「全球變化及應對」重點專項2018年度項目申報指南

1.全球變化綜合觀測、數據同化與大數據平台建設及應用

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的遙感反演模型研製；基於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演算法；研製全球陸地和大氣能量、水循環關鍵參數產品,包括：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）、降水、地表和地下水動態、海洋鹽度、海冰和極地冰蓋變化等。這些參數產品覆蓋全球、時間跨度超過5年，時間解析度為10天，空間解析度為1-25千米，具有可檢驗的顯著改進水循環模型和氣候模型的作用。

以上演算法、模型和數據產品完全具有自主知識產權，並公開發表或在線免費共享。

1.2 基於國產衛星數據的全球變化關鍵數據研製

研究內容：衛星數據云檢測、缺值插補、大氣校正等基礎數據處理技術體系研製；大氣參數、關鍵地表參數反演方法研究；全球變化關鍵數據產品生成軟體系統研發、產品生成和驗證。

考核指標：基於國產衛星，建立衛星數據云檢測、缺值插補、大氣校正等基礎數據處理技術方法，以及全球變化關鍵參數反演模型、數據產品生成軟體系統，研製全球變化關鍵參數產品，包括：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、地表反照率等。這些產品在全球尺度上，時間跨度超過10年，時間解析度為10天，空間解析度為1000米；在全國尺度上，時間跨度超過5年，時間解析度為10天，空間解析度為30米。

以上演算法、模型和數據產品完全具有自主知識產權，並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氣候變化及其機制研究

研究內容：過去600年東亞季風區極端氣候事件變化特徵及其影響研究；過去600年東亞季風區高解析度（季節）氣候變化集成重建及其不確定性評估研究；過去600年多東亞季風區氣候季節性變率及區域差異研究；小冰期以來東亞地區氣候變化動力學機制研究。

考核指標：重建過去600年東亞季風區極端氣候事件歷史，評估其影響；建立過去600年東亞季風區高解析度（季節）溫度和降水變化系列，定量評估其不確定性；闡明過去600年東亞季風區氣候變化季節性變率及區域差異特徵；揭示小冰期以來東亞季風區氣候變化、極端氣候事件、區域差異動力性機制，定量評估自然和人類活動因素的作用。

所有研究結果、序列、數據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：南極繞極流、經向環流、渦旋變化特徵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：闡明南極繞極流、經向環流、渦旋變化基本特徵，及南大洋海表熱力過程及其引起的深對流變化機理，評估這些特徵、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、數據和參數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徵研究；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與環境效應研究。

考核指標：揭示海洋惰性有機碳代表組分的生物成因及其生化特徵；建立惰性有機碳與海洋微型生物類群、環境因素變化的關係；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 高解析度海冰模式的研發

研究內容：高解析度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，基於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於高解析度海冰模式以及地球（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極和南極海冰密集度、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，開源共享並至少成功應用於我國研發的兩個地球（氣候）系統模式。

3.2 高解析度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；區域土地利用、城市化、大尺度河網匯流(含湖泊和水庫)模塊的研發及其與區域氣候模式的耦合研究；綜合考慮自然和社會過程、海-陸-氣等多圈層相互作用的高解析度區域地球系統模式研製，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極端氣候事件預估模擬研究。

考核指標：研製高解析度區域地球系統模式，其中，大氣和陸面模式在典型區域的水平解析度達到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，並應用預測未來10-30年東亞地區氣候變化及極端氣候事件；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台。

研發的模式、平台須具有自主知識產權，開源共享並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徵、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徵參數連續提取技術研發；過去50年中國物候期時空變化特徵研究；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：研製多源物候數據（文獻記載、人工觀測、遙感（衛星和近地面感測器）、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徵參數連續提取技術，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徵參數（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、圖譜和特徵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：氣候變化與極端事件（高溫熱浪、洪澇、乾旱等）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全球增暖2oC區域健康風險評估研究。

考核指標：發展3-5個氣候變化或極端事件與健康關係模型，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，評估全球增暖2oC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極端氣候事件預估研究；極端事件（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極端氣候事件發生頻次和強度；闡明極端事件（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；研製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模式和策略。

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採納。

4.4 亞洲中部乾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乾旱區氣候、水文變化時空特徵研究；絲路文明演替過程及其與氣候環境變化相互作用機理研究；極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乾旱區氣候環境變化情景模擬及絲路文明發展趨勢預估。

考核指標：集成重建全新世以來亞洲中部乾旱區氣候、水文變化序列（解析度為百年-年代-年際），評估其不確定性；重建絲路文明演變歷史，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2oC亞洲中部乾旱區氣候環境變化情景及絲路文明發展趨勢。

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」核心區（國家）氣候變化影響和適應研究

研究內容：「一帶一路」核心區（國家）氣候變化影響及風險評估研究；「一帶一路」核心區（國家）適應全球增暖模式、途徑研究；面向「一帶一路」核心區（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」核心區（國家）氣候變化影響，編製「一帶一路」核心區（國家）氣候變化風險地圖集；提出「一帶一路」核心區（國家）適應全球增暖模式、途徑；設計面向「一帶一路」核心區（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採納。

（來源：科技部）

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