中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心(以下简称“中心”)是中国科学院实施“率先行动计划”、在国际科学前沿领域首批设立的卓越创新中心。中心按照“多方投入、共建共享”的原则建设与运行,依托单位是中国科学院青藏高原研究所,主要共建单位包括中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院成都山地灾害与环境研究所、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所、中国科学院地理科学与资源研究所等。 

一、定位与目标  

  1.使命定位

  通过汇集最具创新活力的青藏高原研究优秀人才,建设世界一流的青藏高原科学研究平台,组织国内和国际重大研究计划,营造创新、开放、竞争、流动的新机制,形成我国青藏高原地球科学研究重大成果的发源地,成为特色鲜明、国际公认、引领若干前沿研究的地球系统科学研究中心,为区域生态环境管理和绿色丝绸之路建设提供科技支撑。 

  2.目标

   (1)总体目标

  围绕青藏高原地球系统科学前沿,研究深部圈层和深部-表层相互作用及其远程效应、地表圈层作用过程和机理及其相关重大科学问题,做出独创的、里程碑式的重大科学成果,发展地球系统科学理论,引领国际青藏高原研究,服务区域可持续发展与人类生存环境改善。 

   (2)至2035年阶段目标: 

  中心将遵循习近平总书记对第二次青藏高原综合科学考察研究的指示精神和在“一带一路”建设中“加强环境和生物多样性、自然资源保护和应对气候变化研究、提高抗灾减灾和灾害风险防控能力”的指示精神,面向“一带一路”环境保护和“守护世界上最后一方净土”的绿色发展战略,为国家“第二次青藏高原综合科学考察研究”、国家自然科学基金委“青藏高原地球系统基础科学中心”、中科院战略性先导科技专项(A类)“泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设”等重大科技任务实施提供重要载体,产出系列创新研究成果,实现地球系统科学研究的重大突破;以第三极环境(TPE)国际计划、“一带一路”国际科学组织联盟(ANSO)为平台,引领国际青藏高原研究,推动“三极环境与气候变化(TPEC)”国际大科学计划的启动实施;以促进区域社会经济发展为出口,将科学研究的最新成果服务于青藏高原及泛第三极环境评估、灾害防治、区域人类生存环境改善、生态安全屏障建设等重大需求。 

  2020年当前目标:以青藏高原形成过程中的海陆演变、亚洲水系变迁与水循环协同演化及其影响为重大科学问题,通过组织重大国内计划与国际计划,产出地球科学研究领域有国际影响力的重大成果,推动青藏高原地球系统现代多圈层链式响应关键过程研究全面占据国际第一方阵;通过营造创新人才汇聚和拔尖人才脱颖而出的环境,造就在国际上有影响力的一批顶尖人才和创新集群,为青藏高原地区经济社会发展服务,并扩展到泛第三极地区。 

  2025年近期目标:在自然-人耦合基础上,围绕青藏高原地球系统变化及其影响这一关键科学问题,聚焦隆升与资源环境效应、资源环境承载力、亚洲水塔变化和影响、西风-季风协同作用与影响、生态屏障优化、人类活动对环境影响与适应、灾害风险防治等问题,推动青藏高原穿时空多圈层链式响应过程和机理研究处于国际引领地位,结合泛第三极环境变化与绿色丝路建设研究,打通青藏高原地球系统演化研究的时间隧道、圈层隔离与空间局限,产出里程碑式的重大科学成果,创新发展地球系统科学理论,形成国际一流的青藏高原研究学术创新高地,引领国际青藏高原前沿研究;优化青藏高原生态安全屏障体系,应对亚洲水塔变化与影响,服务于国家生态安全与“一带一路”建设发展战略。 

  2035年愿景目标:未来10年,在多圈层相互作用的地球系统科学方面取得新突破,成为青藏高原国际创新中心和国际研究高地;未来15年,是在地球系统科学理论方面取得新突破,成为国际地球系统科学研究的前沿中心。 

二、近期领域方向布局  

  立足高原环境变化影响与应对和资源可持续利用,聚焦深部圈层相互作用对地表过程的影响、冰冻圈地表过程与全球变化耦合作用及其影响、高寒生态和人类活动对高原隆升与全球变化的响应和适应等关键科学问题,开展以基础研究为主,兼顾应用研究、技术示范和决策支持的青藏高原地球系统全链条科学集成。中心布局四大领域:大陆碰撞-隆升及成矿作用、高原隆升及环境与灾害影响、西风-季风协同作用与水资源、高原生态环境与人类适应,下设12个研究方向(详见图1)。 

图1 中心研究领域方向布局

  1.领域1-大陆碰撞-隆升及成矿作用 

  研究重点:以俯冲大陆岩石圈结构组成-演化-高原生长为主线,重点研究印度大陆向青藏高原下部持续俯冲的过程与效应,揭示大陆俯冲板块的行为如何影响高原生长。 

  2.领域2-高原隆升及环境与灾害影响 

  研究重点:聚焦青藏高原隆升背景下的气候环境效应、风化剥蚀效应、灾害发育及其相互作用机制等方向,揭示特征地质时期古地理格局、季风-干旱环境系统形成演化、对全球变化影响以及灾害发育规律与演化历史。 

  3.领域3-西风-季风协同作用与水资源 

  研究重点:围绕圈层作用开展青藏高原环境变化规律与机制研究,揭示青藏高原地表过程变化及其对周边地区的影响。重点研究西风-季风的过去突变事件、西风-季风协同作用与现代气候变化的关系、西风-季风作用下的水汽来源及其变化、地表水体转换过程与机制、陆气过程与地表动态观测与模拟。 

  4.领域4-高原生态环境与人类适应 

  研究重点:围绕高寒生态系统如何响应气候变化与人类活动,开展早期人类活动与适应、高寒生态系统格局与过程、生态系统功能与全球变化等方向的研究,实现对生物与环境协同演化机理的系统认知,着力解决高寒生态系统脆弱性与承载力等问题,支撑第三极生态安全屏障建设与可持续发展。 

三、预期成果  

  在基础研究前沿层面,预期在大陆碰撞-隆升及成矿作用、高原隆升及环境与灾害影响、西风-季风协同作用与水资源、高原生态环境与人类适应等方面产出重大成果,将第二次青藏高原综合科学考察研究做成国家重大标志性科学工程,推动从第三极到三极的全球环境研究新前沿和三极环境与气候变化国际大科学计划的实施;在国家战略需求层面,预期在青藏高原生态安全屏障体系优化等方面产出重大成果,推动青藏高原可持续发展和国家生态文明建设,促进全球生态环境保护。 

  1.领域1-大陆碰撞-隆升及成矿作用 

  聚焦青藏高原-印缅山脉-帕米尔高原-扎格罗斯造山带形成过程,探测从大洋到大陆俯冲不同地球动力学过程的壳幔结构与组成,阐明大陆俯冲所触发的深部层圈作用过程和成矿作用及机制,揭示大陆碰撞造山带的地壳变形过程,模拟大陆俯冲、高原生长和隆升作用,系统重建印度-阿拉伯大陆与欧亚大陆碰撞隆升历史,探讨大陆俯冲碰撞造山的动力学机制,发展板块构造理论,引领大陆俯冲与高原生长研究。 

  2.领域2-高原隆升及环境与灾害影响 

  研究副特提斯海的退却过程与干旱环境,揭示风化剥蚀、季风系统形成演化与高原隆升和全球变化的关系,构建特征时期亚洲古地理格局,阐明不同气候构造格局下重大灾害发育规律,形成灾害风险定量评估方法与调控技术体系,为国家相关重大决策提供建议与咨询。 

  3.领域3-西风-季风协同作用与水资源 

  揭示西风与季风的演化过程及其对气候变化的影响机制、特别是对冰川变化和水循环变化的影响机制,实现地表圈层作用的综合模拟;阐明近百年来亚洲水塔的变化及其多相态作用过程和影响,评估未来变化趋势,提出科学应对方案;揭示青藏高原环境和地表过程变化对周边地区的影响。 

  4.领域4-高原生态环境与人类适应 

  阐明青藏高原高寒生态系统结构和功能对气候变化的响应及其适应机理;建立以青藏高原为核心,辐射泛第三极地区典型生态系统(高寒草地/湿地)的立体监测体系,建设泛第三极地区典型生态系统数据库;建立特征时间段植被分布图和气候分布图;确立高原南方通道人地相互作用的时空演化模式。 

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