走向“地球系统”的科学：地球系统科学的学科雏形及我们的机遇

地球系统科学（Earth System Science）提出将近20年过去了，现在我们对于地球系统科学有了什么样的理解？地球系统科学有没有比较明确的学术或学科框架？我们应该怎样应对地球系统科学发展的机会和挑战？这是本文想探讨的问题。     

全球变暖危害尤甚核武器

2001年底，联合国下属的政府间气候变化专门委员会(IPCC)发表了关于全球气候变化的第三次评估报告。报告特别指出，在过去的100多年里，尤其是最近50年中，人类活动中过度排放的温室气体特别是二氧化碳，使其在大气中的浓度超出了过去几十万年间的任何时间。温室气体的过量排放使得过去140年中全球平均气温升高了0．4～0.8℃，达到了1000年以来的温度最高值。与此同时，气候系统也发生了各种变化，北半球中高纬度河湖结冰期缩短约2周；北极海冰最近几十年减薄40％，范围减少10％～15％(春、夏)；极地冰川大范围缩减，比40年前的总面积减少10％；极区永久冻土带消融，变暖和退化；厄尔尼诺现象近20～50年更频繁、持久和强烈；北半球作物生长期近40年中每10年延长约1～4天；全球动植物活动区北移、上移，具有更长的乳化期、开花期、迁移期和病虫害爆发期……近日，英国气象学家也警告说，人类活动引起全球温度不断上升，全球变暖给人类带来的危害并不亚于核武器等大规模杀伤性武器。为此，就相关问题，记者采访了多年从事气候和气候变化研究的有关专家。     

全球气候变化对中国自然灾害的可能影响

随着人口增多和社会经济的发展，全球CO2、CH4、N2O等气体的排放增加所引起的温室效应，预期本世纪的全球变暖较20世纪更为强烈．讨论了全球气候变化及其对中国自然灾害的可能影响．结果表明，本世纪全球气候进一步变暖将可能导致我国北方干旱趋势仍将延续．南方雨量增加特别是暴雨和台风的增加，会使洪涝灾害扩大加剧．沿海地区由于海平面上升，海岸带灾害主要是风暴潮呈现加剧趋势、农林病虫害、滑坡与泥石流、水土流失与土壤侵蚀灾害也将发展，唯寒冻灾害可能大幅度减轻．面对全球气候变化，我国政府及科学界应加强科学研究，积极参与国际合作，采取减轻、防范和适应措施，以减少经济损失．     

中国正成为"全球研究村"中活跃一员

环境、大气、海洋、人类健康……面对日新月异的科技发展，各国科技界正联手组成一个“全球研究村”，中国正是其中活跃的一员。在当今最具代表性的51项国际大科学合作研究计划中，我国已参与了21项，并取得多项举世瞩目的成果。     

全球变化与海岸海洋科学进展

21世纪是生命世纪,也是海洋世纪.在联合国<21世纪议程>中明确指出,海洋是生命支持系统的基本组成部分,也是一种有助于实现可持续发展的宝贵财富.     

新中国科学家名冠全球——以中国人名字命名的国际科技成果

在喜庆共和国55周岁生日的欢歌笑语中,在不绝于耳的阵阵捷报声里,有一种声音格外令人振奋,那就是为一件件科技成果冠名的中国人的名字.55年光辉业绩的背后闪现着他们辛勤耕耘的汗水,共和国的丰碑下面离不开他们这些基石的铺垫.尤其让莘莘学子备受鼓舞的是成材道路上终于有了自己民族的榜样,而且紧随着牛顿、居里等外国人的名字,他们也被写进了各国语言的教科书,成为神圣的科学殿堂里的一颗颗耀眼的东方明珠.高速公路里程的延伸,奥运金牌排名的递进等一项项辉煌都是以数字展现在我们面前,而他们的贡献似乎不那么直观彰显,却如同播惠天下的竹简汗青一般历练深远.新中国诞生以后,这声音越来越多地回荡在耳畔.     

2002年北京特大沙尘暴的理化特性及其组分来源分析

2002年3月北京发生了有历史记录以来最大的沙尘暴, 总颗粒物浓度高达10.9 mg·m^-3, 高出国家颗粒物污染标准54倍. 主要地壳源元素Ca, Al, Fe, Mg, Na, Ti等高达平日的30~58倍. 污染元素Zn, Cu, Pb, As, Cd, S比平时高出几倍至近十倍. 其中Pb, As, Cd, S在PM2.5中富集系数分别高达12.7, 29.6, 43.5, 28.4, 这些污染物部分来自于沙尘暴长距离传输过程中矿物气溶胶与沿途污染源排放的污染气溶胶的混合. 污染物增加的另一原因是沙尘暴入侵气团和北京当地污染气团之间的交汇叠加. 沙尘暴中PM2.5细粒子占TSP的30%左右, 污染物在PM2.5细粒子中的浓度占TSP总浓度的45%~69%. 各种污染物在沙尘暴过后普遍增加, 证明了沙尘暴带来的大量矿物气溶胶尤其是其中的细粒子有利于污染物的转化和积聚. 在此次特大沙尘暴中再次检测出高浓度Fe(Ⅱ), 为大气和海洋体系中的铁硫耦合反馈机制提供了新证据. 污染物组分的成倍增加和Fe(Ⅱ)的增加, 都说明了沙尘暴是影响全球生态环境变化的重要因素.     

全球中、下寒武统界线研究现状及展望

美国、中国、摩洛哥、俄罗斯、西班牙等国的地层古生物学者均在进行中、下寒武统界线层型剖面及标准点(GSSP)的研究,并相继提出潜在的中寒武统FAD分子如Oryctocephalus indicus,Ovatoryctocara granulata, Acadoparadoxides mureroensis, Hupeolenus和Arthricocephalus chauveaui及潜在中、下寒武统界线层型剖面.早及中寒武世之交,广泛分布的三叶虫极少,能够作全球完美的中寒武统FAD分子至今几乎没有.Oryctocephalus indicus分布比较广泛,三大生物区均有产出,特征明显.首现点正好是三叶虫大量灭绝、新的三叶虫大量出现的演化点,是一个相对最佳的中寒武统FAD分子.而中国台江八郎乌溜剖面岩性单一且连续,底栖及游泳的三叶虫非常丰富.Oryctocephalus indicus首现点距Redlichia、Bathynotus灭绝点分别是0.8及1.2m,处于三叶虫的重要演化阶段.疑源类的演化及微量元素、碳同位素变化特征和中、下寒武统界线划分一致或基本一致.界线之上为著名的中寒武世凯里生物群,剖面点距320国道仅5km,是一个潜在的、好的中、下寒武统界线层型剖面.     

城市不在大,“数字化”则灵

人类悠悠生活岁月似乎是一部不断改变居住方式的演化历史：从游居到定居，从穴居到屋居，从农村散居到城市聚居，从小型城市居住到大型城市居住。目前，全球范围内总体上城市化水平不断提高，不少城市正以迅猛的势头向水平方向和垂直方向拓展。据悉，近年我国城市化平均每年以1．5至2．2个百分点的速度增长。至2003年底，全国城镇化率已达到40．5396。无疑，持续发展的科学技术是人们“造城运动”的强大推动力之一。作为人类文明的一种象征，城市已广泛分布在我们居住的这个星球上。