適讀人群 :本書適合高層次的戰略和管理專家,相關領域的高等院校師生、研究機構的研究人員閱讀,是科技工作者洞悉學科發展規律、把握前沿領域和重點方向的重要指南,也是科技管理部門重要的決策參考,同時也是公眾了解大氣科學學科發展現狀及趨勢的權威讀本。
國家自然科學基金委員會與中國科學院聯合資助的學科發展戰略研究系列報告,針對重要前沿領域的交叉學科和新的學科生長點,分析學科特點、研究現狀與發展態勢,指出關鍵科學問題、發展目標與重要研究方向,提出有利于學科發展的資助機制與政策建議。研究報告對廣大科技工作者和相關領域管理決策者具有重要參考價值,也是社會公眾了解我國學科發展態勢的重要讀本。
總序………………………………………………………………………………i
前言……………………………………………………………………………… v
摘要………………………………………………………………………………ix
第一章 科學意義與戰略價值………………………………………… 1
第一節 大氣科學在整個科學體系中所處的地位………………… 1
第二節 大氣科學對推動其他學科和相關技術發展所起的作用… 3
一、大氣科學與地學其他學科相互滲透影響……………… 3
二、大氣科學與自然科學其他學科在相互促進中
共同發展………………………………………………… 4
第三節 大氣科學在國家總體學科發展布局中的地位…………… 5
一、大氣科學是國家科技的優先發展領域………………… 5
二、大氣科學已形成完整的學科體系……………………… 6
三、大氣科學在地球科學發展中的前沿地位……………… 7
第四節 大氣科學是實現國家科技發展戰略目標的
重要支撐之一…………………………………………… 10
一、大氣科學涉及科技發展戰略多個重點領域和
優先主題……………………………………………… 10
二、大氣科學成為公共安全科技保障的重要基礎……… 11
三、大氣科學為提高公共服務能力提供科技支撐……… 12
四、大氣科學聚焦面向資源環境的關鍵問題…………… 12
五、大氣科學是面向國家戰略需求的重要基礎研究…… 13
六、大氣科學助推若干前沿技術發展…………………… 13
第五節 大氣科學為經濟社會發展和國家安全保駕護航………… 14
一、 大氣科學與公共安全………………………………… 14
二、大氣科學與環境健康………………………………… 14
三、大氣科學與水資源…………………………………… 15
四、大氣科學與農業……………………………………… 16
五、大氣科學與能源……………………………………… 16
六、大氣科學與海洋……………………………………… 17
七、大氣科學與交通運輸………………………………… 17
八、大氣科學與航空和空天技術………………………… 17
九、大氣科學與城市發展………………………………… 18
十、大氣科學與國家安全………………………………… 18
第二章 發展規律與研究特點………………………………………… 20
第一節 學科的定義與內涵……………………………………… 20
一、研究對象……………………………………………… 20
二、研究意義……………………………………………… 20
三、學科分支……………………………………………… 21
第二節 大氣科學的發展動力…………………………………… 22
一、大氣科學的發展簡史………………………………… 24
二、社會需求是大氣科學發展的重要動力……………… 25
三、全球氣候變化問題推進了大氣科學的迅速發展…… 27
四、技術革命是大氣科學發展的主要推動力…………… 29
五、大氣科學發展的新方向……………………………… 31
第三節 大氣科學學科交叉狀況………………………………… 32
一、大氣科學學科交叉的意義…………………………… 32
二、大氣科學與其他學科的交叉………………………… 33
第四節 大氣科學成果轉移態勢………………………………… 36
一、大氣科學成果在天氣、氣候預報預測中的應用…… 37
二、大氣科學成果在全球變化中的應用………………… 37
第五節 大氣科學人才培養特點………………………………… 37
一、學科特點……………………………………………… 37
二、人才培養特點………………………………………… 39
第六節 學科研究組織形式和資助管理模式…………………… 41
一、學科研究組織形式…………………………………… 41
二、 資助管理模式………………………………………… 41
第三章 發展現狀與發展態勢………………………………………… 46
第一節 國際上大氣科學學科的發展狀況與趨勢……………… 46
一、天氣學和大氣動力學………………………………… 46
二、氣候系統動力學和氣候變化………………………… 48
三、大氣物理學和大氣探測學…………………………… 49
四、大氣環境學和大氣化學……………………………… 50
第二節 大氣科學學科在國際上的地位………………………… 51
第三節 我國大氣科學學科的發展狀況………………………… 53
一、東亞大氣環流和季風研究是我國大氣科學的
優勢學科……………………………………………… 53
二、大氣探測學是我國大氣科學的薄弱學科…………… 55
三、地球氣候系統研究是最重要的交叉學科…………… 56
第四節 我國大氣科學學科總體經費投入與平臺建設情況…… 57
第五節 我國大氣科學學科人才隊伍情況……………………… 58
第六節 推動大氣科學學科發展的舉措………………………… 59
一、加強高層次人才培養和團隊建設…………………… 60
二、重視大氣觀測試驗基地建設………………………… 60
三、建設地球系統模擬的高性能超級計算機系統……… 60
四、大力鼓勵交叉研究…………………………………… 61
第四章 發展思路與發展方向………………………………………… 63
第一節 引言……………………………………………………… 63
第二節 國內外大氣科學發展成就和趨勢……………………… 64
一、國內外大氣科學的發展成就………………………… 65
二、大氣科學的發展趨勢………………………………… 69
第三節 國家科技發展需求和人才隊伍建設需求分析………… 71
一、我國科技發展對大氣科學研究的需求分析………… 71
二、我國科技發展對大氣科學人才隊伍建設的
需求分析……………………………………………… 73
第四節 推動和制約大氣科學發展的關鍵科學問題…………… 75
一、我國災害性天氣和氣候發生機理及其預報預測…… 75
二、大氣環境變化的過程、機理、預報理論及其與
氣候相互作用………………………………………… 77
三、東亞氣候對全球氣候變化的影響、響應、
機理和應對…………………………………………… 78
四、地球/氣候系統各圈層相互作用過程及數值模型…… 79
五、大氣探測的新原理和前沿技術……………………… 80
第五節 我國大氣科學發展的總體思路………………………… 81
一、今后我國大氣科學發展應采取的思路……………… 82
二、根據國家對大氣科學研究的重大需求制訂重大
研究計劃……………………………………………… 84
第六節 我國大氣科學的發展目標……………………………… 87
一、盡快使我國從大氣科學研究大國發展成為大氣
科學研究強國………………………………………… 87
二、培育和提出2~3個新的分支學科生長點…………… 88
三、更好地服務于國家經濟和社會發展的需求………… 89
四、成為國際大氣科學人才強國………………………… 89
第七節 我國大氣科學發展的重要研究方向…………………… 90
一、地球/氣候系統各圈層相互作用過程及數值
模型與模擬…………………………………………… 90
二、全球氣候變化背景下我國災害性天氣氣候發生
機理及其預報預測…………………………………… 91
三、未來我國大氣環境變化過程、機理及其與
氣候相互作用………………………………………… 92
四、大氣探測新原理和前沿技術………………………… 93
第五章 關于自然科學基金資助機制與政策的建議……………… 96
第一節 引言……………………………………………………… 96
第二節 近30年來科研產出和自然科學基金資助情況………… 97
一、發表的SCI論文……………………………………… 97
二、自然科學基金資助統計……………………………… 99
三、人才培養及其與美國的對比………………………… 104
第三節 對學科發展的資助機制與政策建議…………………… 111
一、堅持基礎研究和自由探索的導向…………………… 111
二、重視高層次人才培養………………………………… 111
三、嘗試專家推薦機制…………………………………… __________113
三、 四、轉變科研評價體系…………………………………… 113
五、支持觀測設備研發和資料共享平臺………………… 113
六、建設大氣科學計算和模擬平臺……………………… 115
第四節 小結……………………………………………………… 117
附錄一 從論文發表情況和辦刊水平看中國大氣科學研究的
國際影響力…………………………………………………… 119
一、表征我國大氣科學研究國際影響力的方法………… 119
二、近5年中國大氣科學研究的國際影響力…………… 121
三、結論…………………………………………………… 127
附錄二 近五年來我國大氣科學研究的經費投入分析………… 128
一、引言…………………………………………………… 128
二、數據來源……………………………………………… 129
三、結果分析……………………………………………… 129
四、結語…………………………………………………… 131
四、 索引………………………………………………………………… 134