地球系统科学的发展理念 - 地球系统科学发展应融合地理学思维、大气科学与系统科学方法，构建生态学与经济学耦合的过程机制，以服务国家重大战略需求，为可持续发展提供支撑 [1] - 地理学是一门古老又年轻的科学，其古老在于人类文明诞生之初便开始认知环境，年轻则体现在新的研究方法、数据来源、发展目标、研究主题和范式 [6] 地理学的学科特性与革命 - 地理学具有综合性、交叉性、区域性，是以多维视角、综合理念、系统思维来认识和改造世界的学科 [6] - 地理学是研究“水、土壤、大气、生物、人类活动”五大要素空间分异规律和相互作用机制的基础学科，也是兼具自然科学、社会科学和技术科学属性的交叉学科 [6] - 地理学发展经历了四次革命：计量革命、过程革命、GIS（地理信息系统）革命和人工智能革命，推动其从描述性学科转向可为区域可持续发展提供精准决策支持的现代科学 [8] 黄土高原研究的实践与成果 - 上世纪80年代，黄土高原是我国人地矛盾最突出的区域之一，水土流失严重、生态脆弱，但农业和文化价值极高 [11] - 研究发现，黄河泥沙从上世纪50年代的16亿吨降到现在的两三亿吨，其中80-90年代梯田和坝库建设是主因，2000年以来植被恢复贡献最大 [12] - 研究确定了生态系统服务的权衡关系，植被恢复让黄土高原从碳源变成碳汇，但导致土壤含水量和径流量下降，表明干旱半干旱区不能盲目种树 [12] - 通过对11个小流域、50多个样方的研究，发现小流域治理规律具有普适性，为整个黄土高原治理提供了范式 [12] - 相关研究成果已转化为政策建议，如“优化植被配置”被纳入三北防护林工程调整方案，人工林疏伐试验在延安等地开展 [12] 地理学的核心价值与全球应用 - 地理学的核心价值是“综合思维”和“系统视角”，能把自然、社会、经济的复杂问题联系起来，在应对全球气候变化中可考虑碳排放、产业结构、土地利用、生态恢复等多方面影响 [16] - 基于黄土高原研究经验发起的全球干旱生态系统国际大科学计划，覆盖亚、非、澳等典型区域，为全球干旱区研究提供方法论与路线图，研究成果实行全球开放获取，被多国用于干旱区治理 [17] 地理学研究方法与思维 - 地理学的发展离不开数学、物理、化学和信息技术等领域的知识、研究方法和技术的支撑，这种吸收是“问题导向”的 [7] - 从事地理研究需要具备多学科交叉的素质和系统性思维，以应对复杂人地系统中各要素相互交织、相互制约的关系 [23] 地理学人才培养 - 地理素养的培养应是连贯且有侧重的，小学阶段让孩子“感知”地理，初中阶段以“区域地理”为主建立宏观认知，高中阶段深化自然地理与人文地理原理 [21] - 大学低年级需巩固基础、建立综合与系统思维，高年级及研究生阶段应走“地理+”路线，按专攻方向补充技能 [22] - 年轻地理学研究者应“坚持一个方向，不断深化”并“坚守一个区域，逐步扩大” [24] 地理科普与教育 - 地理科普的核心是坚持多样化教学，关键是让学生“走出教室、走进自然、走入社会” [26] - 我国中学生在地理奥林匹克竞赛中，答卷环节表现不错，但海报展示与讲解、野外考察调查与解决问题环节仅处于中上等，反映出社会实践和个人能力展示方面的教育短板 [26] - 亲近大自然是地理科普和自然科普最重要的形式之一，需要社会持续努力让孩子真正走进自然、走入社会 [26]

联盟成立概况 - 中国大学地球系统科学联盟于12月8日在北京清华园正式启动 [1] - 创始成员包括清华大学、南京大学、天津大学、香港科技大学四所高校 [1] - 启动仪式上，4所创始成员高校代表签署了合作协议 [3][10] 联盟定位与目标 - 联盟旨在成为服务国家战略、培育高端人才、引领科技创新的高水平开放平台 [3] - 联盟的成立被视为地球系统科学迈向“人地和谐”新地球科学的重要一步 [3] - 联盟将推动跨学科、跨机构的项目合作，建立资源共享机制，促进资源高效利用和学术成果交流 [3] - 联盟不仅是一个协作平台，更致力于打破学科壁垒，成为实现深度融合与动态响应的创新共同体 [3] - 联盟被期望成为孕育科学新范式、培育领军人才、输出可持续发展方案的策源地 [3] 学科发展与研究方向 - 地球系统科学的发展需要坚持多学科交叉融合，依托先进观测与模拟技术 [3] - 学科发展应融合地理学思维、大气科学与系统科学方法，构建生态学与经济学耦合的过程机制 [7] - 水循环是贯通地球多圈层的核心纽带，未来需破解非线性时空变异、多介质生物地球化学过程与水文-人文过程耦合等关键科学难题 [7] - 在全球气候变化背景下，半干旱区模拟精度不足是制约地球系统科学发展的关键瓶颈之一 [8] - 破解发展瓶颈需推动观测技术创新、深化人工智能与高性能计算融合、强化学科交叉融合 [8] 技术赋能与未来愿景 - 人工智能将深度赋能地球系统科学领域，应充分发掘其潜力以构建守护地球的智能体 [4] - 主张将数字地球打造成地球系统的精准模拟器，实现“把地球装进计算机”的愿景 [7] - 中国科学家正致力于构建更贴近实际的排放情景路径 [8] 国际合作与人才培育 - 国际机构负责人通过视频致辞，祝贺联盟启动并期待深化务实合作 [10] - 联盟被呼吁广纳青年英才，以推动地球系统科学向更高水平、更综合的方向迈进 [8] - 中国团队在联合国政府间气候变化专门委员会评估报告中扮演着举足轻重的角色 [7]

科考项目概况与规模 - 第二次青藏高原综合科学考察研究于2017年8月启动，组织了3000多个科考分队次、3万多人次深入高原腹地开展全域科考 [2][5] - 科考项目吸引了全国222家单位7000多人参与，统筹了十大任务、70余个专题 [5] - 项目围绕科考报告、国家报告、前沿成果、科学传播四大成果体系，出版和正在出版190多本优秀科考报告，发表了245篇国际顶尖学术期刊文章 [4] 核心应用成果 - 发布“十大应用成果”，涵盖生态保护立法支撑、地球系统观测预警平台建设、国家公园群建设方案、生态工程成效评估、重大交通工程安全保障等关键领域 [1][3] - 成果服务重大工程和跨境灾害防控，包括为川藏铁路提供生态保护和灾害避险优选方案，以及支撑青藏高速工程建设 [3] - 在资源能源领域实现锂钾、油气等矿产资源能源现状与远景新突破，支撑战略资源能源储备基地建设 [3] - 建成青藏高原温室气体科考监测网和“贡嘎”系统，为碳核算提供中国自主系统与数据，服务“双碳”目标 [3] 科学发现与前沿研究 - 科考发现青藏高原经历了3次环境转型，目前正处于第三次环境转型期，表现为亚洲水塔供水能力增强、碳汇能力增强、生物多样性服务人类潜力增强 [7] - 提出“三极联动”新思考，将青藏高原与南极、北极作为地球系统的3个关键极来研究其相互作用 [7] - 大量生物新种和新纪录的发现揭示了青藏高原作为“生物多样性博物馆”和“北半球物种摇篮”的独特地位 [7] - 科考以“地球系统科学”为框架，构建了“空天地”一体化观测体系，并形成“科学—政策—实践”闭环 [5]

科考核心成果与目标 - 第二次青藏高原综合科学考察研究于2017年8月启动，旨在揭示青藏高原环境变化机理，优化生态安全屏障体系，对推动青藏高原可持续发展具有重要意义[1] - 科考目标聚焦科学前沿，紧密服务于青藏高原生态文明高地建设，强调多学科交叉与可持续发展路径探索[4] - 科考以“地球系统科学”为框架，构建了“空天地”一体化观测体系，并形成“科学—政策—实践”闭环[4] 十大应用成果总结 - 全过程科学支撑青藏高原生态保护立法，为生态屏障保护提供法律保障[2] - 建成地球系统综合观测与预警平台，服务重大工程和跨境灾害防控[2] - 提出青藏高原国家公园群建设与自然保护地体系优化方案，科学支撑相关国家公园建立[2] - 评估青藏高原重大生态工程正向成效，筑牢青藏高原生态安全屏障[2] - 提出川藏铁路生态保护和灾害避险优选方案，保障重大交通工程安全[2] - 创新多年冻土区灾害防控技术，支撑青藏高速工程建设[2] - 评估雅江流域冰—水—沙灾害风险，服务重大水电工程建设[2] - 实现锂钾、油气等矿产资源能源现状与远景新突破，支撑青藏高原战略资源能源储备基地建设[2] - 青藏高原温室气体科考监测网和“贡嘎”系统持续为碳核算提供中国自主系统与数据，服务“双碳”目标实现[2] - 提出强边固边兴边发展新模式，科技支撑国土安全屏障建设[2] 科考规模与产出 - 组织3000多个科考分队次、3万多人次深入高原腹地开展全域科考，统筹十大任务、70余个专题[4] - 全国222家单位7000多人参与科考工作[4] - 出版和正在出版190多本优秀科考报告，发表了245篇国际顶尖学术期刊文章，并出版多本科普精品图书[3] 科学新发现与环境转型 - 发现青藏高原经历了3次环境转型，目前正处于第三次环境转型期，表现为亚洲水塔供水能力增强、碳汇能力增强、生物多样性服务人类潜力增强[6] - 基于科考成果提出“三极联动”新思考，将青藏高原与南极、北极作为地球系统3个关键极研究其相互作用[6] - 大量生物新种、新纪录的发现揭示了青藏高原作为“生物多样性博物馆”和“北半球物种摇篮”的独特地位[6]

科考项目概况 - 第二次青藏高原综合科学考察研究于2017年8月启动 [1] - 项目组织3000多个科考分队次、3万多人次深入高原腹地开展全域科考 [4] - 项目吸引了全国222家单位7000多人参与 [4] 核心应用成果 - 全过程科学支撑青藏高原生态保护立法 [2] - 建成地球系统综合观测与预警平台，服务重大工程和跨境灾害防控 [2] - 提出青藏高原国家公园群建设与自然保护地体系优化方案 [2] - 评估青藏高原重大生态工程正向成效 [2] - 提出川藏铁路生态保护和灾害避险优选方案，保障重大交通工程安全 [2] - 创新多年冻土区灾害防控技术，支撑青藏高速工程建设 [2] - 评估雅江流域冰—水—沙灾害风险，服务重大水电工程建设 [2] - 实现锂钾、油气等矿产资源能源现状与远景新突破 [2] - 建成青藏高原温室气体科考监测网和“贡嘎”系统，服务“双碳”目标 [2] - 提出强边固边兴边发展新模式，科技支撑国土安全屏障建设 [2] 科研成果产出 - 围绕四大科考成果体系，出版和正在出版190多本优秀科考报告 [3] - 发表245篇国际顶尖学术期刊文章 [3] - 出版《这里是中国》等科普精品图书并发布系列科普视频 [3] 科学新发现与意义 - 揭示青藏高原经历了3次环境转型，目前正处于第三次环境转型期 [6] - 提出“三极联动”新思考，将青藏高原与南极、北极作为地球系统3个关键极研究 [6] - 大量生物新种、新纪录的发现揭示青藏高原作为“生物多样性博物馆”和“北半球物种摇篮”的独特地位 [6] - 亚洲水塔供水能力增强，支撑国家水资源保障和水安全战略 [6] - 碳汇能力增强，助力“双碳”目标实现 [6]

采购计划概览 - 成都理工大学发布20项仪器设备采购意向，预算总额达1.24亿元 [2][3] - 采购计划预计执行时间为2025年6月至10月 [3] - 采购项目涵盖教学仪器及系统集成实施服务，涉及多个学院与国家级重点实验室 [7][9][10][11] 主要采购设备与技术规格 - 采购清单包括手持式X射线荧光光谱仪、三重四级杆等离子体质谱、全景X射线成像分析仪等高端分析仪器 [3][4][5] - 地球与行星科学学院采购项目要求离子源使用水冷射频发生器，功率≥1.8kW，质量范围3-295amu [7][8] - 地球物理学院采购大深度高精度电磁勘探仪，集成时频电磁、广域电磁和半航空电磁等技术，配备无人机进行信号采集 [10] - 材料与化学化工学院计划采购超快瞬态吸收光谱仪，时间分辨率优于100 fs，光谱覆盖紫外至近红外区域 [11] 科研平台与学科建设重点 - 学校拥有地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室等国家级科研平台，采购重点支撑地球起源、演化历史及矿产能源效应等重大科学问题研究 [7][12][14] - 采购设备将用于行星环境模拟与物质演化研究，包括同步热分析质谱联用仪、微区二维X射线衍射仪等，支持陨石及地外样品分析 [9] - 学校在环境地球化学、生物地质、功能矿物材料等交叉学科领域形成特色研究方向，采购计划旨在提升这些领域的分析检测能力 [13][14][15][16] 采购项目具体分配 - 地球科学领域采购金额占比显著，其中地球物理学院设备更新三批采购预算合计2238万元 [10] - 地质灾害实验室两重设备采购共五批，预算总额达2870万元，用于振动台系统升级及土工离心机改造 [11] - 材料与化学化工学院三批设备更新采购预算合计2149万元，聚焦能源催化、材料表征及有机污染物分析 [11]

全球极端海洋热浪驱动机制研究 - 宁波东方理工大学联合南方科技大学等国内外科研机构构建了全球首个基于高分辨率海洋再分析数据的混合层热收支诊断框架 [1] - 研究系统揭示了2023年全球极端海洋热浪的形成机制 相关成果发表于《科学》期刊 [1] - 2023年被世界气象组织认定为有记录以来最暖年份 全球海表温度和海洋热含量均创历史新高 [1] 研究方法与数据来源 - 采用ECCO2（海洋环流与气候评估二期计划）高分辨率日尺度海洋深层数据开展混合层热收支分析 [1] - 定量刻画2023年海洋热浪在强度 持续时间和空间覆盖上的空前特征 [1] 关键海区驱动机制发现 - 北大西洋和北太平洋热浪主因是短波通量增强和混合层变浅 [1] - 西南太平洋热浪由云量减少和平流增加驱动 [1] - 热带东太平洋热浪主要受海洋平流增加影响 [1] 研究意义与应用前景 - 该研究为理解和预测未来极端海洋事件提供关键科学依据 [1] - 发展地球系统科学对揭示复杂气候现象内在机制至关重要 [2] - 构建物理机制预报系统和强化海洋实时监测对应对气候风险具有现实意义 [2]

地球系统科学升级版 - 第八届地球系统科学大会在上海召开，设置10大主题、84个专题，与会者达2000多人 [3] - 地球系统科学出现两种方向：一种以人类尺度为中心研究自然与社会过程关系，另一种主张探索地球演变自然规律 [4] - 汪品先院士提出要在地球本身尺度上探索演变规律，避免盲目追随海外主流 [4] - 地球系统科学面临新变革，航天科技、深部物理探测、微生物学等学科突破为探索地球系统源头提供条件 [4] 中国地球科学发展战略 - 2019年国家自然科学基金委和中科院联合开展"中国学科及前沿领域发展战略研究"，聚焦海洋碳泵、水循环、东亚-西太海陆衔接三大方向 [6] - 中国地球系统科学界具有问鼎国际高峰潜力，在气候环境和构造演变方面积累丰富 [6] - 中国学者提出南海成因"板缘张裂"新假说，否定国际流行的"板内张裂"模式 [7][8] - 建议通过跨学科交流在国内形成共识，再走向国际学术舞台 [8] 地球科学中国学派建设 - 中国地球科学需从追随仿效转向独立探索，建立自具特色的中国学派 [7] - 南海研究成果表明国际经典认识不一定具有全球普适性 [7] - 打造海陆结合新文明是历史性任务，中国具备海陆统筹大国优势 [9][10] - 科技进步正在消除大陆与海洋经济界限，为文明转型创造机遇 [9][10]

地球系统科学的背景与重要性 - 地球系统科学诞生于20世纪后半叶，源于气候变化、臭氧层空洞、生物多样性锐减等全球性问题的凸显，强调环境问题的系统性特征[2] - 人类活动被确认为全球变化的主要驱动力之一，自工业革命以来已成为影响地球系统的核心地质力量，可能终结了持续1.17万年的全新世[2] - 地球系统科学突破传统学科界限，从"还原论"转向"整体论"，结合非线性科学和复杂性理论，迎来蓬勃发展期[2] 地球系统科学的关键研究领域 - 聚焦五大关键领域：地球系统圈层耦合与反馈机制、全球变化的驱动力与临界点、地球系统模拟与预测、人类世的科学与伦理挑战、科学如何支撑可持续发展路径[3] - 研究内容包括定量刻画大气、海洋、陆地、冰冻圈和生物圈之间的能量物质交换，认识自然变率与人类活动的相对贡献，提高地球系统模型的分辨率和可靠性等[3] 地球系统科学的应用与贡献 - 通过多圈层耦合视角揭示极端天气事件的全球性机制，如全球变暖引发"北极放大效应"，导致急流减弱和波动加剧[4] - 地球系统模型证实人类活动显著增加热浪、暴雨等事件发生概率，如温室气体排放使百年一遇高温变为十年一遇[4] - "表层地球系统生物地球化学循环与全球变化"理论助力国家"双碳"目标实现，体现在碳源汇动态量化、人为干扰机制解析、气候反馈预测三方面[5] 中国科学家的角色与国际合作 - 中国科学家主导碳循环、气候模型等研究，提出高分辨率地球系统模式提升全球变化预测精度，推动风能、太阳能等低碳技术革新[6] - 深度参与"双碳"路径设计，量化生态红线与碳预算，支撑全球最大规模植树造林、湿地修复等工程[6] - 主导"全球季风计划"，参与IPCC评估报告编写，推动"一带一路"气候观测网建设，促进数据共享与减排责任共担[6] 《天津宣言》的目标与实施路径 - 核心目标是推动地理学研究范式的转型发展，强调各圈层的相互作用和整体性研究[7] - 通过促进学术共同体形成共识、建立协作机制、构建交流平台三路径推动学科发展[7] - 计划通过建立统一的数据标准和共享平台、制定收益分配机制、开展方法培训等措施落实学科交叉与数据共享[7] 学科交叉与科研组织创新 - 天津大学地球系统科学学院创新性地设立9个问题导向的研究中心，打破学科壁垒，聚焦系统性科学问题[11] - 科研成果转化通过"技术集成—政策耦合—社会嵌入"三层次路径实现，如开发智能监测系统和低碳解决方案[12] - 数字技术带来观测能力、分析能力、模拟预测能力的飞跃，AI和大数据技术重塑地球系统科学研究方法[13][14] 人才培养与课程体系 - 课程设计强化数理化生基础，采用问题导向的设计，注重系统性思维训练，重构整个知识体系[16] - 融入工程技术思维，增加工程案例分析，开设工程实践课程，组织学生参与实际工程项目[16] - 面向国家"双碳"目标，增设特色课程，加强与产业界合作培养，强化政策素养培养[18]