冰冻圈科学
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作者国家自然科学基金委员会,中国科学院 编
出版社科学出版社
ISBN9787030566928
出版时间2018-06
装帧平装
开本16开
定价78元
货号1201713157
上书时间2024-09-04
商品详情
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目录
总序i
前言v
摘要ix
Abstractxiii
第一章学科特点及科学意义1
第一节学科特点1
一、冰冻圈组成要素、分类和时空尺度1
二、冰冻圈科学内涵和范畴3
三、冰冻圈科学发展与学科特点5
第二节科学意义11
一、冰冻圈科学是气候系统科学的前沿领域11
二、冰冻圈科学是社会经济与可持续发展领域的研究热点11
三、冰冻圈科学是生态文明建设和维护国家安全的重要支撑12
第三节学科研究发展态势13
一、冰冻圈科学向体系化发展趋势明显13
二、冰冻圈学科向社会应用学科发展迈进15
第四节总体研究和发展思路16
一、总体思路17
二、若干重要领域17
第二章冰冻圈物理和化学过程19
第一节现状与趋势20
一、研究历史概要20
二、研究现状23
三、国际热点及发展趋势26
四、在我国面临的发展机遇27
第二节未来10年发展目标30
一、未来研究目标30
二、未来10年目标30
第三节关键科学问题33
一、冰冻圈主要物理过程的定量刻画33
二、冰冻圈水热与动力过程及其模拟33
三、冰冻圈现代过程与气候环境记录代用指标发掘33
第四节重要研究方向34
一、冰冻圈主要物理参数和冰冻圈变化的监测34
二、冰冻圈变化的机理35
三、冰冻圈变化的动力学模拟预估36
四、冰冻圈现代过程及其气候环境记录研究37
第三章冰冻圈与气候模拟39
第一节现状与趋势39
一、冰冻圈变化对大气的反馈作用40
二、冰冻圈对亚洲天气、气候的影响42
三、冰冻圈对全球大洋环流的驱动及响应44
四、冰冻圈的海平面效应47
五、冰冻圈分量模式及其在地球系统模式中的耦合49
第二节未来10年发展目标56
一、冰冻圈在气候系统模式中的精细化描述56
二、冰冻圈要素对气候变化响应的定量化研究57
第三节关键科学问题58
一、不同时空尺度气候系统与冰冻圈的相互作用与反馈58
二、冰冻圈快速变化对气候系统影响的定量辨识59
第四节重要研究方向59
一、冰冻圈分量模式与地球系统模式的耦合59
二、冰冻圈同化系统研发60
三、冰冻圈对全球海平面变化的影响预估60
四、北半球高纬度冰冻圈快速变化与中低纬度极端天气、气候之间的关联61
五、北极冰冻圈变化预估及北极放大效应61
六、青藏高原冰冻圈与季风、降水的关系61
七、南极冰冻圈对长期气候变化的响应及其归因研究62
第四章冰冻圈与生物地球化学循环63
第一节现状与趋势64
一、国内外发展现状64
二、未来发展趋势72
第二节未来10年发展目标80
第三节关键科学问题80
一、冰冻圈变化对生物地球化学循环的作用方式、时空阈值及其驱动机制80
二、冰冻圈与生物地球化学循环变化的气候及环境反馈影响与识别81
第四节重要研究方向81
一、生态系统响应冰冻圈变化的中长期综合观测与多源数据集成研究81
二、积雪与冻土变化对陆地生物地球化学过程的影响与驱动机制82
三、冰冻圈与生物地球化学循环机理模型与未来变化趋势预估83
四、冰冻圈有机污染物/痕量化学物质变化的环境指示与安全风险84
五、冰冻圈变化对海洋碳氮磷循环的影响84
第五章冰冻圈与水文水资源86
第一节现状与趋势87
一、国内外发展现状87
二、未来发展趋势94
第二节未来10年发展目标105
一、发展和完善冰冻圈水文学的理论和方法体系105
二、深化对宏观尺度冰冻圈水循环过程及其影响的科学认识105
三、精细化流域冰冻圈水文过程及定量评估冰冻圈水资源影响106
第三节关键科学问题107
一、定量认识不同冰冻圈水文要素的水文水资源效应107
二、准确判断不同冰冻圈水文过程的时空尺度108
第四节重要研究方向108
第六章冰冻圈与地表环境111
第一节现状与趋势112
一、冰冻圈变化与侵蚀过程112
二、发展趋势116
第二节未来10年发展目标121
一、冰冻圈灾害的演化机理121
二、冰冻圈地貌过程的机理研究121
第三节关键科学问题122
一、冰冻圈变化对气候变化的响应机理122
二、冰冻圈多尺度能量水分循环对地表环境的影响机理123
第四节重要研究方向124
一、寒区地表化学风化124
二、冰川消融、海平面上升与海岸带过程125
三、冻土退化与地表环境125
四、冰冻圈灾害126
第七章冰冻圈与重大工程128
第一节现状与趋势129
一、国内外研究现状129
二、未来发展趋势137
第二节未来10年发展目标141
一、完善重大工程监测网络体系，加强重大工程稳定性技术和安全保障预警系统研发与预测方法研究141
二、阐明冰冻圈要素与重大工程的互馈关系及其环境、灾害效应142
三、提出冰冻圈作用区重大工程对气候变化的应对策略，研发适应气候变化重大工程安全保障的关键技术142
第三节关键科学问题142
一、冰冻圈环境变化与重大工程的互馈关系143
二、冰冻圈重大工程的致灾机理及其环境效应143
三、冰冻圈重大工程的服役性、可靠性评价与安全保障技术144
第四节重要研究方向144
一、冰冻圈作用区重大工程的灾害和环境效应及风险评估145
二、冰冻圈环境与重大工程的热力作用机制及其反馈效应145
三、冰冻圈作用区重大工程建设安全与保障的关键技术146
四、水热力相互作用机理及其预测方法147
第八章冰冻圈与可持续发展149
第一节现状与趋势149
一、国内外发展现状149
二、未来发展趋势157
第二节未来10年发展目标160
一、构建冰冻圈与社会经济耦合模型，量化冰冻圈变化对社会经济的影响160
二、冰冻圈变化风险的适应途径与措施160
三、确定冰冻圈可利用的资源形态，量化冰冻圈服务功能及其价值161
四、揭示冰冻圈变化与国际地缘关系，开发应对方案与适应战略161
第三节关键科学问题162
一、定量化认识冰冻圈变化的影响162
二、建立冰冻圈服务功能测评体系162
三、开发冰冻圈与社会经济适应模型163
第四节重要研究方向163
一、冰冻圈服务功能及其价值评估体系化研究164
二、冰冻圈与国际地缘关系研究165
三、冰冻圈灾害风险评估与管控研究167
四、冰冻圈变化影响的适应研究167
第九章资助机制与政策建议169
第一节学科建设170
第二节人才队伍建设171
第三节平台与监测能力建设172
第四节资助机制和政策建议174
参考文献177
关键词索引186
内容摘要
随着气候变化的兴起，冰冻圈科学应运而生，其是一门新兴的、快速发展的学科，受到人们日益广泛的关注。总结十多年靠前外发展态势，中国科学家从冰冻圈科学概念、冰冻圈科学研究构架、冰冻圈科学学科体系等方面提出了系统的学科体系化理念，并构建了将冰冻圈与大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和社会经济与可持续发展等多圈层紧密结合、开展多学科有机融合的新兴交叉学科。《冰冻圈科学》总结了冰冻圈科学的发展历程，基于冰冻圈科学的基本理念，明晰了学科特点和规律，提出了未来5~10年中国冰冻圈科学应关注的关键科学问题和具体的研究方向，并对未来资助机制和政策提出了建议。
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