國科發資〔2017〕298號附件6

 

 

“全球變化及應對”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、地表環境及地球系統功能全球尺度的變化。全球變化已經并將持續影響著人類的生存和發展，成為當今世界各國和社會各界關注的重大政治、經濟和外交問題。妥善應對全球變化，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域觀測、分析、模擬能力，取得國際學術界公認的重大成果，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發展規劃綱要（2006-2020年）》和《國家應對氣候變化規劃（2014-2020年）》部署，根據國務院《關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、環保部等部門組織專家編制了“全球變化及應對”重點專項實施方案。

“全球變化及應對”重點專項的總體目標是：發揮優勢，突出重點，整合資源，在全球變化領域若干關鍵科學問題上取得一批原創性的成果，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，為維護國家權益、實現可持續發展提供科學支撐。重點關注以下關鍵科學和技術問題：全球變化關鍵過程、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、數據產品及大數據集成分析技術體系研發，具有自主知識產權的地球系統模式研制，國家、區域應對全球變化和實現可持續發展的途徑。

專項實施方案部署5方面的研究任務：1.全球變化綜合觀測、數據同化與大數據平臺建設及應用；2.全球變化事實、關鍵過程和動力學機制研究；3.地球系統模式研發、預測和預估；4.全球變化影響與風險評估；5.減緩和適應全球變化與可持續轉型研究。

2016-2017年，“全球變化及應對”重點專項圍繞以上5方面主要任務，分別立項支持了29個和24個研究項目。根據專項實施方案和“十三五”期間有關部署，2018年，全球變化及應對重點專項將圍繞全球變化關鍵過程、機制和趨勢；全球變化影響、風險、減緩和適應、數據產品及大數據集成分析；地球系統模式研制；國家、區域應對全球變化和可持續發展途徑等方面繼續部署項目，擬優先支持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果相近，技術路線明顯不同，可同時支持2項，并建立動態調整機制，根據中期評估結果，再擇優繼續支持。國撥總經費2.1億元。

申報單位根據指南支持方向，面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計。鼓勵圍繞一個重大科學問題或重要應用目標，從基礎研究到應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。項目應整體申報，須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。

項目執行期一般為5年。項目下設課題數原則上不超過4個，每個項目所含單位數控制在6個以內。本專項不設青年科學家項目。

1. 全球變化綜合觀測、數據同化與大數據平臺建設及應用

1.1全球能量循環和水循環關鍵參數的立體觀測與遙感反演

研究內容：全球陸地與大氣能量和水循環關鍵參數觀測數據的綜合集成與遙感反演模型研制；基于多源數據的全球能量、水循環關鍵參數提取和處理技術、產品生成系統研發；（應用自主全球參數產品的）改進水循環模型和氣候模型模擬能力診斷試驗研究。

考核指標：建立融合多源數據的全球能量、水循環關鍵參數的反演算法和反演模型；研制全球陸地和大氣能量、水循環關鍵參數產品和典型區觀測數據集，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、土壤水分、雪當量、大氣中總水量及各分量（固態，液態和氣態）、大氣溫濕度垂直廓線、降水、地表和地下水動態、海洋鹽度、海冰和*地冰蓋分布等。這些參數產品覆蓋全球、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模型和氣候模型的作用。

以上算法、模型和數據產品完全具有自主知識產權，并公開發表或在線免費共享。

1.2基于國產衛星數據的全球變化關鍵數據研制

研究內容：針對衛星數據的云檢測、大氣校正等基礎數據處理技術體系研制；大氣參數、關鍵地表等全球變化關鍵參數反演方法研究；針對國產衛星數據的全球變化關鍵參數產品生成軟件系統研發、產品生成和驗證。

考核指標：建立國產衛星數據的云檢測、大氣校正等基礎數據處理技術方法體系及全球變化關鍵參數反演模型，開發出數據產品生成軟件系統;生成全球變化關鍵參數產品,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、植被初級生產力、地表反照率、大氣水汽含量等。這些產品在全球尺度上，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、模型和數據產品完全具有自主知識產權，并公開發表或在線免費共享。

2. 全球變化事實、關鍵過程和動力學機制研究

2.1小冰期以來東亞季風區*端氣候變化及機制研究

研究內容：*端氣候事件變化特征及其影響研究；高分辨率的氣候季節性變化集成重建技術及其不確定性評估研究；多尺度氣候季節性變率及區域差異研究；*端氣候事件及氣候季節性變率數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*端氣候事件歷史，評估其影響；建立過去600年東亞季風區（包括關鍵海區）高分辨率溫度和降水季節性變化序列，定量評估其不確定性；闡明過去600年東亞季風區多尺度氣候季節性變率及區域差異特征；揭示小冰期以來東亞季風區*端氣候事件、氣候季節性變率、區域差異動力學機制，定量評估自然（如太陽和火山活動）和人類活動強迫的作用。

所有研究結果、序列、數據、模型須公開發表或在線免費共享。

2.2南大洋在全球熱量分配中的作用及其氣候效應研究

研究內容：南*繞*流、經向環流、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測技術體系和數據資料集（衛星、浮標、考察資料等），優化關鍵參數和模型，初步闡明南*繞*流、經向環流、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。

研究結果、數據、參數和模型須公開發表或在線免費共享。

2.3海洋惰性有機碳的生物成因及其環境效應研究

研究內容：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化對于海洋升溫度變化的響應。

考核指標：建立海洋惰性有機碳多元分析技術手段和海洋惰性有機碳庫代表性組分數據庫，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、環境因素變化的關系，分離/培養/鑒定代表性生物100株以上；闡明海洋惰性有機物的生物轉化調控機理，評估其環境效應。

研究結果、數據和參數須公開發表或在線免費共享。

3. 地球系統模式研發、預測和預估

3.1高分辨率海冰模式的研發

研究內容：高分辨率海冰模式重要物理過程的改進和發展，包括：海冰鹽度變化及動力和熱力效應參數化，海冰融池參數化，輻射在海冰（雪）和融池中傳輸參數化，海冰-海洋薄過渡層通量交換參數化，海冰大小分布和側向融化參數化，基于統計模型與解析形式概率密度分布相結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：新研發的參數化方案能適用于高分辨率海冰模式以及地球（氣候）系統模式，通過觀測數據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。

新研發的參數化方案具有創新性，研發的模式須具有自主知識產權，參與我國自主的模式比較計劃，開源共享并至少成功應用于我國研發的兩個地球（氣候）系統模式。

3.2高分辨率區域地球系統模式的研發及應用

研究內容：區域生態-生物地球化學模型的耦合研究；區域陸面模塊（土地利用、城市化、大尺度河網匯流等）的研發及其與區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域地球系統模式研制，及其與多源陸面數據的同化研究；（與全球模式嵌套）東亞地區氣候變化情景及*端氣候事件預估模擬研究。

考核指標：研制高分辨率區域地球系統模式，其中，大氣和陸面模式在典型區域的水平分辨率達到1-3千米；研發出1套區域地球系統模式與多源衛星陸面數據的同化系統，并應用預測未來10-30年東亞地區氣候變化及*端氣候事件；建立1個可為適應氣候變化及社會可持續發展提供服務的模擬與預估平臺。

研發的模式、平臺須具有自主知識產權，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、機理及未來趨勢預估研究

研究內容：多源物候數據融合及木本植物物候期特征參數連續提取技術研發；過去50年中國物候期時空變化特征研究；物候變化驅動因素和觸發機理（生理、生態及氣候因素）研究；全球增暖背景下中國物候變化趨勢模擬。

考核指標：研制多源物候數據（文獻記載、人工觀測、遙感（衛星和近地面傳感器）、實驗）融合技術，建立近50年中國50-100種優勢木本植物物候期時空變化圖譜、生長發育過程及未來存活預測模型；研發木本植物物候期特征參數連續提取技術，獲取中國典型森林群落優勢木本植物生長發育過程連續的光譜特征參數（至少5種森林類型、每種類型至少10個優勢種，觀測頻率≤1 天、觀測時長≥3年，波段數≥8（含可見光、近紅外、紅外等））；揭示驅動物候變化的主導因素；預估全球增暖背景下中國物候變化趨勢。

研發的技術完全具有自主知識產權；研究結果、數據、圖譜和特征參數須公開發表或在線免費共享。

4.2全球增暖導致區域健康風險評估及早期信號捕捉研究

研究內容：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域分異規律研究；影響區域健康風險的氣候系統異常早期信號捕捉研究；區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域健康風險評估研究。

考核指標：發展3-5個氣候變化或*端事件與健康關系模型，闡明全球增暖導致區域健康風險機理；研發影響健康風險的氣候系統異常早期信號捕捉技術；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域健康風險。

研發的模型、技術完全具有自主知識產權；研究結果、數據、模型須公開發表或在線免費共享。

4.3京津冀超大城市和城市群的氣候變化影響和適應研究

研究內容：全球增暖背景下京津冀地區氣候變化情景及*端氣候事件預估研究；*端事件（高溫、暴雨、重度霧霾）影響超大城市規劃建設、城市功能發揮的機理研究；京津冀地區適應全球增暖社會經濟代價綜合評估模擬研究；雄安新區氣候變化風險評估及其適應氣候增暖“三生”（生活、生產、生態）模式研究。

考核指標：多尺度預估京津冀地區未來氣候變化情景及*端氣候事件發生頻次和強度；闡明*端事件（高溫、暴雨、重度霧霾）影響超大城市規劃和建設、城市功能發揮的機理；研制適應全球增暖綜合評估模型，評估京津冀地區適應全球增暖社會經濟代價；綜合評估雄安新區氣候變化風險，提出雄安新區適應氣候增暖的“三生”模式和發展策略。

研發的模型完全具有自主知識產權；研究結果、數據須公開發表或在線免費共享；提出的適應模式和策略須為國家有關部門采納。

4.4亞洲中部干旱區氣候變化影響與絲路文明變遷研究

研究內容：全新世以來亞洲中部干旱區氣候、水文變化時空特征研究；絲路文明演替過程及其與氣候環境變化的相互關系研究；*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氣候環境變化情景及其對絲路文明發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；預估全球增暖2^oC亞洲中部干旱區氣候環境變化情景及其對絲路文明發展的影響。

研究結果、序列、數據須公開發表或在線免費共享。

5. 減緩與適應全球變化與可持續轉型研究

5.1 “一帶一路”沿線主要國家氣候變化影響和適應研究

研究內容：“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”沿線主要國家適應全球增暖模式、途徑研究；面向“一帶一路”沿線主要國家轉移適應技術和低碳發展技術方案設計。

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”沿線主要國家適應全球增暖模式、途徑；設計面向“一帶一路”沿線主要國家轉移適應技術和低碳發展技術方案。

研發的模型完全具有自主知識產權；研究結果、圖集須公開發表或在線免費共享；設計的技術轉移方案須為國家有關部門采納。

 

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