第14 卷第 1 期1999 年2月地球科学进展 ADVANCE IN EARTH SCIENCES Vol. 14 No. 1 Feb. , 1999 地球物理学 九五 重大重点项目的布局及思考 于晟朱志文 陈晦鸣 ( 国家自然科学基金委员会地球科学部 北京 100083) 分类号 P3 1 九五 重大重点项目的布局及思 考 地球物理学是通过对地球的各种物理场 ( 地震 波、重力、磁、电、热等) 的观测和研究来认识地 球, 是固体地球科学中吸纳高新技术能力最强的一 个分支学科.空间物理学是把日球作为一个系统, 研究太阳、太阳风同行星、慧星的上层大气、电离 层、磁层、高能量粒子、其它星际物质间的相互作 用.进入 90 年代以来, 随着空间探测技术的发展 和全球宽频带数字地震台网的建立等探测技术的进 步, 地球物理学和空间物理学步入了一个新的发展 时期.这个发展时期的主要特点是: 人们跨越时间 界限, 全方位的、定量的观察地球及其外围空间的 各种过程, 包括地球系统各层圈相互耦合和作用过 程、动力学过程、非线性物理过程等.从而要求将 地球物理学和空间物理学的研究层次提高到一个新 的高度. 90 年代初, 我委组织了一批科学研究专家、 情报研究专家、科技管理专家对自然科学学科发展 战略进行了调研.1994 年出版了 自然科学学科 发展战略调研报告 的 地球物理学 分册和 大 地测量学 分册, 1996 年出版了 空间物理学 分册, 1995 年出版了 国家自然科学基金 九五 优先资助领域 .那么, 九五 期间乃至今后若干 年地球物理学科重点发展的领域是哪些呢? 我们认 为: 地球内部物理与动力学研究; 震源过程的 层析成像和地震预测; 应用地球物理学研究; 实验地球物理; 环境地球物理; 动力大地测 量; 日冕活动、磁层、电离层等各层次及日地关 系等应该是鼓励的发展领域.而近期优先资助的领 域有: 岩石层、软流层的精细结构, 物质组成与 相互耦合; 岩石层中的流体与介质的作用和物理 力学过程; 核 幔起伏 大地水准面的变化和地 幔对流与地球动力学; 二维与三维复杂介质中的 地震波动和岩石介质的非线性及反演方法; 壳 幔深部界面和介质的性质; 板内构造与块体的边 界场效应; 沉积盆地动态模拟与油储地球物理; 灾害预测、预防和地震孕育背景; 环境地球物 理研究的切入点; 建立中国地球动力学基准网及 大地测量参考系的方案及相关研究; 确定我国地 壳运动的理论和方法; 精密 GPS 区域定轨及提 高观测精度的理论和方法; 中国海平面变化的监 测及海洋大地测量; 在我国主要地震活动带建立 以GPS 为主的地壳形变监测系统; 行星际瞬变 和太阳日冕的联系; 太阳风起源及其全球过程和 结构的研究; 磁层边界层结构和动力学; 磁尾 动力学和磁层亚暴过程; 电离层背景及不同尺度 结构的形态特征的探测与理论研究; 中层顶区基 本光化学、动力过程的观测与研究; 太阳活动对 中高层大气的影响及其在日地关系中作用的研究; 空间环境物理预报模式和方法的研究. 以这些调研报告和优先资助领域及学科重点发 展领域为指导, 结合科学家们的立项建议、国家发 展的需要及立项条件的成熟情况等, 经过评议和评 审专家的反复论证, 地球物理学科 九五 期间确 立了 2 个重大项目和 12 个重点项目, 并参与一项 重大研究计划.这些重大和重点项目基本出自我们 鼓励的重点发展方向, 在选题、布局、学科发展结 构上既充分考虑了近期的学科发展战略目标, 又结 第一作者简介: 于晟, 男, 1963 年10 月出生, 副研究员, 主要从事地球物理的研究和管理工作. 收稿日期: 1998- 09- 20. 合了我国目前的科技发展水平; 既考虑到要争取在 世界上占有一席之地, 又充分考虑了我们的国力和 科学家所能达到的水平以及我们的优势所在.应该 说: 在我国目前对科研的投入情况下, 与 八五 相比地球物理和空间物理进行这样的布局应该是令 人鼓舞和比较满意的, 当然, 这与 九五 之初我 们的设想还是有一定距离的.这些差距主要在于: 电离层的区域特性研究.电离层在空间的层次上 是离地球表面较近的, 它对人类活动的影响相对更 直接.我国由于受青藏高原隆起的强烈影响, 电离 层的活动有着很强的地区特性, 深入研究其特点和 规律无疑是有非常重要意义的.我们在武汉、北京、新乡都有很好的队伍和观测手段. 实验地球 物理研究.这是地球物理的基础, 我们有队伍、有 设备、有条件, 开展该领域的重点研究对地球物理 整体的发展是非常有利的. 三江地区的动力学研 究.三江地区既是一个极好的地球物理实验场, 也 是认识青藏高原的一个窗口, 又是国际地学界关注 的热点地区之一, 非常有必要增加在该地区研究的 投入.目前一个重点项目的规模和资助强度很难在 地质情况十分复杂、工作条件异常恶劣的三江地区 做综合地球物理工作.我们认为: 做科学工作要有 科学的态度, 要实事求是; 科学的管理也同样要有 科学的态度, 也要实事求是.应该摆脱某些管理方 面的条条框框, 以更好地解决科学问题为出发点, 把推动科学进步落到实处. 2 近期的努力方向 在本世纪末 十五 期间, 地球物理学将是地 球科学非常活跃的一个分支学科, 同时, 学科本身 也将进入迅猛发展阶段.为了适应和推动这种发 展, 我们要做的并且应该做好的工作不仅在于选 好、支持好、完成好各类基金项目, 积极支持我国 科学家参与大的国际计划, 推动国际合作研究和海 峡两岸科学家间的合作与交流, 同时也要尽力推动 地球物理的两件大事: ( 1) 观测仪器系统的现代化及科学高效的维护 与管理.应该说, 建国以来国家对地球物理的投入 是巨大的, 其中这种投入的相当大的部分是地球物 理观测仪器系统.以中国科学院地球物理研究所为 例: 1993 年到 1997 年的五年间科研总经费是 4196 2 万元, 而用于购置、研制科研仪器设备的 经费 ( 10 万元以下的仪器、设备不在统计之内) 高达 3367 4 万元.经费投入之巨和占科研总经费 的比重是显而易见的.但这样大的投入却仍然远远 满足不了科研对仪器、设备的需求, 在1998 年为 完成国家科委攀登计划课题任务进藏观测时, 仍然 要花十多万元去租仪器, 我们的许多基金项目也同 样面临这样的问题.目前, 要引起我们足够重视的 是: 一方面我们要有计划地投入一定的资金使我们 的观测手段现代化; 另一方面我们应该加强目前现 有仪器的集中维护、管理与使用, 充分发挥现有仪 器设备的效益.国外在这方面有许多成功的经验可 供参考, 我们愿为我国地球物理观测仪器系统的现 代化及科学高效的维护与管理尽微薄之力. ( 2) 地球物理数据的共享问题.这是一个非常 重要的问题, 目前国内许多单位和个人正在积极地 推动此事, 我们国家基金也应该作出应有的贡献. 推动好了这两件大事, 地球物理的科研和教育 事业将走上更加健康发展的道路, 这样才无愧于地 球物理界和这个时代对我们的期盼. 76 地球科学进展 第14 卷
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第14 卷第 1 期1999 年2月地球科学进展 ADVANCE IN EARTH SCIENCES Vol. 14 No. 1 Feb. , 1999 地球物理学 九五 重大重点项目的布局及思考 于晟朱志文 陈晦鸣 ( 国家自然科学基金委员会地球科学部 北京 100083) 分类号 P3 1 九五 重大重点项目的布局及思 考 地球物理学是通过对地球的各种物理场 ( 地震 波、重力、磁、电、热等) 的观测和研究来认识地 球, 是固体地球科学中吸纳高新技术能力最强的一 个分支学科.空间物理学是把日球作为一个系统, 研究太阳、太阳风同行星、慧星的上层大气、电离 层、磁层、高能量粒子、其它星际物质间的相互作 用.进入 90 年代以来, 随着空间探测技术的发展 和全球宽频带数字地震台网的建立等探测技术的进 步, 地球物理学和空间物理学步入了一个新的发展 时期.这个发展时期的主要特点是: 人们跨越时间 界限, 全方位的、定量的观察地球及其外围空间的 各种过程, 包括地球系统各层圈相互耦合和作用过 程、动力学过程、非线性物理过程等.从而要求将 地球物理学和空间物理学的研究层次提高到一个新 的高度. 90 年代初, 我委组织了一批科学研究专家、 情报研究专家、科技管理专家对自然科学学科发展 战略进行了调研.1994 年出版了 自然科学学科 发展战略调研报告 的 地球物理学 分册和 大 地测量学 分册, 1996 年出版了 空间物理学 分册, 1995 年出版了 国家自然科学基金 九五 优先资助领域 .那么, 九五 期间乃至今后若干 年地球物理学科重点发展的领域是哪些呢? 我们认 为: 地球内部物理与动力学研究; 震源过程的 层析成像和地震预测; 应用地球物理学研究; 实验地球物理; 环境地球物理; 动力大地测 量; 日冕活动、磁层、电离层等各层次及日地关 系等应该是鼓励的发展领域.而近期优先资助的领 域有: 岩石层、软流层的精细结构, 物质组成与 相互耦合; 岩石层中的流体与介质的作用和物理 力学过程; 核 幔起伏 大地水准面的变化和地 幔对流与地球动力学; 二维与三维复杂介质中的 地震波动和岩石介质的非线性及反演方法; 壳 幔深部界面和介质的性质; 板内构造与块体的边 界场效应; 沉积盆地动态模拟与油储地球物理; 灾害预测、预防和地震孕育背景; 环境地球物 理研究的切入点; 建立中国地球动力学基准网及 大地测量参考系的方案及相关研究; 确定我国地 壳运动的理论和方法; 精密 GPS 区域定轨及提 高观测精度的理论和方法; 中国海平面变化的监 测及海洋大地测量; 在我国主要地震活动带建立 以GPS 为主的地壳形变监测系统; 行星际瞬变 和太阳日冕的联系; 太阳风起源及其全球过程和 结构的研究; 磁层边界层结构和动力学; 磁尾 动力学和磁层亚暴过程; 电离层背景及不同尺度 结构的形态特征的探测与理论研究; 中层顶区基 本光化学、动力过程的观测与研究; 太阳活动对 中高层大气的影响及其在日地关系中作用的研究; 空间环境物理预报模式和方法的研究. 以这些调研报告和优先资助领域及学科重点发 展领域为指导, 结合科学家们的立项建议、国家发 展的需要及立项条件的成熟情况等, 经过评议和评 审专家的反复论证, 地球物理学科 九五 期间确 立了 2 个重大项目和 12 个重点项目, 并参与一项 重大研究计划.这些重大和重点项目基本出自我们 鼓励的重点发展方向, 在选题、布局、学科发展结 构上既充分考虑了近期的学科发展战略目标, 又结 第一作者简介: 于晟, 男, 1963 年10 月出生, 副研究员, 主要从事地球物理的研究和管理工作. 收稿日期: 1998- 09- 20. 合了我国目前的科技发展水平; 既考虑到要争取在 世界上占有一席之地, 又充分考虑了我们的国力和 科学家所能达到的水平以及我们的优势所在.应该 说: 在我国目前对科研的投入情况下, 与 八五 相比地球物理和空间物理进行这样的布局应该是令 人鼓舞和比较满意的, 当然, 这与 九五 之初我 们的设想还是有一定距离的.这些差距主要在于: 电离层的区域特性研究.电离层在空间的层次上 是离地球表面较近的, 它对人类活动的影响相对更 直接.我国由于受青藏高原隆起的强烈影响, 电离 层的活动有着很强的地区特性, 深入研究其特点和 规律无疑是有非常重要意义的.我们在武汉、北京、新乡都有很好的队伍和观测手段. 实验地球 物理研究.这是地球物理的基础, 我们有队伍、有 设备、有条件, 开展该领域的重点研究对地球物理 整体的发展是非常有利的. 三江地区的动力学研 究.三江地区既是一个极好的地球物理实验场, 也 是认识青藏高原的一个窗口, 又是国际地学界关注 的热点地区之一, 非常有必要增加在该地区研究的 投入.目前一个重点项目的规模和资助强度很难在 地质情况十分复杂、工作条件异常恶劣的三江地区 做综合地球物理工作.我们认为: 做科学工作要有 科学的态度, 要实事求是; 科学的管理也同样要有 科学的态度, 也要实事求是.应该摆脱某些管理方 面的条条框框, 以更好地解决科学问题为出发点, 把推动科学进步落到实处. 2 近期的努力方向 在本世纪末 十五 期间, 地球物理学将是地 球科学非常活跃的一个分支学科, 同时, 学科本身 也将进入迅猛发展阶段.为了适应和推动这种发 展, 我们要做的并且应该做好的工作不仅在于选 好、支持好、完成好各类基金项目, 积极支持我国 科学家参与大的国际计划, 推动国际合作研究和海 峡两岸科学家间的合作与交流, 同时也要尽力推动 地球物理的两件大事: ( 1) 观测仪器系统的现代化及科学高效的维护 与管理.应该说, 建国以来国家对地球物理的投入 是巨大的, 其中这种投入的相当大的部分是地球物 理观测仪器系统.以中国科学院地球物理研究所为 例: 1993 年到 1997 年的五年间科研总经费是 4196 2 万元, 而用于购置、研制科研仪器设备的 经费 ( 10 万元以下的仪器、设备不在统计之内) 高达 3367 4 万元.经费投入之巨和占科研总经费 的比重是显而易见的.但这样大的投入却仍然远远 满足不了科研对仪器、设备的需求, 在1998 年为 完成国家科委攀登计划课题任务进藏观测时, 仍然 要花十多万元去租仪器, 我们的许多基金项目也同 样面临这样的问题.目前, 要引起我们足够重视的 是: 一方面我们要有计划地投入一定的资金使我们 的观测手段现代化; 另一方面我们应该加强目前现 有仪器的集中维护、管理与使用, 充分发挥现有仪 器设备的效益.国外在这方面有许多成功的经验可 供参考, 我们愿为我国地球物理观测仪器系统的现 代化及科学高效的维护与管理尽微薄之力. ( 2) 地球物理数据的共享问题.这是一个非常 重要的问题, 目前国内许多单位和个人正在积极地 推动此事, 我们国家基金也应该作出应有的贡献. 推动好了这两件大事, 地球物理的科研和教育 事业将走上更加健康发展的道路, 这样才无愧于地 球物理界和这个时代对我们的期盼. 76 地球科学进展 第14 卷