自然科普:“協(xié)同”與“關(guān)聯(lián)”--極地科學(xué)研究迎來新機(jī)遇
發(fā)布時間:2021-04-21
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  “21世紀(jì),我們已經(jīng)從單一的固體地球科學(xué)走向了地球系統(tǒng)科學(xué),青藏高原與極地將會是地球系統(tǒng)科學(xué)理論創(chuàng)新的一個策源地?!苯?,在中國科學(xué)院青藏高原研究所(以下簡稱中科院青藏高原所)等單位主辦的第二屆“高極-三極”青年創(chuàng)新論壇上,中科院院士、中科院青藏高原所所長陳發(fā)虎指出,三極地區(qū)作為全球生態(tài)環(huán)境的重要屏障和關(guān)鍵紐帶,以及全球氣候變化的敏感區(qū)和脆弱區(qū),“三極”地區(qū)的研究已日益成為全球科研的前沿和熱點。

  南極、北極,以及有“世界第三極”之稱的青藏高原地區(qū),被稱為地球“三極”。在全球氣候變化的背景下,三極地區(qū)的變化帶來了一系列全球氣候、生態(tài)、環(huán)境和資源的問題,三極地區(qū)之間關(guān)聯(lián)及其相互作用也對人類生存環(huán)境產(chǎn)生了影響。

  中國科學(xué)家對三極地區(qū)的科學(xué)考察和研究由來已久,經(jīng)歷了從單一學(xué)科研究到跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的綜合/交叉合作研究的發(fā)展,取得了重要的科學(xué)成果,由中國科學(xué)家主導(dǎo)的“三極環(huán)境與氣候變化國際大科學(xué)”計劃也正在穩(wěn)步推進(jìn)中。然而,“三極”地區(qū)仍有許多未知的科學(xué)謎題等待破解,新技術(shù)的發(fā)展,與“一帶一路”和“人類命運共同體”倡議使得“三極”研究迎來了新的機(jī)遇。

  中科院青藏高原所研究員趙俊猛認(rèn)為,“系統(tǒng)科學(xué)”和“辯證思維”是開展極地科考和研究的重要學(xué)術(shù)思想。過去30多年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊從印度大陸碰撞、西藏板塊發(fā)育,到塔里木板塊旋轉(zhuǎn)、西部水汽通道關(guān)閉,以及西北部干旱化提前、對資源環(huán)境影響等過程,揭示了中國西部盆山體系與青藏高原協(xié)同演化規(guī)律,這正是一個系統(tǒng)性的研究。

  三極變化及其影響的關(guān)聯(lián)機(jī)制更需要系統(tǒng)性考察研究?!跋M軌蛟谀蠘O也開展一個包含眾多地球物理手段的國際地學(xué)計劃(CROSS計劃),該計劃通過南極點穿過南極大陸完成一個‘十字’形的廊帶綜合探測研究。沿相互垂直的兩個廊帶完成地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、生態(tài)、環(huán)境、大氣等綜合科學(xué)考察。以此為基礎(chǔ),研究南極與‘第三極’青藏高原的成因聯(lián)系,建立南極大陸地球科學(xué)的理論體系,占領(lǐng)世界南極研究的制高點。”趙俊猛說。

  地球大數(shù)據(jù)正成為繼經(jīng)驗、理論和計算范式之后的數(shù)據(jù)密集型科學(xué)范式的典型代表,成為驅(qū)動地球科學(xué)創(chuàng)新發(fā)展和地球科學(xué)發(fā)現(xiàn)的新引擎。

  中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院副研究員邱玉寶也表示:“三極數(shù)據(jù)保存在不同的機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)中心,雖然大部分是開放的,但是不同的數(shù)據(jù)中心都是以不同的標(biāo)準(zhǔn)運行的,缺乏有效的數(shù)據(jù)交換共享獲取的策略,我們依然期望獲取包括元數(shù)據(jù)、實體數(shù)據(jù)、協(xié)議,共享數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)規(guī)劃等內(nèi)容,滿足三極科學(xué)數(shù)據(jù)共享和互操作基礎(chǔ)。”

  “三極變化同步性、異步性、關(guān)聯(lián)性和遙相關(guān)的科學(xué)機(jī)理尚不清晰,三極作為一個整體對全球變化的協(xié)同影響研究較少,極有必要開展地球大數(shù)據(jù)時代的新范式研究?!眹仪嗖馗咴茖W(xué)數(shù)據(jù)中心主任、中科院青藏高原所研究員李新說,在中科院“時空三極環(huán)境”項目的支持下,科學(xué)家們正在建立三極大數(shù)據(jù)和服務(wù)平臺,提升對三極地球系統(tǒng)的深度科學(xué)認(rèn)識,服務(wù)國家“極地治理”的目標(biāo)和重大需求。

  “一帶一路”的核心地帶,是以青藏高原為核心的第三極以及受其影響的東亞、南亞、中亞、中東歐等泛第三極地區(qū),是未來全球氣候變化影響不確定性最大的地區(qū)。2018年,由中科院倡議的“一帶一路”國際科學(xué)組織聯(lián)盟正式成立,且秘書處落戶青藏所,這也為解決“一帶一路”沿線地區(qū)面臨的問題提供強(qiáng)有力的科技支撐。

  “隨著綜合國力提升,我國‘第三極’科學(xué)研究領(lǐng)域已處于世界領(lǐng)先的主導(dǎo)地位。未來,青年學(xué)者是‘三極’研究的主力軍和創(chuàng)新的動力源泉,應(yīng)抓住極地強(qiáng)國與“一帶一路”建設(shè)的有利時機(jī),腳踏實地、勇闖三極?!标惏l(fā)虎寄語青年人。

  論壇當(dāng)天,來自相關(guān)高校、中科院相關(guān)科研院所的上百名青年學(xué)者圍繞三極極端環(huán)境與氣候變化等前沿?zé)狳c科學(xué)和技術(shù)問題進(jìn)行了專題報告和討論。

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