国家自然科学基金大气科学学...0503古气候模拟与动力学_姜大膀.pdf

姜大膀,燕青,闻新宇.2023.国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读：D0503 古气候模拟与动力学 J.大气科学,47(1):119124.JIANGDabang,YANQing,WENXinyu.2023.ResearchDirectionsandKeywordsundertheSecondaryApplicationCodesoftheAtmosphericSciencesDisciplineoftheNationalNaturalScienceFoundationofChina:D0503PaleoclimateModelingandDynamicsJ.ChineseJournalofAtmosphericSciences(inChinese),47(1):119124.doi:10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22303国家自然科学基金大气科学学科二级申请代码下设研究方向与关键词解读：D0503 古气候模拟与动力学姜大膀1燕青1闻新宇21中国科学院大气物理研究所,北京 1000292北京大学物理学院大气与海洋科学系,北京 100871摘要为了深入推进新时代自然科学基金改革，2019 年大气科学学科率先对 2008 年版的申请代码进行了优化调整，形成了“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三大有序板块。特别是，2020 年新版申请代码设置了“古气候模拟与动力学（D0503）”，实现了大气科学从“分钟、小时直至地史”时间尺度的全覆盖。本文从D0503 代码的增设背景、学科内涵、研究方向、关键词、未来发展等方面进行解读和展望，并对近三年该代码下“面青地”项目的申请和资助情况进行了分析。希望本文能够帮助科研人员充分理解 D0503 研究方向与关键词的内涵和逻辑关系，及时把握该代码的发展趋势，服务古气候研究方向的基金项目申请和评审。关键词国家自然科学基金古气候模拟与动力学学科内涵研究方向关键词文章编号1006-9895(2023)01-0119-06中图分类号P46文献标识码Adoi:10.3878/j.issn.1006-9895.2212.22303Research Directions and Keywords under the Secondary ApplicationCodes of the Atmospheric Sciences Discipline of theNational Natural Science Foundation of China:D0503 Paleoclimate Modeling and DynamicsJIANGDabang1,YANQing1,andWENXinyu21Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 1000292Department of Atmospheric and Oceanic Sciences,School of Physics,Peking University,Beijing 100871AbstractTheNationalNaturalScienceFoundationofChinareformedtheprojectreviewclassificationofAtmosphericSciencestohelpstreamlinethelayoutofdisciplinefundingtopromotetheconstructionofascientificfoundationsystemin a new era.The new code system is categorized as“branch disciplines”“supporting technologies”and“socialdevelopmentservices”.Particularly,“PaleoclimateModelingandDynamics(D0503)”hasbeenintroducedintothenewcodesystemforthefirsttimetoachievethecoverageofclimateresearchfromminutetogeologicaltimescales.Inthispaper,theauthorsinterpretthesettingbackground,disciplinecharacteristics,researchdirections,andkeywordsoftheD0503anddiscussitsfuturedevelopment.Furthermore,theauthorsanalyzeapplicationacceptance,review,andfunding收稿日期2022-11-18；网络预出版日期2023-01-09作者简介姜大膀，男，1974 年出生，研究员，主要从事古气候模拟和气候变化研究。E-mail:第47卷第1期大气科学Vol.47No.12023年1月ChineseJournalofAtmosphericSciencesJan.2023forthegeneralprogram,fundingforyoungscientists,andfundingforless-developedregionsofD0503from2020to2022.WebelievethatthiscanhelpscientiststobetterunderstandtheresearchdirectionsandkeywordsofD0503andgetatimelygraspofthecodesdevelopmenttrend,aswellasaidintheapplicationandreviewoffundingproposalsinthefieldof“PaleoclimateModelingandDynamics”.KeywordsNational Natural Science Foundation of China,Paleoclimate modeling and dynamics,Disciplinecharacteristics,Researchdirection,Keywords 1 引言随着全球科技革命的迅猛发展、科学研究范式的深刻变革、学科交叉和学科间的日益融合，国家自然科学基金委员会（简称“自然科学基金委”）自 2019 年启动了国家自然科学基金“十四五”发展规划和20212035 年科学基金中长期发展规划的编制工作（国家自然科学基金委员会,2019），旨 在 持 续 深 化 科 学 基 金 改 革，构 建“理念先进、制度规范、公正高效”的新时期科学基金体系（https:/ 2008 年版申请代码与大气科学发展的衔接适应情况；经多次研讨发现，2008 年版申请代码存在逻辑结构不自洽、分支学科不完整、与现有地球科学顶层设计脱节等问题（刘哲等,2020）。因此，2019 年在“自上而下”与“自下而上”相结合的论证基础上，大气学科对申请代码进行了优化调整，形成了“分支学科”“支撑技术”和“发展领域”三大有序板块。相比于 2008 年版的申请代码，新版增设了“古气候学（D0503）”“行 星 大 气（D0508）”“地 球 系统模式发展（D0512）”等二级申请代码（刘哲等,2021），以实现与自然科学基金委地球科学顶层战略设计的有效对接。在 2020 年，“古气候学”二级申请代码进一步调整为“古气候模拟与动力学（D0503）”。本文从 D0503 代码的增设背景、学科内涵、研究方向、未来发展等方面进行解读，以期帮助科研人员准确理解并选择该代码的申请领域。2 D0503 学科代码增设背景地球的宜居性是指适宜生命存在的空间和时间的总称，其起源、演化及可持续发展是重大的基础科学前沿问题，是自然科学基金委地球科学“十四五”发展战略规划的出发点（20212030 地球科学发展战略研究组,2021;朱日祥等,2021）。围绕该顶层设计，自然科学基金委地球科学部提出了“深地、深空、深海、地球系统科学”，即“三深一系统”的总体布局。因此，大气学科及时对2008 年版的申请代码进行了科学梳理，以期能与“三深一系统”总体框架有效对接。在时间维度上，2008 年版申请代码只涵盖了现代和未来气候，并不涉及过去的时段。古气候学旨在使用各种代用指标和不同复杂程度的数值模式，结合基于物理、化学、生物和天文等学科知识的理论探索，综合研究现代器测资料以前的气候与环境的变化过程、格局、规律及成因。古气候一方面可以极大地丰富我们对地球气候与环境演化的了解，另一方面有助于认识现代暖期所处的历史地位及其独特性，并对评估和改进气候模式、预测预估未来气候变化具有重要的科学和现实意义。对标“宜居地球”的顶层设计，研究过去气候是理解现代气候格局形成及地球圈层相互作用的必然途径，是深入认识地球宜居性演化、地球生命起源、地球未来气大气科学47卷120ChineseJournalofAtmosphericSciencesVol.47候与环境的重要基础。鉴于古气候研究的重要性，国际上早在 20 世纪90 年代初就启动了古气候模拟比较计划（PaleoclimateModellingIntercomparisonProject），并持续至今，目的在于通过关键时段的古气候模拟及其与多源重建资料的比较，理解过去气候变化的动力学机制和各种气候反馈过程，评估并改进大气、气候和地球系统模式（如，Kageyamaetal.,2018）。随着该计划的持续推动，古气候数值模拟进入了快速发展时期。因为过去气候研究有重要的科学和现实意义，美国国家科学基金会也将古气候列为大气科学的五大核心申请代码之一（https:/www.nsf.gov/funding/programs.jsp?org=AGS2022-08-25）。同时，古气候数值模拟与动力学研究在国内亦得到逐步重视，科研成果日益丰硕，从业队伍逐步扩大（Jiangetal.,2015）。在研究工具上，国内古气候模拟从早期的粗分辨率大气模式过渡到较高分辨率的气候或者地球系统模式；在研究时段方面，从早期的过去千年、全新世中期（约 6 千年前）和末次盛冰期（约 2 万年前）逐步拓展到新生代（约 6500 万年前至今）甚至成冰纪（约 68 亿年前）；关于研究内容，已从传统的温度、降水、季风扩展到冻土、冰川、急流、西风带、沃克环流、厄尔尼诺南方涛动、突变事件、极端天气气候事件等更多气候系统要素或者对象上。尽管从事古气候模拟与动力学研究的学者大多在大气科学及与之相关的科研院所和高校开展科研工作，但古气候在大气科学以往的学科代码中却缺乏体现。综上所述，在大气科学领域专家充分研讨的基础上，2019 年大气学科增设了“古气候学”二级学科代码，实现大气科学从“分钟、小时直至地史”时间尺度的全面覆盖，以期系统研究大气圈的演化过程和机制以及它与其他圈层的相互作用，促进地球系统科学的发展（刘哲等,2020）。此后，为了充分体现大气学科的特色，“古气候学”二级学科代码进一步调整为“古气候模拟与动力学”。3 D0503 学科代码内涵及其与相关学科代码的关联“古气候模拟与动力学”旨在从大气科学和多学科交叉的视角，充分利用大气科学的学科特长和研究手段及方法，揭示地球过去气候形成与演化的事实和机理，为理解当代和未来气候变化提供科学支撑。D0503 与地质学、地理学等其他学科的古气候研究侧重点不同（刘哲等,2020）。在空间尺度上，D0503 学科代码主要关注全球和区域尺度上的气候变化，而其他学科更多侧重于“点”上或者有限范围内的气候信息；在研究内容上，除了其他学科聚焦的温度和降水等地表要素以外，D0503 学科代码还覆盖大气环流及相关气候系统的变化；在研究方法上，D0503 学科代码主要依托数