國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)C

1、“全球變化及應(yīng)對(duì)”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2017年度項(xiàng)目申報(bào)指南建議全球變化是指由自然和人文因素引起的、地表環(huán)境及地 球系統(tǒng)功能全球尺度的變化。全球變化已經(jīng)并將持續(xù)影響著 人類(lèi)的生存和發(fā)展，并成為當(dāng)今世界各國(guó)和社會(huì)各界關(guān)注的 重大政治、經(jīng)濟(jì)和外交問(wèn)題。安善應(yīng)對(duì)全球變化，離不開(kāi)科 學(xué)研究的支撐。為大幅度提升我國(guó)全球變化研究領(lǐng)域觀測(cè)、 分析、模擬能力，取得國(guó)際學(xué)術(shù)界公認(rèn)的重大成果，為國(guó)家 參與全球氣候治理及國(guó)際氣候談判提供科學(xué)支撐，按照國(guó) 家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）和國(guó) 家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃（2014-2020年）部署，根據(jù)國(guó)務(wù)院 關(guān)于深化中央財(cái)政科技計(jì)劃（專(zhuān)項(xiàng)、基金等）管理改革的 方案

2、，科技部、教育部、中科院、氣象局、海洋局、環(huán)保 部等部門(mén)組織專(zhuān)家編制了 全球變化及應(yīng)對(duì)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施 方案。全球變化及應(yīng)對(duì)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的總體目標(biāo)是：發(fā)揮優(yōu)勢(shì)， 突出重點(diǎn)，整合資源，在全球變化領(lǐng)域若干關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題上 取得一批原創(chuàng)性的成果，增強(qiáng)多學(xué)科交叉研究能力，提升我 國(guó)全球變化研究的競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際地位，為維護(hù)國(guó)家權(quán)益、實(shí) 現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)支撐。重點(diǎn)關(guān)注以下關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù) 問(wèn)題：全球變化關(guān)鍵過(guò)程、機(jī)制和趨勢(shì)的精確刻畫(huà)和模擬， 全球變化影響、風(fēng)險(xiǎn)、減緩和適應(yīng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品及大數(shù)據(jù)集成 分析技術(shù)體系研發(fā)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地球系統(tǒng)模式研制，國(guó)家、區(qū)域應(yīng)對(duì)全球變化和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的途徑。專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案部署5方面

3、的研究任務(wù)：1.全球變化綜合 觀測(cè)、數(shù)據(jù)同化與大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)及應(yīng)用；2.全球變化事實(shí)、 關(guān)鍵過(guò)程和動(dòng)力學(xué)機(jī)制研究；3.地球系統(tǒng)模式研發(fā)、預(yù)測(cè)和 預(yù)估；4.全球變化影響與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；5,減緩和適應(yīng)全球變化 與可持續(xù)轉(zhuǎn)型研究。2016年，全球變化及應(yīng)對(duì)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)圍繞以上5方面主 要任務(wù)，共立項(xiàng)支持了 29個(gè)研究項(xiàng)目。根據(jù)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案 和十三五期間有關(guān)部署，2017年，全球變化及應(yīng)對(duì)重 點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)將圍繞全球變化關(guān)鍵過(guò)程、機(jī)制和趨勢(shì)；全球變化影 響、風(fēng)險(xiǎn)、減緩和適應(yīng)、數(shù)據(jù)產(chǎn)品及大數(shù)據(jù)集成分析；地球 系統(tǒng)模式研制；國(guó)家、區(qū)域應(yīng)對(duì)全球變化和可持續(xù)發(fā)展途徑 等方面繼續(xù)部署項(xiàng)目，擬優(yōu)先支持25個(gè)研究方向（每個(gè)方 向擬

4、支持12個(gè)項(xiàng)目）。申報(bào)單位針對(duì)重要支持方向，面向解決重大科學(xué)問(wèn)題和 突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，組織申報(bào)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目的 目標(biāo)須覆蓋全部考核指標(biāo)。鼓勵(lì)依托國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室等重要科研基地組織項(xiàng)目。項(xiàng)目執(zhí)行期一般為5年。一般項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)原則上不 超過(guò)4個(gè)，每個(gè)項(xiàng)目所含單位數(shù)控制在6個(gè)以?xún)?nèi)。本專(zhuān)項(xiàng)不 設(shè)青年科學(xué)家項(xiàng)目。全球變化綜合觀測(cè)、數(shù)據(jù)同化與大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)及應(yīng)1.1全球生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)立體觀測(cè)與反演研究?jī)?nèi)容：陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)基本參數(shù)（葉面積指數(shù)、 葉綠素、葉片最大羧化率、生物量、植被初級(jí)生產(chǎn)力、生態(tài) 系統(tǒng)生產(chǎn)力、土壤碳庫(kù)等）的立體觀測(cè)及反演，基于機(jī)理過(guò) 程與控制實(shí)驗(yàn)的碳循環(huán)

5、基本參數(shù)測(cè)定與反演模型，基于高頻 熒光監(jiān)測(cè)、激光雷達(dá)與衛(wèi)星遙感的生態(tài)系統(tǒng)光合與呼吸觀測(cè) 與反演模型，海洋碳循環(huán)基本參數(shù)（葉綠素濃度、初級(jí)生產(chǎn) 力、細(xì)菌、堿度、鹽度、pH值等）立體觀測(cè)及其提取技術(shù)?？己酥笜?biāo)：建立基于立體觀測(cè)的陸地碳循環(huán)基本參數(shù)反 演算法、模型與軟件系統(tǒng)，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球 陸地碳循環(huán)遙感參數(shù)（葉面積指數(shù)、最大梭化率、積聚指數(shù)、 葉綠素、光能利用率、熒光強(qiáng)度、森林樹(shù)高、植被覆蓋度、 生物量、植被初級(jí)生產(chǎn)力、生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力等）和海洋遙感 參數(shù)（葉綠素濃度、初級(jí)生產(chǎn)力等）的長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)產(chǎn)品（至 少一半產(chǎn)品做到時(shí)間跨度1981-2019年，時(shí)間分辨率為8 天，空間分辨率為5

6、00-5000米），其它數(shù)據(jù)產(chǎn)品空間分辨率 優(yōu)于5千米，為全球碳源匯精準(zhǔn)估算提供方法和數(shù)據(jù)支撐。 以上算法、模型和數(shù)據(jù)產(chǎn)品公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費(fèi)共享。1.2冰凍圈和極地環(huán)境變化關(guān)鍵參數(shù)觀測(cè)與反演研究?jī)?nèi)容：冰凍圈和極地環(huán)境變化關(guān)鍵參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技 術(shù)研制，冰凍圈和極地定位觀測(cè)、綜合考察與遙感等多源數(shù) 據(jù)融合、校準(zhǔn)技術(shù)研究，凍土、大陸冰蓋、極地海冰及其反 照率變化等關(guān)鍵參數(shù)的反演方法和數(shù)據(jù)產(chǎn)品研制?？己酥笜?biāo)：建立冰凍圈和極地環(huán)境變化關(guān)鍵參數(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān) 測(cè)與數(shù)據(jù)提取技術(shù)、方法體系，研制時(shí)間跨度不低于20年 的全球凍土、大陸冰蓋分布和覆蓋度/率，極地海冰及其反照 率變化等數(shù)據(jù)產(chǎn)品（凍土、海冰、季節(jié)性積雪、冰川分

7、布及 冰蓋物質(zhì)平衡和冰凍圈反照率數(shù)據(jù)空間分辨率為1-5千米， 全球冰川編目的空間分辨率優(yōu)于100米；季節(jié)性積雪和冰凍 圈反照率的時(shí)間分辨率為10天，其它為1-5年），為開(kāi)展全 球變化機(jī)理、影響和模擬研究提供數(shù)據(jù)支撐，為開(kāi)展極低研 究及海洋航道設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn) 免費(fèi)共享。1.3近海和深海環(huán)境變化關(guān)鍵參數(shù)觀測(cè)與反演研究?jī)?nèi)容：近海和深海微型生物與環(huán)境變化三維動(dòng)態(tài)監(jiān) 測(cè)技術(shù)研制，近海和深海衛(wèi)星遙感、定位觀測(cè)及專(zhuān)業(yè)浮標(biāo)等 多源數(shù)據(jù)融合、校準(zhǔn)技術(shù)研究，海洋溫度、鹽度、海面高度、 洋流、海-氣通量、海洋酸化、微型生物及近海水質(zhì)變化等關(guān) 鍵參數(shù)反演算法及數(shù)據(jù)產(chǎn)品提取?？己酥笜?biāo)：建立近海

8、和深海環(huán)境變化三維動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)及關(guān) 鍵參數(shù)反演算法及數(shù)據(jù)產(chǎn)品提取技術(shù)體系，研制出近海和深 海環(huán)境變化關(guān)鍵參數(shù)（海面高度、海洋酸化、洋流、海氣通 量、海洋酸化及近海水質(zhì)變化）三維數(shù)據(jù)產(chǎn)品。其中鹽度、 海溫、風(fēng)速等的時(shí)間跨度為1980-2019年空間分辨率為0.5， 時(shí)間分辨率為月；海洋表面高度的時(shí)間分辨率年，空間分辨 率為0.1，時(shí)間跨度為10年，為開(kāi)展全球變化機(jī)理、影響 和模擬研究提供數(shù)據(jù)支撐。所有數(shù)據(jù)公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn)免費(fèi)共 享。1.4北半球千年尺度氣候高分辨率數(shù)據(jù)集研制及可靠性 研究研究?jī)?nèi)容：氣候代用指標(biāo)物理意義研究，衛(wèi)星遙感、代 用資料、模式資料與器測(cè)數(shù)據(jù)融合、校準(zhǔn)技術(shù)研發(fā)過(guò)去2000 年北半球

9、地表溫度、降水以及土地利用、冰雪、海平面、動(dòng) 植物分布等地表環(huán)境要素變化數(shù)據(jù)集研制，各類(lèi)數(shù)據(jù)可靠性 分析與不確定性評(píng)估?？己酥笜?biāo)：闡明氣候變化代用指標(biāo)物理意義；建立過(guò)去 2000年北半球溫度（分辨率為10年）和降水（干濕）（分辨率 為10-30年）變化數(shù)據(jù)集，過(guò)去2000年北半球冰雪（分辨率 為10年）、海平面變化（分辨率為30-50年）數(shù)據(jù)集，過(guò)去千 年北半球土地利用（時(shí)間分辨率為50-100年，空間分辨率 100 x100千米）數(shù)據(jù)集，過(guò)去千年北半球動(dòng)植物分布變化（時(shí) 間分辨率為50-100年空間分辨率100 x100千米）數(shù)據(jù)集， 為開(kāi)展全球變化機(jī)理、影響和模擬研究提供數(shù)據(jù)支撐；評(píng)估 以

10、上資料的可靠性和不確定性。所有資料須公開(kāi)發(fā)表或在線(xiàn) 免費(fèi)共享。1.5衛(wèi)星資料的質(zhì)量控制與同化技術(shù)研發(fā)研究?jī)?nèi)容：衛(wèi)星觀測(cè)異常和衛(wèi)星參數(shù)異常的識(shí)別，衛(wèi)星 數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制及觀測(cè)誤差估計(jì)，風(fēng)云衛(wèi)星直接輻射和高光 譜衛(wèi)星垂直探測(cè)直接輻射亮溫同化算子精度技術(shù)研發(fā)，陸地 上空衛(wèi)星資料的有效同化，衛(wèi)星資料準(zhǔn)確性和精度對(duì)全球再 分析資料的準(zhǔn)確性和全球氣候變化估算的影響研究。考核指標(biāo)：建成衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和實(shí)時(shí)同化方案，定 量評(píng)估衛(wèi)星資料對(duì)全球再分析資料的準(zhǔn)確性和全球氣候變 化估算的影響，衛(wèi)星資料占同化資料的比例較十二五末 提高30%以上。全球變化事實(shí)、關(guān)鍵過(guò)程和動(dòng)力學(xué)機(jī)制研究2.1全新世季風(fēng)氣候系統(tǒng)變異性與亞洲

11、干旱驅(qū)動(dòng)機(jī)制研 究研究?jī)?nèi)容：全新世亞洲高分辨率氣候變化信號(hào)捕捉，亞 洲干旱區(qū)氣候變化時(shí)空特征與季風(fēng)氣候系統(tǒng)變化過(guò)程研究， 季風(fēng)氣候系統(tǒng)變異性及亞洲干旱驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析與模擬研究。考核指標(biāo)：建立全新世亞洲地區(qū)（分辨率為年-30年X 干旱與季風(fēng)尾閭區(qū)（分辨率為年-10年）氣候變化序列，揭 示季風(fēng)氣候系統(tǒng)變異性與亞洲干旱驅(qū)動(dòng)機(jī)制。為深入認(rèn)識(shí)全 球增暖背景及診斷氣候系統(tǒng)模式提供科學(xué)基礎(chǔ)。2.2東亞地區(qū)云對(duì)地球輻射收支和降水變化的影響研究 研究?jī)?nèi)容：東亞地區(qū)云與降水變化的關(guān)系研究，云對(duì)輻 射收支變化的影響和作用分析，云反饋機(jī)制及其認(rèn)識(shí)的不確 定性評(píng)估?？己酥笜?biāo)：建立東亞地區(qū)云對(duì)地球輻射收支和溫度影響 的定量

12、關(guān)系，揭示云的反饋機(jī)制及其氣候敏感性。為診斷氣 候系統(tǒng)模式、預(yù)估全球增暖情景提供科學(xué)基礎(chǔ)。2.3陸表關(guān)鍵要素對(duì)全球變化響應(yīng)及區(qū)域空間效應(yīng)研究 研究?jī)?nèi)容：陸表關(guān)鍵要素（氣候、水文、覆被、經(jīng)濟(jì)、人口等）變化過(guò)程、模態(tài)、特征及趨勢(shì)分析，自然和人文要 素相互作用機(jī)理及其空間分異規(guī)律研究，關(guān)鍵要素對(duì)全球變 化響應(yīng)機(jī)制及陸表系統(tǒng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)預(yù)估，全球增暖對(duì)區(qū)域空間質(zhì) 量的影響評(píng)估?？己酥笜?biāo)：闡明陸表關(guān)鍵要素時(shí)空變化特征和相互作用 規(guī)律，預(yù)估全球增暖背景下陸表系統(tǒng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，定量評(píng)估全球 增暖對(duì)區(qū)域空間質(zhì)量的影響。2.4氣候-陸面-水文過(guò)程及極端水文事件風(fēng)險(xiǎn)研究研究?jī)?nèi)容：自然和人為強(qiáng)迫下全球氣候系統(tǒng)能量與水循 環(huán)時(shí)空

13、分異特征與數(shù)據(jù)同化研究，全球氣候-陸面-水文過(guò)程 相互作用機(jī)理分析，全球海-陸-氣-冰水循環(huán)耦合模式研制與 模擬，全球增暖背景下極端水文事件的風(fēng)險(xiǎn)研究?？己酥笜?biāo)：揭示全球氣候系統(tǒng)能量與水循環(huán)格局及其演 變規(guī)律，闡明全球氣候-陸面-水文過(guò)程相互作用機(jī)理，提出 全球海-陸-氣-冰水循環(huán)耦合模式與數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)，評(píng)估全球 增暖背景下極端水文事件的風(fēng)險(xiǎn)。2.5全球增暖1.5oC東亞氣候系統(tǒng)變化情景預(yù)測(cè)研究研究?jī)?nèi)容：熱帶海溫和東亞周邊海洋環(huán)流對(duì)全球增暖 1.5C的響應(yīng)，及其對(duì)東亞氣候系統(tǒng)的影響研究，全球增暖 1.5C東亞環(huán)流、季風(fēng)系統(tǒng)變化過(guò)程和特征研究，及東亞地 區(qū)降水、溫度變化和極端氣候事件發(fā)生的位置、

14、強(qiáng)度、頻次 預(yù)測(cè)研究?？己酥笜?biāo)：闡明全球增暖1.5C熱帶海溫變化機(jī)理及其 對(duì)東亞氣候的影響、檢測(cè)東亞季風(fēng)系統(tǒng)的響應(yīng)，預(yù)測(cè)增暖 1.5C背景下東亞地區(qū)降水、氣溫以及極端氣候事件變化情 景。地球系統(tǒng)模式研發(fā)、預(yù)測(cè)和預(yù)估3.1地球系統(tǒng)模式及高分辨率氣候系統(tǒng)模式中新型網(wǎng)格 系統(tǒng)研發(fā)研究?jī)?nèi)容：新一代地球系統(tǒng)模式的網(wǎng)格系統(tǒng)的研制，地 球系統(tǒng)模式全球與區(qū)域的嵌套和特定區(qū)域的局部加密技術(shù) 研發(fā)，高分辨率情形氣候系統(tǒng)模式的整體穩(wěn)定性和并行可擴(kuò) 展性研究。考核指標(biāo)：能夠提高特定區(qū)域的模擬精度、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地 形區(qū)域局部加密和自嵌套的新型地球系統(tǒng)模式網(wǎng)格系統(tǒng)，應(yīng) 用于水平分辨率為5-25千米或更高分辨率的大氣模式能緩

15、解極區(qū)的計(jì)算不穩(wěn)定性問(wèn)題。海洋模式能減小在非海洋區(qū)域 不必要的計(jì)算量，實(shí)現(xiàn)10萬(wàn)核以上規(guī)模的高效并行計(jì)算。 成果須開(kāi)源共享并至少成功應(yīng)用于兩個(gè)我國(guó)自主研發(fā)的模式。3.2高分辨率大氣環(huán)流模式中重要物理過(guò)程參數(shù)化方案 研發(fā)研究?jī)?nèi)容：高分辨率大氣模式物理參數(shù)化方案研發(fā)（更 合理考慮環(huán)境濕度的積云夾卷、中尺度對(duì)流組織現(xiàn)象、對(duì)流 的隨機(jī)性以及對(duì)流云微物理過(guò)程的積云對(duì)流參數(shù)化），深淺 對(duì)流和邊界層湍流的一體化參數(shù)化方法設(shè)計(jì)，考慮次網(wǎng)格過(guò) 程（如邊界層湍流、深淺對(duì)流及重力波等）的云宏觀及微物 理過(guò)程和云量方案，以及包括氣溶膠的微觀物理過(guò)程的參數(shù) 化方案研發(fā)。考核指標(biāo)：成果能應(yīng)用于高分辨率大氣模式，并使得模

16、式在海洋低云、降水強(qiáng)度分布、ENSO主要特征、季節(jié)內(nèi)振 蕩、東亞季風(fēng)、溫帶和熱帶氣旋等方面的模擬能力處于世界 先進(jìn)行列。研發(fā)的模式須開(kāi)源共享并參與我國(guó)自主模式比較 計(jì)劃。3.3高分辨率海洋模式關(guān)鍵物理過(guò)程參數(shù)化方案的研發(fā)研究?jī)?nèi)容：高分辨率海洋模式關(guān)鍵物理過(guò)程參數(shù)化方案 的研發(fā)和沿等位密度面方向混合過(guò)程的改進(jìn)。包括中尺度渦 致混合的參數(shù)化和次中尺度渦、鋒面過(guò)程的參數(shù)化，沿等密 度面和跨等密度面的混合過(guò)程及大洋內(nèi)部?jī)?nèi)波破碎過(guò)程參 數(shù)化，潮致混合過(guò)程參數(shù)化（包括海底陡峭地形處內(nèi)潮破碎 過(guò)程參數(shù)化以及近海潮流致底摩擦過(guò)程參數(shù)化），以及背風(fēng) 波與地形相互作用過(guò)程的參數(shù)化?？己酥笜?biāo)：建立具有創(chuàng)新性和中國(guó)特

17、色的高分辨率適用 于全球-區(qū)域一體化海洋模式和物理過(guò)程參數(shù)化方案，新的參 數(shù)化方案能明顯提升海洋模式在大洋環(huán)流、中尺度渦旋、垂 直混合、海底地形作用等方面的模擬能力，使其整體性能處 于世界先進(jìn)行列。研發(fā)的模式須開(kāi)源共享并參與我國(guó)自主模 式比較計(jì)劃。3.4高分辨率海洋模式同化系統(tǒng)研發(fā)研究?jī)?nèi)容：全球高分辨海洋觀測(cè)資料（包括浮潛標(biāo)、 Glider、XBT、船舶報(bào)、海面溫度和高度計(jì)海面高度異常等 資料）和區(qū)域海洋觀測(cè)資料（包括驗(yàn)潮站、近海浮潛標(biāo)和地 波雷達(dá)等資料）的多尺度同化系統(tǒng)研制。高分辨率全球-區(qū) 域一體化海洋模式多尺度同化及參數(shù)估計(jì)系統(tǒng)和海洋再分 析研究?？己酥笜?biāo)：建立全球高分辨的多尺度海洋資料

18、同化系 統(tǒng)，能為季節(jié)內(nèi)到年代際尺度的無(wú)縫隙氣候預(yù)測(cè)提供初 始化工具。同化系統(tǒng)要求具備在不同時(shí)空尺度上對(duì)模擬過(guò)程 及關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行約束的能力，能夠提高M(jìn)JO、ENSO、PDO 等不同尺度氣候變率預(yù)測(cè)水平。研發(fā)的模式須開(kāi)源共享并參 與我國(guó)自主模式比較計(jì)劃。3.5高分辨率全球陸面過(guò)程模式與數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)研發(fā)研究?jī)?nèi)容：包含人類(lèi)活動(dòng)和生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的高分辨率陸 面過(guò)程模式與數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)的研制。包括陸面水體（湖泊、水 庫(kù)、江河等）、地下水、河川徑流和洪泛等水文過(guò)程模型，植 被生理與生態(tài)過(guò)程模型，碳、氮、磷為主的多種營(yíng)養(yǎng)元素的 循環(huán)過(guò)程模型，全球植被動(dòng)力學(xué)模型，城市冠層模型；人類(lèi) 活動(dòng)對(duì)陸面過(guò)程的擾動(dòng)（大氣污染、

19、能源使用與溫室氣體排 放、人口與經(jīng)濟(jì)發(fā)展等）過(guò)程描述；植被-環(huán)境相互作用、河 口-陸架海-大氣多界面碳氮循環(huán)的動(dòng)力學(xué)過(guò)程描述；全球分 辨率為1千米的與陸面模式相匹配的陸面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集及尺度 轉(zhuǎn)換方法；陸面數(shù)據(jù)同化方法和參數(shù)優(yōu)化方法?？己酥笜?biāo)：建立耦合包含人類(lèi)活動(dòng)和生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的高 分辨率陸面過(guò)程模式，可適應(yīng)不同分辨率（1-100千米）應(yīng) 用，建成陸地表層格局變化綜合模擬與預(yù)估平臺(tái)，并提升全 球/區(qū)域氣候環(huán)境變化影響評(píng)估的能力。研發(fā)的模式須開(kāi)源共 享，能夠與氣候/地球系統(tǒng)模式耦合，研發(fā)的模式須開(kāi)源共享 并參與我國(guó)自主模式比較計(jì)劃。3.6全球土地利用變化模式研發(fā)及應(yīng)用研究?jī)?nèi)容：研發(fā)高精度全球土地利用

20、變化模擬技術(shù)，開(kāi) 發(fā)土地利用對(duì)生態(tài)環(huán)境變化、健康影響評(píng)估模型，城市增長(zhǎng) 邊界、基本農(nóng)田、生態(tài)控制性空間優(yōu)化及耦合的三規(guī)合一 模型，大數(shù)據(jù)支持下城市群的精細(xì)化模擬技術(shù)，人類(lèi)活動(dòng)（如 農(nóng)田開(kāi)墾與耕種/灌溉、放牧、森林經(jīng)營(yíng)）以及環(huán)境災(zāi)害（如 火、病蟲(chóng)害等）擾動(dòng)過(guò)程模型。考核指標(biāo)：研制出耦合人類(lèi)活動(dòng)和氣候變化的全球高分 辨率土地利用變化模擬軟件及當(dāng)前至2100年全球多類(lèi)土地 變化模擬產(chǎn)品及環(huán)境生態(tài)要素演變預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)集（全球分辨率 1千米，中國(guó)分辨率30米），三規(guī)合一軟件，耦合土地 利用變化、生態(tài)環(huán)境變化和人類(lèi)健康評(píng)估的軟件，人為和自 然環(huán)境擾動(dòng)過(guò)程模擬軟件。研發(fā)的模式須開(kāi)源共享，能夠與 高分辨率全球陸面

21、過(guò)程模式耦合，并參與我國(guó)自主模式比較 計(jì)劃。3.7地球系統(tǒng)模式公共軟件平臺(tái)研發(fā)研究?jī)?nèi)容：包括試驗(yàn)場(chǎng)景系統(tǒng)、集成耦合系統(tǒng)、診斷評(píng) 估系統(tǒng)和分析優(yōu)化系統(tǒng)的地球系統(tǒng)模式公共軟件平臺(tái)的研 制。其中試驗(yàn)場(chǎng)景系統(tǒng)為模式研制和應(yīng)用提供有針對(duì)性的試 驗(yàn)場(chǎng)景和試驗(yàn)測(cè)試集，集成耦合系統(tǒng)基于自主研發(fā)的三維耦 合器，耦合和集成不同分量模式形成多類(lèi)試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，診斷評(píng) 估系統(tǒng)建立標(biāo)準(zhǔn)化的模式診斷方法，綜合各類(lèi)診斷程序，對(duì) 模式模擬結(jié)果進(jìn)行量化和全面的診斷評(píng)估，分析優(yōu)化系統(tǒng)以 敏感性分析和所設(shè)定的模式模擬指標(biāo)為基礎(chǔ)，調(diào)優(yōu)模式物理 過(guò)程參數(shù)?？己酥笜?biāo)：建立一套面向地球系統(tǒng)模式開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的國(guó) 產(chǎn)自主公共軟件平臺(tái)，支持不少于20個(gè)

22、地球系統(tǒng)模式分量 耦合，支持單柱模式、分量模式和耦合模式等靈活試驗(yàn)方式， 一個(gè)集參數(shù)篩選、模式運(yùn)行、參數(shù)尋優(yōu)的全過(guò)程參數(shù)自動(dòng)優(yōu) 化系統(tǒng)。研發(fā)的軟件平臺(tái)須開(kāi)源共享。3.8地球系統(tǒng)模式評(píng)估與比較研究?jī)?nèi)容：經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估和數(shù)據(jù)融合的全球 變化觀測(cè)數(shù)據(jù)的收集整理及數(shù)據(jù)對(duì)照集的建設(shè)，能夠模擬觀 測(cè)變量并提供傳感器通用接口的觀測(cè)模擬器的研制，不同分 量地球系統(tǒng)模式及其耦合的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（包含定性和定量的評(píng) 估指標(biāo)、數(shù)據(jù)要求和評(píng)估方案等）建立，模式模擬結(jié)果及其 不確定性的診斷評(píng)估，分布式、可溯源、可驗(yàn)證、可重復(fù)的 模式評(píng)估，與比較自動(dòng)化流程及兼容第六次耦合模式比較計(jì) 劃（CMIP6）輸出數(shù)據(jù)規(guī)范的模式評(píng)

23、估與比較系統(tǒng)的研發(fā)?？己酥笜?biāo)：研制出完整覆蓋地球系統(tǒng)模式中各分量模式 和它們間的熱量、質(zhì)量和通量交換的關(guān)鍵觀測(cè)參量數(shù)據(jù)對(duì)照 集，能夠允許多模式間以一致的方式評(píng)估觀測(cè)以及模式間比 較的觀測(cè)模擬器，對(duì)應(yīng)地球系統(tǒng)模式的各分量模式及其耦合 的模式評(píng)估指標(biāo)體系。支持診斷評(píng)估和不確定性量化分析的 模式評(píng)估和比較系統(tǒng)至少部署在國(guó)內(nèi)外3個(gè)節(jié)點(diǎn)上，并在 CMIP6等國(guó)內(nèi)外模式比較計(jì)劃中發(fā)揮核心作用，支撐我國(guó)自 主模式比較計(jì)劃。4.全球變化影響與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估4.1全球變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和生態(tài)安全的影響研究 研究?jī)?nèi)容：全球變化情景下主要生態(tài)系統(tǒng)的變化及評(píng) 價(jià)，氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、水源涵養(yǎng)、土壤保持等生 態(tài)系統(tǒng)服務(wù)

24、的影響機(jī)制和效應(yīng)分析，面向全球變化和生態(tài)安 全的生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)估與管理對(duì)策研究?？己酥笜?biāo)：建立適應(yīng)氣候變化并基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的生 態(tài)安全評(píng)估方法，定量評(píng)估不同變暖情景下氣候變化對(duì)生態(tài) 系統(tǒng)生產(chǎn)力、水源涵養(yǎng)、土壤保持功能的影響，揭示全球變 化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)服務(wù)的影響和生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的適 應(yīng)機(jī)制。4.2全球變化對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)資源環(huán)境承載力的影響研究研究?jī)?nèi)容：生態(tài)脆弱區(qū)（干旱荒漠區(qū)、高寒區(qū)、農(nóng)牧交 錯(cuò)帶、石漠化地區(qū)等）關(guān)鍵資源環(huán)境要素變化過(guò)程和特征， 及其對(duì)全球變化的響應(yīng)研究，全球變化對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)資源環(huán) 境承載力的影響評(píng)估，及生態(tài)脆弱區(qū)資源環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生轉(zhuǎn)折 閾值研究?？己酥笜?biāo)：揭示生態(tài)脆弱區(qū)關(guān)鍵的資源環(huán)境要素變化過(guò) 程及其對(duì)全球變化響應(yīng)機(jī)理，建立全球變化對(duì)生態(tài)脆弱區(qū)資 源環(huán)境承載力評(píng)估指標(biāo)體系，預(yù)估全球變化背景下生態(tài)脆弱 區(qū)資源環(huán)境系統(tǒng)發(fā)生轉(zhuǎn)折的閾值。4.3海岸帶和沿海地區(qū)全球變化綜合風(fēng)險(xiǎn)研究研究?jī)?nèi)容：臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮等極端氣候事件預(yù)測(cè)預(yù)警技術(shù) 研發(fā)，濱海城市洪澇災(zāi)害預(yù)警技術(shù)研制，海面抬升和極端氣 候事件對(duì)海岸帶和沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)、漁業(yè)資源和港口交通 運(yùn)輸影響分析，海岸帶和沿海地區(qū)全球變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研 究?？己酥笜?biāo)：建立臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴潮等極端氣候事件預(yù)測(cè)預(yù)警 技術(shù)，濱海城市洪澇災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，評(píng)估海岸帶和沿海地區(qū) 全球變化綜合風(fēng)