环境的影响和致灾机理。

(10)重大工程地质灾害预测与防治。

(11)大气复合污染形成过程中的人类影响。

拟资助6~8项。

青年科学基金项目

2017年度地球科学部共接收青年科学基金项目申请6 026项,申请单位877个;高等学校申请3 548项,占58.88%;科研院所申请2 246项,占37.27%。资助1 712项,资助直接费用41 270万元,直接费用平均资助强度24.11万元/项,资助率28.41%(表2)。2017年度资助的青年科学基金项目中,高等学校承担1 007项,占58.82%;科研院所承担668项,占39.02%。持续稳定地造就和培养优秀青年科学家人才队伍是科学基金资助的重要目标之一。我们将进一步加强对青年特别是优秀青年人才的资助。青年科学基金项目主要发挥“育苗”功能,为刚走上科学研究岗位的青年学者提供更多的机会,扶持他们尽快成长。青年科学基金项目的资助重点将逐步前移,尤其是对刚毕业的博士从事基础研究给予及时的资助,在他们成才的关键时刻给予支持。

2018年度,地球科学部对学科结构进行了调整,以强化对环境地球科学的支持,请申请人注意相关变化。

地区科学基金项目

2017年度地球科学部共接收地区科学基金项目申请932项,申请单位140个;高等学校申请806项,占86.48%;科研院所申请114项,占12.23%;资助187项,资助直接费用7 080万元;直接费用平均资助强度37.86万元/项,资助率20.06%(表3)。2017年度资助的地区科学基金项目中,高等学校承担168项,占89.84%;科研院所承担16项,占8.56%。

2018 年度,地球科学部对学科结构进行了调整,以强化对环境地球科学的支持,请申请者注意相关的变化。

The authors have declared that no competing interests exist.

---