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《地球系统与演变》:未来地球科学的脉络

科学通报 2019年第9期64卷 883-884页

作者：郭正堂中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学北京100049

可能源于科学自身的规律,地球科学的主旋律每隔二三十年就会发生一次大变革.二十世纪六七十年代以地球固体圈层运动规律为主攻对象的板块构造研究,导致板块理论的诞生,被认为是可与相对论、量子力学和分子生物学的产生相提并论的自然科... 详细信息

可能源于科学自身的规律,地球科学的主旋律每隔二三十年就会发生一次大变革.二十世纪六七十年代以地球固体圈层运动规律为主攻对象的板块构造研究,导致板块理论的诞生,被认为是可与相对论、量子力学和分子生物学的产生相提并论的自然科学重大突破.也极大地推动了矿产资源和灾害等问题的解决.20世纪80年代开始的全球变化研究,是地球科学的另一主旋律.它主要以地表流体圈层的运动规律为研究对象.旨在解决日益突出的环境问题,但至今尚未出现可与板块构造理论相媲美的科学飞跃.

关键词：地球科学地球系统板块构造理论脉络演变运动规律分子生物学板块理论

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落实地球科学战略规划,优化学科资助格局

科学通报 2021年第2期66卷 143-144页

作者：姚玉鹏郭正堂国家自然科学基金委员会地球科学部北京100085

国家自然科学基金委员会根据科技发展态势和改善科学基金管理的需要,确立了系统性改革方案,其目标是构建理念先进、制度规范、公正高效的新时代科学基金治理体系,核心任务是明确资助导向、完善评审机制和优化学科布局[1].同时,2020年也... 详细信息

国家自然科学基金委员会根据科技发展态势和改善科学基金管理的需要,确立了系统性改革方案,其目标是构建理念先进、制度规范、公正高效的新时代科学基金治理体系,核心任务是明确资助导向、完善评审机制和优化学科布局[1].同时,2020年也是制定"十四五"和中长期发展战略规划的重要一年.

关键词：科学基金管理构建理念国家自然科学基金委员会地球科学战略规划学科布局资助格局评审机制

风尘堆积中SiO_2/Al_2O_3值与粒度的关系及其对东亚冬季风的指示意义

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中国科学（D辑） 2001年第B12期31卷 209-214页

作者：彭淑贞郭正堂中国科学院地质与地球物理研究所

在渭南及洛川剖面将基本未经历风化的黄土样品分离成8个粒级后进行化学分析,结果表明,<50 μm的各粒级样品中SiO_2/Al_2O_3分子比与粒度φ值呈明显线性负相关,即在<50 μm粒级范围内颗粒越粗,黄土的SiO_2/Al_2O_3值越大;而<50 μm各粒... 详细信息

在渭南及洛川剖面将基本未经历风化的黄土样品分离成8个粒级后进行化学分析,结果表明,<50 μm的各粒级样品中SiO_2/Al_2O_3分子比与粒度φ值呈明显线性负相关,即在<50 μm粒级范围内颗粒越粗,黄土的SiO_2/Al_2O_3值越大;而<50 μm各粒级的含量之和占全岩的98％以上.在黄土层中,SiO_2/Al_2O_3与全岩粒度变化有较好的可对比性,而在古土壤中SiO_2/Al_2O_3值反映出一系列全岩粒度无法揭示的信息.

关键词： SiO2/Al2O3值风尘粒度黄土-古土壤冬季风二氧化硅/三氧化二铝分子比气候演变化学成分古气候学

中国古人类遗址环境数据库及遗址时空分布初步分析

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科学通报 2011年第31期56卷 2229-2231页

作者：武春林张岩李琴郭正堂高星中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所人类演化实验室北京100044

综合性的古人类遗址环境数据库对于探索人类演化和环境变化之间的联系有重要意义.通过搜集整理已发表文献中的数据,初步建立了一个基于GIS的中国古人类遗址环境数据库(EDPC),目前包含1114个古人类遗址(包括旧石器遗址点)的信息.该数据... 详细信息

综合性的古人类遗址环境数据库对于探索人类演化和环境变化之间的联系有重要意义.通过搜集整理已发表文献中的数据,初步建立了一个基于GIS的中国古人类遗址环境数据库(EDPC),目前包含1114个古人类遗址(包括旧石器遗址点)的信息.该数据库拟在项目完成后遵循有关规则在线开放,通过开发人员和用户持续更新完善与发展.对所收集信息的初步统计分析,获得了一些有益于理解人类与环境关系的新证据.

关键词：古人类遗址古环境数据库第四纪

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黄土高原见证季风和荒漠的由来

中国科学：地球科学 2017年第4期47卷 421-437页

作者：郭正堂中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 中国科学院大学北京100049

在世界地图上,华夏大地上的季风和荒漠可谓与众不同:第一,南北两半球的亚热带均以干旱环境为主(包括北非的撒哈拉沙漠、南非的纳米布沙漠、澳大利亚沙漠等),而同纬度的我国江南地区则为降水充沛的湿润季风区;第二,我国西北大漠与中亚干... 详细信息

在世界地图上,华夏大地上的季风和荒漠可谓与众不同:第一,南北两半球的亚热带均以干旱环境为主(包括北非的撒哈拉沙漠、南非的纳米布沙漠、澳大利亚沙漠等),而同纬度的我国江南地区则为降水充沛的湿润季风区;第二,我国西北大漠与中亚干旱区连为一体,分布的纬度比其他干旱区要高得多;第三,虽然地球赤道两侧均为季风区,但其他季风主要影响南北回归线之间的低纬地区,只有东亚季风长驱直入,不仅影响低纬地区,而且可影响到4 0°N以北.我国几代科学家的研究发现,就在不久前的地质历史时期,华夏的季风和荒漠并非如此:当时江南处于干旱气候的控制之下,季风只影响我国最南部地区,在环境格局上完全与世界"接轨".今天特殊的东亚气候,源于后来一系列复杂的经历;而黄土高原正是其中渊源的一位可靠见证者.华夏季风与荒漠不仅与华夏山水的其他成员(如青藏高原、长江、黄河、黄土高原、秦岭等)有着明确的"亲缘"关系,而且依然相互作用,影响着我们今天的生存环境.

关键词：季风荒漠黄土青藏高原地球系统

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水循环的地质演变:研究现状与关键问题

科学通报 2023年第12期68卷 1425-1442页

作者：朱茂炎郭正堂汪品先中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室南京210008 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境重点实验室北京100029 同济大学海洋与地球科学学院海洋地质国家重点实验室上海200092

由大陆-海洋-大气之间水的3种相态(固态-液态-气态)相互转换和位移构成的水循环,是地球气候系统的主要过程之一.太阳辐射量在地球表面分布不均匀,是地表水循环的基本驱动力.水循环与碳循环密切关联,是气候系统演变中的两条主线.不同时... 详细信息

由大陆-海洋-大气之间水的3种相态(固态-液态-气态)相互转换和位移构成的水循环,是地球气候系统的主要过程之一.太阳辐射量在地球表面分布不均匀,是地表水循环的基本驱动力.水循环与碳循环密切关联,是气候系统演变中的两条主线.不同时空尺度的水循环和碳循环受天文、地质和生物因素以及它们之间相互作用的控制,揭示水循环地质演变过程及其与气候变化之间的关系,可为了解当今水文气候变化提供宝贵启示.通过水循环地质演变研究现状回顾,提出如下5个科学问题应在未来予以重点关注:(1)雪球地球时期的水循环;(2)植被起源和演化对水循环的影响;(3)深时热带辐合带(inter-tropical convergence zone, ITCZ)的演变与水循环;(4)暖室期地下水与海平面变化;(5)深时水循环中的氧同位素示踪.同时建议我国未来亟须加强的4个研究方向:(1)深时冰室期向暖室期转变中的水循环;(2)深时水循环与生态系统演变;(3)深时水循环研究方法的发展;(4)深时水循环与长周期地球系统演变的数值模型.

关键词：水循环碳循环古气候学水文气候学地球系统演变

近百年来自然和人为因素对亚洲季风降水影响的时间序列分析研究

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中国科学：地球科学 2010年第12期40卷 1718-1724页

作者：周鑫郭正堂秦利中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049 重庆中国三峡博物馆三峡古人类研究所重庆400015

近百年来,全球地表平均温度呈持续上升的趋势,是人为和自然因素共同作用的结果;而对同时期人类活动在亚洲季风降水变化中所起的作用仍有不同看法.本文基于贵州董歌洞和甘肃万象洞近2000年来的石笋氧同位素(δ18O)记录,用奇异谱方法研究... 详细信息

近百年来,全球地表平均温度呈持续上升的趋势,是人为和自然因素共同作用的结果;而对同时期人类活动在亚洲季风降水变化中所起的作用仍有不同看法.本文基于贵州董歌洞和甘肃万象洞近2000年来的石笋氧同位素(δ18O)记录,用奇异谱方法研究近百年来全球增温和CO2浓度增高背景下石笋δ18O的变化特征,探讨人类活动对东亚和南亚季风降水的可能影响.结果显示,上述两地近百年来的石笋δ18O变化趋势基本可以通过1900AD前自然序列的延伸得到重现.如果目前关于石笋δ18O记录反映季风降水量的解释正确的话,我们的分析结果则说明,虽然近100年来人类活动对温度有明显作用,但似乎没有对东亚和南亚季风降水变化趋势产生显著影响,使之大致保持了原有的自然趋势.这说明,过去全球温度变化对季风的影响是亟待解决的问题.

关键词：全球变暖亚洲季风奇异谱分析(SSA) 石笋氧同位素(δ18O)

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泥炭地碳源汇功能与“双碳”目标

第四纪研究 2023年第2期43卷 324-335页

作者：张卉郭正堂赵艳中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院新生代地质与环境院重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地表层格局与模拟院重点实验室北京100101

自工业革命以来,大气中CO_(2)浓度快速升高导致了全球变暖,并引发了一系列气候和环境问题。应对气候变化、实现"碳达峰与碳中和"(以下简称"双碳")已成为世界各国共同倡导的目标;而理解自然系统的碳源汇功能,对实现这一目标具有重要的意... 详细信息

自工业革命以来,大气中CO_(2)浓度快速升高导致了全球变暖,并引发了一系列气候和环境问题。应对气候变化、实现"碳达峰与碳中和"(以下简称"双碳")已成为世界各国共同倡导的目标;而理解自然系统的碳源汇功能,对实现这一目标具有重要的意义。泥炭地是世界上分布最为广泛的湿地类型,对全球碳循环和气候变化有着十分重要的影响,其在实现"双碳"目标中的重要性受到越来越多的关注,这也使泥炭地碳循环研究成为前沿领域。本文简要回顾了国内外泥炭地碳循环的研究现状,阐述了泥炭地的碳源汇特征(包括CO_(2)净交换、CH_(4)排放、溶解有机碳迁移、碳累积)、变化及驱动机制,并对其在实现"双碳"目标中的作用进行了分析。总体来说,泥炭地碳循环对全球碳源汇估算具有重要的影响,未来需进一步加强对泥炭地分布和碳库的研究,强化泥炭地生态环境演变规律、碳循环-相关过程对气候变化的敏感度以及研究薄弱地区等的针对性研究。在此基础上,科学地可持续管理和恢复退化泥炭地,如人为水文调节,以保持甚至增加其碳汇潜力和储存碳的稳定性,可发挥泥炭地在"双碳"时代的最大碳汇潜力,也将是减缓气候变暖经济而高效的途径之一。

关键词：泥炭地碳循环全球变化碳中和

宜居地球的过去、现在与未来——地球科学发展战略概要

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科学通报 2021年第35期66卷 4485-4490页

作者：朱日祥侯增谦郭正堂万博中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 国家自然科学基金委员会北京100085

人类对地球和生命起源的好奇心与探索精神促使近代科学的启蒙,从古希腊到文艺复兴,再到工业革命,始终如此.回顾20世纪地球科学发展史,板块构造理论揭示了行星地球的动力学特征,引发了20世纪的地学革命,极大地改变了人类对地球演化历史... 详细信息

人类对地球和生命起源的好奇心与探索精神促使近代科学的启蒙,从古希腊到文艺复兴,再到工业革命,始终如此.回顾20世纪地球科学发展史,板块构造理论揭示了行星地球的动力学特征,引发了20世纪的地学革命,极大地改变了人类对地球演化历史的认知[1,2].面对第四次工业革命的前夜,地球科学前沿问题究竟是什么?近年来天文学与深空探测将"宜居性:适宜生命存在的空间"作为首要研究目标.

关键词：第四次工业革命板块构造理论近代科学生命起源宜居性动力学特征地学革命探索精神

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