会议目前共设立七个主题:
主题一:宜居地球与生命演化
主题二:深部过程与行星循环
主题三:水循环的时空变化
主题四:地球气候系统的碳循环
主题五:碳中和与海洋负排放
主题六:深海探测:资源与灾害
主题七:地球系统过程与演变
主题之下分设若干专题。会议第一号通知发出后,得到海内外同行的热烈响应,共收到90余份专题建议,以及许多宝贵意见和建议。经大会学术委员会讨论决定共设立83个专题,详细专题描述和召集人单位/联系方式见大会网站。专题的学术组织工作由专题召集人负责,最终的专题设置视各专题摘要提交情况决定,摘要偏少的专题存在合并或取消的可能。
详细专题设置清单
1. 中生代陆地生态系统重大变革及环境背景
召集人:王博1*、高远2、沈俊3
(1) 中国科学院南京地质古生物研究所
(2) 中国地质大学(北京)
(3) 中国地质大学(武汉)
*Email: bowang@nigpas.ac.cn
专题简介:中生代是典型的温室气候时期。该时期潘基亚超大陆裂解,大火成岩省频繁爆发,陆地生态系统发生了深刻变革。从三叠纪开始,现代陆地生态系统逐步形成并不断复杂化,对地球宜居性演化产生了深远的影响。例如,白垩纪中期陆地革命事件中,新崛起的被子植物极大提高了陆地初级生产力,同时被子植物森林通过拦蓄、蒸腾等作用显著影响了全球水循环。但是,我们对中生代陆地生态系统与环境背景之间的相互作用机制缺乏深入理解,特别是对陆地生态系统的演变过程及其对环境的反馈更是了解甚少。本专题将围绕中生代陆地生态系统的演化过程、驱动机制、对环境的反馈三个方面开展深入研讨,力求取得一些新的认识。
2. 植物登陆的环境资源效应
召集人:沈冰1*、薛进庄1、王怿2、鲁静3
1. 北京大学
2. 中国科学院南京地质古生物研究所
3. 中国矿业大学(北京)
*Email: bingshen@pku.edu.cn
专题简介:植物自古生代登上陆地以来,对地球系统产生了深远影响。植物登陆是地质历史时期最重要的生物演化事件之一,是陆地宜居性演化的开端;植被在陆地表面的奠基和繁盛不可逆地改变了地表环境并促进形成了大量沉积矿产如铝土矿、煤及煤系金属等。本专题聚焦于陆地植物起源、演化及对地球环境变迁、矿产资源富集的控制或诱发效应。包括但不仅限于:植物登陆的时空演化模式、重要类群及关键特征的起源;植物登陆进程中根系、古土壤的共演化过程;陆地与海洋生态系统的协同演进过程;植被发育影响大陆风化、地表元素迁移、富集成矿等过程的机理;整合古植物生理和古风化参数的深时地球系统模拟等。
3. 蛇纹石化过程与效应
召集人:刘传周1*、张宇2、林红磊1、黄瑞芳3
(1) 中国科学院地质与地球物理研究所
(2) 上海交通大学
(3) 南方科技大学
*Email: chzliu@mail.iggcas.ac.cn
专题简介:蛇纹岩广泛出露于现今超慢速洋中脊与古老造山带,是地球上规模最大的水-岩相互作用的产物,也是岩石圈、大气圈、水圈与生物圈发生多圈层相互作用的重要场所,在跨圈层物质循环过程和深部生物圈运行过程中扮演非常重要的角色。蛇纹石化过程强烈改变大洋板块的物理性质和化学成分,并且在洋中脊形成独特的生物群落。超基性岩石在蛇纹石化过程中与CO2反应形成碳酸盐矿物,并存储大量的矿物水,是俯冲板片中水和碳最重要的储库之一。而后俯冲的蛇纹岩则在高温高压条件下释放水、碳的流体及挥发分,交代并导致上覆地幔楔熔融形成岛弧岩浆,构成俯冲带水和碳的循环。此外,蛇纹岩也是探索火星生命遗迹的重要靶向岩石。本专题将聚集于橄榄岩蛇纹石化过程的地球化学与地球物理效应,并探讨其与海底生命活动之间的关联性,促进观测与实验之间的相互交流,尤其鼓励与蛇纹石化过程相关的多学科交叉研究。
4. 华北克拉通破坏与燕辽/热河生物群的演化
召集人:周忠和1*、徐义刚2、孟庆任3
(1) 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
(2) 中国科学院广州地球化学研究所
(3) 中国科学院地质与地球物理研究所
*Email: zhouzhonghe@ivpp.ac.cn
专题简介:国家自然科学基金委基础科学中心项目“克拉通破坏与陆地生物群演化”首期(2016-2021)已经结题,并顺利获得了延期资助(2022-2027),旨在进一步探讨深部地质过程如何通过地表构造与环境变迁,进而影响陆地生物演化的过程与机制。该专题拟就生物地层的年代框架、地质事件的穿时性、古太平洋板块俯冲与大地幔楔演化、盆地性质与构造演化、火山活动与地表环境的变迁、燕辽生物群/热河生物群的演化分布与埋藏机制等重大科学问题展开交流和讨论。欢迎项目组成员和相关研究人员踊跃参加。
5. 温室地球气候—环境演变
召集人:胡修棉1、王永栋2、吴怀春3、高远3*
(1) 南京大学
(2) 中国科学院南京地质古生物研究所
(3) 中国地质大学(北京)
*Email: yuangao@cugb.edu.cn
专题简介:随着气候变暖加剧,地球将有可能在人类时间尺度上从冰室气候向以白垩纪为代表的温室气候转变。中生代和新生代早期,地球总体处于温室气候状态,并且有可能在三叠纪早期、侏罗纪中期、白垩纪中期、古近纪早期达到极热气候状态。如果两极没有冰盖,地球的水只有两个相态,水的能量如何交换?如果两极没有冰盖,高频的海平面波动是什么原因?如果温室地球生态体系比现在恶劣,又是什么样生态体系能够支撑巨大的恐龙动物群存在?大洋多次出现海洋酸化和缺氧,又是什么机制能使地球的大洋能够恢复到正常化学条件?如果在人类时间尺度上地球会从冰室向温室气候状态转变,它的临界点会在何时出现?这些是设立本专题的目的,欢迎国内外学者来本专题共同探讨温室地球的气候-环境状态,讨论深时论未来可以为全球变暖做什么科学贡献。
6. 丝路文明演化与生存环境变化
召集人:董广辉1、马敏敏1*、贾鑫2
(1) 兰州大学
(2) 南京师范大学
*Email: mamm@lzu.edu.cn
专题简介:丝绸之路文明演化与生存环境变化是多学科共同关注的热点科学问题,近二十年取得了很多重要的进展。分析丝绸之路沿线地区人类不同发展阶段人-环境相互作用的过程和规律,探究丝路文明兴衰及其生存环境的相互关系,对于增强丝绸之路沿线各国的历史文化认同、揭示丝绸之路沿线地区影响社会发展的关键自然和人为因素,以及从“由古知今”的角度制订区域生态环境保护和经济社会发展的对策等方面都具有十分重要的理论与现实意义。本专辑旨在为此研究领域的学者提供交流平台,欢迎各位专家学者参加本专题。
7. 南海珊瑚礁:形成演化历史与生态环境过程
召集人:余克服1*、颜文2、许莉佳3
(1) 广西大学
(2) 中国科学院南海海洋研究所
(3) 生态环境部华南环境科学研究所
*Email: kefuyu@scsio.ac.cn
专题简介:以南海珊瑚礁为主题的专题已经连续4次被纳入地球系统科学大会的内容,每次都吸引了大量的学者、研究生参加,交流成效显著,对珊瑚礁学科发展起到了很好的促进作用,也为地球系统科学的内涵增添了新的内容。本次专题拟在前几次的基础上,聚焦“珊瑚礁形成演化历史与生态环境过程”这一主题。选择这一主题的原因,一方面是基于我国在南海珊瑚礁区的3口千米左右的深钻(西科1井、西琛1井、南科1井)的研究近期均取得了初步成果,备受关注;另一方面,我国在南海现代珊瑚礁的生态过程研究方面近几年也取得了显著的进展。考虑到珊瑚礁的发育演化过程,实际上就是生态与环境相互作用的演化过程,因此把珊瑚礁的形成演化与生态环境过程有机地结合起来,将更有助于学科交叉融合和有助于珊瑚礁系统科学的形成。
8. 青藏高原隆升与古高度—地貌水系及季风—干旱和生物多样性演化:记录与模拟
召集人:方小敏1、潘保田2、苗运法3*
(1) 中国科学院青藏高原研究所
(2) 兰州大学
(3) 中国科学院西北生态环境资源研究院
*Email: miaoyunfa@lzb.ac.cn
专题简介:青藏高原隆升是构造气候和地表过程相互作用研究的全球焦点。在印度板块持续北向推挤下,高原缩短变形、挤出和隆升,构造、地貌和气候与环境生态及水系发生了显著的变化,亚洲季风形成演化、内陆干旱化乃至全球气候发生变化。因此,高原隆升过程的构造和沉积记录、地貌和水系演化历史、气候环境变化、生物多样性演化及相关现代过程研究,是揭示上述过程及其机制的关键。本专题欢迎任何上述相关方面的古高度历史、构造-沉积-环境记录、过程和数值模拟对比研究等的报告。
9. 氧气的生物地球化学循环
召集人:颜余真1*、李院生2、李向应3、胡焕婷4
(1) 同济大学
(2) 中国极地研究中心
(3) 西北大学
(4) 上海交通大学
*Email: yanyuzhen@tongji.edu.cn
专题简介:氧气是支撑生命活动的关键物质,也是地球系统中最广泛和最重要的氧化剂。2.4~2.1 Ga的“大氧化事件”的成因以及显生宙大气氧气浓度的调节机制均是地球科学中的难题。氧气的生物地球化学循环与碳循环紧密耦合,如光合作用-呼吸作用(生物圈循环),以及还原性物质的填埋-风化氧化(岩石圈循环)等。因此,研究地球氧循环有助于理解气候演变过程中不同元素间的相互作用及其对地球气候的影响机制。本专题欢迎国内外学者分享不同时空尺度下氧循环的最新研究成果,主题包括但不限于:地质历史中的大气氧气浓度重建,氧的同位素记录,海洋氧循环及生产力,有机碳的填埋与风化的观测与模拟,地球系统中的不同过程(如野火)对于氧循环的响应与反馈等。
10. 地球关键带与生态保护修复
召集人:张万益1*、王军2
(1) 中国地质调查局发展研究中心
(2) 自然资源部国土整治中心
*Email: wanyizhang0810@qq.com
专题简介:地球系统科学作为开启新时代自然资源管理的关键钥匙,是自然资源管理重要的理论基础。本专题由中国地质调查局发展研究中心牵头,联合自然资源部土地整治中心、自然资源部测绘发展研究中心、中国地质大学(北京)共同承办,聚焦地球系统科学理论与自然资源保护利用研究、地球关键带过程的自然资源利用研究、国土空间演变、自然资源与生态系统关联耦合和影响机理、地球系统科学与地质调查创新发展等几个重大战略问题,分析地球系统科学对自然资源管理的支撑作用,为完善自然资源管理体系提供理论支撑。
11. 海洋极端环境微生物及其地质效应
召集人:李江涛1*、张锐2、张晓华3、王风平4
(1) 同济大学
(2) 深圳大学
(3) 中国海洋大学
(4) 上海交通大学
*Email: jtli@tongji.edu.cn
专题简介:海洋涵盖多种典型的极端环境,包括热液喷口、冷泉、极地、泥火山、高盐缺氧盆地和深渊等。它们通常发育着各种极端物理化学条件,例如高温/低温、缺氧、高静水压力、高甲烷或硫化物浓度、接近饱和的盐浓度和低水活性等,曾经一度被认为是地球上生命的荒漠。然而,微生物有着难以置信的生理和遗传多样性和环境适应性,能够在上述海洋极端环境中栖息、生存和繁衍。这些微生物在广泛参与和介导各种地质、地球化学过程的同时,其生存、适应和演化机制也受到各种宏观地质过程的影响。本专题旨在探索各种典型海洋极端环境中(但不局限于此)的微生物的组成、生理代谢特征、环境适应机制及其与地质、地球化学过程的互反馈机制。
12. 南极生态系统与气候变化
召集人:周朦1、王汝建2*、何剑锋3
(1) 上海交通大学
(2) 同济大学
(3) 中国极地研究中心
*Email: rjwang@tongji.edu.cn
专题简介:南极洲和南大洋是地球系统的重要组成部分。现代观测数据和历史记录揭示了在全球大气和海洋继续变暖下,西风带和南极环流沿经向移动,海冰分布在经纬向和季节上调整,西南极冰架崩解加剧,海平面上升等;同时海洋酸化持续和生境变化导致生态系统和生物多样性遭到破坏,生物种群习性和分布重新时空调整和适应。在认知全球气候变化和多层圈之间的相互关联过程中,南极洲和南大洋是地球系统科学领域的薄弱环节。本专题旨在聚焦南极洲和南大洋的长期观测、现场实验、数值模拟和历史记录,探讨生态系统与气候和环境关键要素的变化,揭示多层圈之间相互作用机制。专题包括但不限于以下议题:(1)南大洋的中-大尺度环流过程,及环南极深层水入侵陆架过程研究;(2)南极生态系统与环境要素的综合观测研究;(3)极地生物种群动力学、习性及分布研究;(4)南大洋的生物地球化学关键要素变化监测研究;(5)南大洋的碳循环过程与变化历史研究;(6)南极多时空尺度冰-海-气相互作用机制研究。
13. 比较行星学
召集人:杨军1*、刘慧根2、吴兆朋3
(1) 北京大学
(2) 南京大学
(3) 中山大学
*Email: junyang@pku.edu.cn
专题简介:太阳系内有八大行星,而太阳系外已确认5000多颗行星。不同行星的多样性正在不断改变我们的认知。比较行星学以地球为基础,对比研究各类行星的物质组成、内部构造、表面特征、大气性质以及演化历史,从而不断完善现有的行星科学知识体系。本专题诚邀海内外学者展示关于行星观测、理论和模拟的最新研究成果,内容包括但不限于:(1)地球、月球、火星、金星、气态行星、卫星、以及太阳系外行星等的探测、理论与模拟;(2)行星形成及其演化,包括行星内部的组成与构造运动,大气圈、水圈、冰冻圈、生物圈等圈层活动以及不同圈层之间的相互作用;(3)行星大气成分、大气物理、大气化学、大气与海洋动力学等;(4)行星气候、宜居性以及生命信号探测等。行星科学在我国的发展还不够成熟,但却拥有非常好的发展机遇,我们希望通过该专题的交流与学习,共同促进我国行星科学和未来深空探测事业的发展。
14. 地外海洋与比较行星
召集人:丁忞1*、郝记华2、杨军3、刘慧根4、吴兆朋5
(1) 澳门科技大学
(2) 中国科学技术大学
(3) 北京大学
*Email: miding@must.edu.mo
专题简介:海洋是生命起源与演化的摇篮。地球之外还可能存在许多海洋世界:火星及金星在演化早期可能存在大规模液态水体;外太阳系存在许多围绕四大巨行星运行、表面以水冰为主的冰卫星,许多冰卫星也可能拥有冰下海洋。地外海洋星体既是太阳系深空探测和行星科学研究的热门目标,亦是我们探索系外行星和行星宜居性的重要参照。虽然通过多次飞掠器、轨道器或着落器的数据,我们已经对地外海洋星体的形貌、地质、结构和成分有了初步了解;但对其多样性、形成演化过程和潜在宜居性的研究才刚刚起步。目前正在执行的 Juno、正在途中的LUCY、正在计划的JUICE、Dragonfly、Europa Clipper等探测任务,以及我国正在筹备的“天问三号”火星采样返回计划和“天问四号”木星系探测计划,将在接下来的十余年为我们研究地外海洋星体提供源源不断的新数据。本专题聚焦地外海洋星体的研究,包括但不限于早期火星和金星、外太阳系冰卫星和系外海洋行星研究;期待通过促进地球科学、行星科学、天体物理、天体生物学等多学科交流,挖掘关键问题,共同构想未来地外海洋探测计划。
15. 俯冲带变形、地震与流体活动过程的动力学机制
召集人:高翔1、张帆2、周志远3*
(1) 中国科学院海洋研究所
(2) 中国科学院南海海洋研究所
(3) 南方科技大学
*Email: zhouzy@sustech.edu.cn
专题简介:板块俯冲引起岩石圈变形进而产生多类型断层,表层水会沿着断层进入地球内部,并与岩石相互作用,影响俯冲带多物理场结构,控制俯冲带板内、板间多类型地震与流体活动。同时,板内正断层与板间逆冲断层的地震也可能相互诱发,引发海啸等潜在次生灾害。本专题致力于通过地震、热流、电磁、测地学和大洋钻探等观测方法,各类岩石学实验和数值模拟计算等研究手段,探讨俯冲带的变形过程、断层发震机制、流体活动与水岩相互作用机理等科学问题。
16. 地球与行星内部结构和性质
召集人:徐义刚1、陈凌2、刘锦3*
(1) 中国科学院广州地球化学研究所
(2) 中国科学院地质与地球物理研究所
(3) 中国工程物理研究院北京高压科学研究中心
*Email: jin.liu@hpstar.ac.cn
专题简介:活跃的深部过程是驱动地球系统运行的重要引擎,也是地球宜居环境的内控因素。俯冲板片携带地表物质进入地幔深部,地幔柱则将核幔边界物质和能量输运至地表。这些过程受控于地球内部物理化学性质,并深刻影响壳幔结构与演化。金星、火星等类地行星早期特征与地球相似,后期演化却迥异;其保留的地质记录为认识地球早期演化和板块构造起源、探索地球宜居环境演变提供重要约束。因此,地球与行星内部结构、性质与动力学过程及其异同规律和机制已成为地球系统科学关注的重点,相关研究涉及深部化学、天体化学、地球物理、地球动力学、岩石学、高温高压实验与计算模拟等交叉学科。本专题旨在聚焦该领域前沿科学问题,探讨最新研究进展与未来发展方向。
17. 特提斯演化与东南亚环形俯冲系统形成
召集人:李家彪1、吴福元2、高锐3、丁巍伟1*
(1) 自然资源部第二海洋研究所
(2) 中国科学院地质与地球物理研究所
(3) 中山大学
*Email: wwding@sio.org.cn
专题简介:特提斯构造域向东,经喜马拉雅造山带,进入东南亚环形俯冲系统后,与太平洋构造域相接。中、新生代以来特提斯构造带在东南亚区域的时空展布及其俯冲、碰撞动力过程一直是争论的焦点,而东南亚环形俯冲系统如何在新特提斯洋和太平洋多期叠加中形成又是一项科学挑战。新特提斯洋东段俯冲如何终结,且如何过渡至现今印度洋-澳大利亚板块俯冲?新特提斯洋和太平洋的俯冲带如何从相互独立,逐渐演化至现今衔接的印度洋和太平洋的环形俯冲系统?长时间俯冲消减在东南亚环形俯冲系统内部汇聚的大量俯冲物质如何改变深部地幔的物理-化学性质和地球动力学行为?加强特提斯构造域与东南亚环形俯冲系统的联合研究,是破解上述国际前沿科学问题的重要途径。
18. 花东海盆与西太边缘海地质演化
召集人:钟广法1*、黄奇瑜1、赵明辉2、张国良3
(1) 同济大学
(2) 中国科学院南海海洋研究所
(3) 中国科学院海洋研究所
*Email: 03043@tongji.edu.cn
专题简介:西太平洋是全球板块构造变动最为复杂的地区之一,突出表现为中生代开阔洋被新生代边缘海所取代。由于中生代板块已大部俯冲消亡,关于中生代洋的了解十分有限。最新研究表明,位于西太平洋腹地的花东海盆可能为中生代洋的残留,并保存有完整的晚中生代-新生代深海沉积记录,为理解西太板块构造环境演变及中生代洋的性质提供了绝佳机会。由于花东海盆被南海、西菲律宾海盆、冲绳海槽等不同性质的边缘海所包围,它与这些边缘海之间的相互作用,对理解总量占全球3/4的西太新生代边缘海的成因具有重要意义。本专题征集与花东海盆及周缘边缘海、俯冲带、造山带等有关的地质与地球物理研究成果,探讨未来在花东海盆开展科学大洋钻探的建议与对策。
19. 大洋/海盆岩石圈形成演化与地球圈层相互作用
召集人:田丽艳1*、张国良2、余梦明3、孙珍4
(1) 中国科学院深海科学与工程研究所
(2) 中国科学院海洋研究所
(3) 同济大学
(4) 中国科学院南海海洋研究所
*Email: lytian@idsse.ac.cn
专题简介:海底扩张和火山活动广泛形成了洋盆。洋壳与海水的水-岩相互作用,影响了大洋板块(含水、碳等)和海水的化学组成,相关流体活动还为多金属矿床和发育生物群落提供了物质能量。改造后的大洋板块俯冲进入地幔,对岛弧火山和深部物质循环(包括水、碳等挥发分)具有重要贡献,也是导致地幔化学组成演化的重要原因。可见,大洋岩石圈的形成和演化不仅实现了水圈-生物圈-岩石圈圈层间的物质和能量传输,也是连接地球深部过程与浅部效应的纽带。本专题欢迎通过岩石学、地球化学、年代学、地球物理学和构造地质学等多种手段,对大洋/海盆岩石圈的形成及演化、水-岩相互作用、深部水循环、深部碳循环、地幔过程等多学科交叉研究进行交流。
20. 西太海陆深部过程与浅部响应
召集人:于有强1、曾罡2、廖杰3、钱生平1*
(1) 同济大学
(2) 南京大学
(3) 中山大学
*Email: qianshengping@126.com
专题简介:西太平洋地区受板块俯冲作用影响,发育频繁强烈的火山、地震活动,集中了全球75%左右的边缘海盆。西太边缘海地幔热化学组成与深部地幔结构详细厘定是确定西太幔源岩浆的成因与深部动力学,以及构造演化基础;因此综合地质、地球化学和地球物理多手段交叉研究,能更好约束深部地幔构造运动对浅部岩浆活动响应之间的内在联系。为了促进广泛的学术交流,围绕该专题方向开展大跨度的学科交叉研究,为我国地球系统科学的深入研究提供新的切入点,该专题将特邀几位该方向的权威专家做重点发言。同时,热诚期待邀请从事地球化学,地球物理,深部构造方面的各位同仁,积极参加本论坛,踊跃发表真知灼见。
21. 地球深部流体及其资源环境效应
召集人:金之钧1、刘全有1*、罗群2
(1) 北京大学
(2) 中国石油大学(北京)
*Email: liuqy@pku.edu.cn
专题简介:在地球系统演化影响下,地球各个层圈成为彼此相互联系、相互作用的整体。由岩浆、水、各种挥发性气体组分等组成的深部流体是地球系统演化过程中重要的组成部分,是联系地球各个层圈、各种物理化学作用过程的纽带,不但影响地球浅表圈层地质结构演化以及深部碳氢硫循环过程,而且还影响多种贵重稀有金属、非生物CH4、H2、CO2、He、油气等多种资源的形成与富集。因此,探索地球深部流体在地球系统演化的地质与地球化学行为是揭示和示踪地球多层圈相互作用的重要途径,也是不同矿产资源与环境的反馈,但该领域还面临诸多科学难题和挑战,亟待通过学术交流揭示深部流体与各圈层相互作用机理与过程,明确资源聚焦与环境变迁效应。专题简介:在地球系统演化影响下,地球各个层圈成为彼此相互联系、相互作用的整体。由岩浆、水、各种挥发性气体组分等组成的深部流体是地球系统演化过程中重要的组成部分,是联系地球各个层圈、各种物理化学作用过程的纽带,不但影响地球浅表圈层地质结构演化以及深部碳氢硫循环过程,而且还影响多种贵重稀有金属、非生物CH4、H2、CO2、He、油气等多种资源的形成与富集。因此,探索地球深部流体在地球系统演化的地质与地球化学行为是揭示和示踪地球多层圈相互作用的重要途径,也是不同矿产资源与环境的反馈,但该领域还面临诸多科学难题和挑战,亟待通过学术交流揭示深部流体与各圈层相互作用机理与过程,明确资源聚焦与环境变迁效应。
22. 俯冲带流体性质与行为
召集人:张运迎1*、李洪颜2、徐敏1
(1) 中国科学院南海海洋研究所
(2) 中国科学院广州地球化学研究所
*Email: zhangyunying@scsio.ac.cn
专题简介:俯冲带是地球表层与内部进行物质能量交换及维系地球圈层间协同演化的关键地区,同时也是火山、地震、矿产和能源带的交汇区。俯冲带流体(包括富水-碳流体和富硅熔体等)不仅是元素循环、物质交换的重要介质,还促进着弧岩浆作用、地震活动的形成。因此,探究这些流体的起源、组成、性质、迁移是理解俯冲带物质运移以及地质灾害形成的关键。本专题聚焦俯冲带流体性质与行为,拟邀请岩石学、地球化学、地球物理学、地球动力学等相关领域专家和研究生积极参与跨学科交流。重点关注(但不限于)以下科学问题:(1)流体组成及迁移规律;(2)流体过程与岩浆作用;(3)流体过程与矿产效应;(4)流体过程与地震、火山等地质灾害。
23. 海洋内部热量演变和气候效应
召集人:成里京1、杨海军2、王跃3、党皓文3*
(1) 中国科学院大气物理研究所
(2) 复旦大学
(3) 同济大学
*Email: hwdang@tongji.edu.cn
专题简介:海洋是地球气候系统储热能力最大的圈层,也是大气湿静力能的主要来源,海洋热量变化是全球气候系统的一个核心变量,对气候演变有重要影响。例如,特别是在热带地区,上层海洋热含量(OHC)被认为是全球气候变化的热引擎。现代观测研究证明,由于其是主要的能量储存区,包括温跃层在内的上层海洋是驱动或影响台风、季风等大气环流运动的区域;同时,相比于海表温度而言,以温跃层为主导的印度洋-太平洋暖池区OHC变化可以更好地指示亚洲夏季风降雨变化。然而,目前,对海洋热含量变化的多尺度变化机制、热含量变化对气候系统的多尺度影响等科学问题还不清楚,对较短时间尺度的规律能否用于过去的气候变化,或者用于指示未来的长时间尺度气候变化还不清晰。因此,本专题以“海洋热含量演变及其气候效应”为主题,旨在汇集相关的前沿研究成果,凝练出地球海气耦合系统从古至今、不同时间尺度上的能量储存和输送的核心特征及规律,为未来全球变暖背景下地球能量分配和流动提供导航。
24. 重大气候演变期的陆表地质过程和海—陆物质循环
召集人:杨江海1*、聂军胜2、韩喜彬3、刘志飞4
(1) 中国地质大学(武汉)
(2) 兰州大学
(3) 自然资源部第二海洋研究所
(4) 同济大学
*Email: yangjh@cug.edu.cn
专题简介:地表的风化剥蚀、沉积物的输送和海岸的沉积等过程均不同程度上受控于气候变化,同时也通过多种机制反馈于气候系统。沉积物源分析以解读沉积物质来源、约束沉积路径、重塑沉积过程为目标,是认识地球表层的地貌变化、风化剥蚀和水系迁移、重建区域/全球气候变化的重要方法,同时也是构建海-陆间物质循环的重要桥梁。本专题聚焦于重大气候演变期的陆表地质过程和海-陆物质循环研究,聚焦于沉积物源大数据的深入解读和精细剖析,力求实现不同时-空尺度下对气候-陆地-海洋相互作用过程与机制的认识。
25. 全球变化与台风活动:从全新世到现代海岸风暴的地质过程和影响
召集人:姚强1*、杨阳2、范代读3
(1) 路易斯安那州立大学
(2) 南京师范大学
(3) 同济大学
*Email: qyao4@lsu.edu
专题简介:全球气候变暖的加剧使得沿海低洼地区更易受到风暴潮、洪水、侵蚀和其他自然灾害的侵扰。根据最近20年来的研究成果判断,全球暖化和大气湿度增加将进一步增强全球热带气旋的活动。然而,台风的频率-强度关系在不久的将来会呈现出一种怎样的趋势,仍然是一个有争议的课题。出现争论的主要原因是仪器观测太短,仅记录了从19世纪中叶以来的热带气旋活动,以现有的观测数据无法对未来的台风活动做出更精准的预测。基于这个学术界的难题,古风暴学提供了一种成熟且行之有效的方法-通过揭示从近岸到深海环境中百-千年尺度的台风活动规律,提供时空覆盖度广的基线数据来预测热带气旋的未来变化。为了更好的促进学术交流,本专题计划召集东西半球研究全新世到近现代台风气候问题的学者,共同探讨气候变化和台风活动在不同时空尺度上的相互关联。
26. 季风系统:海陆记录与模拟综合对比
召集人:张海伟1*、石正国2、赵德博3
(1) 西安交通大学
(2) 中国科学院地球环境研究所
(3) 中国科学院海洋研究所
*Email: zhanghaiwei@xjtu.edu.cn
专题简介:全球季风系统是地球上最为巨大的气候系统之一,涵盖了中低纬大部分地区。季风系统的演变深刻影响了人类起源、演化和世界文明的兴衰,直至今日依然深刻影响了全球约70%人口的生存环境。过去三十多年,各国学者利用季风区广泛分布的海洋、湖泊、黄土、洞穴石笋等沉积物深入研究了季风演变规律和机制,特别是对晚第四纪以来的季风演变规律取得了一系列重要研究成果。然而,长期以来不同地质载体代用指标的气候意义、不同记录之间的特征差异等问题一直存在争议。与此同时,随着气候模拟的不断发展,季风降水和风场响应的不均匀性及区域差异也逐渐明朗。海陆记录及其与模拟的综合对比研究促使我们从“季风系统科学”视角来看待不同记录之间的差异并深入理解其动力学机制。本专题将聚焦近年基于海洋、陆地高精度年代控制的高分辨率多指标季风重建记录,数值模拟及动力学机制方面的研究进展,在季风系统科学视角下,系统开展海陆记录、数值模拟的综合对比分析与深入讨论,促进学科交叉与交流,为进一步揭示多尺度全球季风演变规律及机制提供学术讨论平台。
27. 亚洲河系演化:源汇过程与环境记录
召集人:杨守业1*、颜茂都2、万世明3、马金龙4
1. 同济大学
2. 中国科学院青藏高原研究所
3. 中国科学院海洋研究所
4. 中国科学院广州地球化学研究所
*Email: syyang@tongji.edu.cn
专题简介:新生代青藏高原和亚洲边缘海扩张塑造了世界上规模最大、最活跃的大河源汇系统,高原隆升促进硅酸盐风化、消耗大气CO2是解释新生代变冷的经典观点;蒙古高原隆升驱动西伯利亚水系重组可能是北极冰盖形成的重要机制;但新生代亚洲主要河系演化历史、流域剥蚀风化的模式和控制机理仍不清楚,厘清不同河流源汇系统风化沉积过程及其环境效应差异,是破解新生代构造-风化-气候变化之谜的重要突破口,也是研究亚洲宏观地形演化和海陆表生物质循环的关键。本专题聚焦河流演化、大陆风化、海陆沉积记录和环境演变主题,鼓励跨学科、跨时空尺度的交叉研讨,以期推动我国表生地球系统科学进展。
28. 季风—干旱系统演变与大陆演化
召集人:郭正堂1、吴福元1、胡永云2*、肖文交3
(1) 中国科学院地质与地球物理研究所
(2) 北京大学
(3) 中国科学院新疆生态与地理研究所
*Email: yyhu@pku.edu.cn
专题简介:季风和干旱相伴而生、协同演变,季风-干旱系统是地球水循环的重要分支,其演变过程与大陆演化密切相关,构成了地球系统科学的一个重要分支。固体地球演化与季风-干旱系统演变的相互关系研究是圈层动力过程的首选突破口。通过研究地球深部-表层、流体圈层的相互作用、整合固体-流体圈层运动过程、研究大陆演化对季风-干旱系统起源和不同时间尺度(从地质尺度到人类尺度)演变的作用与机制,以揭示全球气候环境演变机制、理解宜居地球的形成、演变及可持续性。本专题注重地球多圈层动力过程的系统研究,聚焦自潘基亚超大陆裂解至今的季风-干旱系统多时空尺度演变的动力学关联,展示新证据、新模型、新方法和新认知,并研讨存在的科学问题。
29. 石笋古气候记录与气候模拟
召集人:李廷勇1*、谭亮成2、张海伟3、程军4
(1) 云南师范大学
(2) 中国科学院地球环境研究所
(3) 西安交通大学
(4) 南京信息工程大学
*Email: cdlty@swu.edu.cn
专题简介:石笋以其高精度定年、多指标综合分析、地域分布广泛等特点,成为高分辨率古气候研究的重要载体;在第四纪年代学、全球季风演化、高低纬气候耦合、多尺度气候突变、区域水文循环等领域取得诸多进展;同时也为更好地研究气候变化、生态环境影响、社会发展和文明更替等提供了重要的自然背景。另一方面,多种气候模型的发展,为认识复杂气候系统的相互作用以及气候变化的机理研究提供了可能;气候模拟已经成为气候变化研究的核心领域之一。然而,目前海陆不同地质载体所揭示的气候与环境变化,在模态、相位、结构等方面还存在不一致性,影响了对全球气候变化特征以及气候系统耦合的准确认识。不同因子对气候变化的影响及驱动机制仍需深入研究。此外,不同地质载体的替代性指标受到多种环境因子的影响,进一步诊断和量化这些理化指标的气候环境意义对于古气候的定性/定量重建具有重要意义。
本专题聚焦近年基于高精度年代控制的高分辨率石笋多指标记录的第四纪以来气候变化研究进展和气候数值模拟结果,探讨基于现代观测和模拟研究的代用指标机理,揭示不同时间尺度海陆气候记录的异同与机制。同时也欢迎其他第四纪研究相关学科的交叉和讨论。
30. 水循环的地质演变
召集人:朱茂炎1*、郭正堂2、汪品先3
(1) 中国科学院南京地质古生物研究所
(2) 中国科学院地质与地球物理研究所
(3) 同济大学
*Email: myzhu@nigpas.ac.cn
专题简介:由大陆-海洋-大气之间水的三种相态(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。水循环与碳循环密切关联,是气候演变中的两条主线。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。然而,相比第四纪以来的水文气候学的快速发展,作为地球系统演化的基本环节,深时水循环地质演变和古气候学研究显得不足。为此,特设置水循环地质演变专题,欢迎海内同行参与交流,研讨聚焦深时重大古水文气候事件、水循环演变过程及其调控机制的研究,以及相关研究新思路和新方法的发展和应用。
*专题将邀请即将出版的《科学通报》“水循环地质演变”专辑文章作者为报告人,同时接受自由报名的报告。
31. 亚太地区中晚全新世高分辨率气候变化:重建、集成、模拟与数据同化
召集人:晏宏1*、谭亮成1、程军2、姚强3、杨阳4、范代读5
(1) 中国科学院地球环境研究所
(2) 南京信息工程大学
*Email: yanhong@ieecas.cn
专题简介:中晚全新世是人类文明起源和兴盛的重要时段,也是高分辨率古气候记录最为丰富的时段。利用古气候记录、数据集成、数值模拟和数据同化等手段精确重构这一时期气候变化及气候突变事件的时空特征,是理解气候变化动力机制、评估自然和人类活动相互作用下未来气候发展趋势的重要基础。本专题旨在召集对中晚全新世高分辨率气候变化感兴趣的科学家,以亚太地区海洋沉积、石笋、湖沼、树轮、珊瑚、砗磲等具备百年、年代际、年际、月甚至更高分辨率的地质生物记录为基础,结合大数据集成、数值模拟和数据同化工作,开展联合研讨,重点关注中晚全新世气候演化的时空特征及动力机制、典型冷暖时段气候的定量重建、极端气候事件、气候变化季节性特征等问题。
32. 海陆气相互作用与极端天气气候事件
召集人:张人禾1、李建平2*、刘屹岷3
(1) 复旦大学
(2) 中国海洋大学
(3) 中国科学院大气物理研究所
*Email: ljp@ouc.edu.cn
专题简介:随着全球变暖,极端天气气候事件(简称极端事件)的频发是人类社会面临的最重大挑战之一,开展其发生规律、机理、发展趋势及其可预报性研究,是人类社会应对气候变化、防灾减灾、支撑人类社会可持续发展的一个关键所在。极端事件的成因与变化复杂,受到海(冰)-陆-气系统和全球变暖等多强迫因子的综合影响。以气候系统科学多圈层相互作用和人为影响的视角,研究极端事件发生和演变机理并建立其预测系统,既是当前气候系统和气候变化科学的前沿领域,也是保障国家社会经济发展的重大需求。本专题欢迎如下相关投稿:极端事件的变化规律,极端事件发生的前期信号,不同强迫因子对极端事件的相对贡献与协同影响,极端事件的可预测性与未来预估,极端事件的模拟与预测等。
33. 热带和极地海洋海气相互作用“海—空—天”协同观测
召集人:王东晓1*、王天星1、唐世林2、王天霖1
(1) 中山大学
(2) 中国科学院南海海洋研究所
*Email: dxwang@mail.sysu.edu.cn
专题简介:过去的几十年里,在全球变暖日趋严峻的背景下,热带海洋极端事件(例如台风、热浪、冷浪等)频繁发生,造成了巨大的经济损失,并对海洋生态系统和海洋工程产生威胁。例如台风会引起海洋内波、强垂向混合以及藻华等现象,海洋上层的热量变化易会影响台风的强度和移动路径。因此,针对热带海洋海气相互作用的三维立体观测对防灾减灾具有重要的科学意义和实际应用价值。
本专题拟对热海海洋海气相互作用的“海-空-天”一体化协同观测和数据挖掘以及热海海洋海气相互作用的驱动机制、生态效应和可预报性进行交流讨论,提升学者们对热海海洋海气相互作用变化机制及其影响的认识。特邀请致力相关研究的学者投稿。
34. 北极海洋与气候变化
召集人:陈显尧1*、程晓2、雷瑞波3
(1) 中国海洋大学
(2) 中山大学
(3) 中国极地研究中心
*Email: chenxy@ouc.edu.cn
专题简介:观测显示北极区域气候快速变暖,主要表现为表面气温上升速度远高于全球其它区域、海冰快速减退、格陵兰冰盖快速融化、多年冻土迅速退化、植被变绿、部分区域出现异常高温热浪事件、亚北极海洋生物向北拓展、北冰洋出现显著酸化。快速变化的北极对全球海洋与气候变化也产生了显著影响,北极快速变暖很可能导致中纬度出现异常的极端天气事件,冰雪融化导致淡水注入很可能减缓北大西洋深层水的形成,海洋酸化会改变海洋生态系统等。北极快速变化呈现出多圈层特征,其影响也很可能已经从局部区域扩展到全球。加强北极海洋与气候的天空地海立体观测、揭示北极快速变化的机制、提升数值模拟能力,是深入认识北极及其在全球变化中作用的关键。因此,我们希望通过本次讨论,汇集北极海洋与气候变化相关领域的最新研究进展,总结关于北极快速变化的观测、机理与模拟、及其全球联系等认识,明确未来北极研究的焦点问题和优先发展方向,促进我国北极海洋与气候变化领域的科学研究。
35. 冰雪圈演化及其与其它圈层的相互作用
召集人:刘永岗1、李熙晨2、李大玮3*
(1) 北京大学
(2) 中国科学院大气物理研究所
(3) 上海交通大学
*Email: lidavvei@sjtu.edu.cn
专题简介:冰雪圈是地球系统的重要组成部分,与气候系统及地球其它圈层在各时间尺度上有紧密的相互作用和协同演变。对于地球系统的多方面重要过程和现象,包括气候系统的能量平衡和稳定性,轨道时间尺度上的冰期-间冰期旋回、地貌演变,地质时间尺度上的气候变迁、碳循环和生物地球化学循环,乃至当前人类影响全球气候变化下的气候敏感性、水资源分布和海平面上升,冰雪圈均扮演着关键的角色。本专题拟为关注冰雪圈各重要组分的学者提供一跨跃圈层和时空尺度的交流平台,展示以现代观测、数值模拟和代用资料等多种研究手段获得的成果,关注但不限于冰川、冰盖、海冰、积雪的关键动力、热力、生物地球化学过程在冰雪圈演化及其与其它圈层相互作用中的机制,深入讨论、解析冰雪圈在地球系统过程与演变中的重要作用。
36. 长周期地球轨道力驱动的地球系统演变
召集人:吴怀春1*、田军2、黄春菊3
核心组:李明松4、马超5
(1) 中国地质大学(北京)
(2) 同济大学
(3) 中国地质大学(武汉)
(4) 北京大学
(5) 成都理工大学
*Email: whcgeo@cugb.edu.cn
专题简介:地球系统科学的复杂性在于不同尺度地质过程的长期趋势、周期性和偶然性的耦合,本质是能量和物质的转移和相互作用。地球内部动力和地球外部太阳辐射是驱动地球系统过程的两个重要引擎,控制地球各个圈层的相互耦合和周期性演化。对不同时间和空间维度的精细研究有助于深入理解地球系统过程。近年来人们围绕长周期地球轨道力驱动的地球系统演变方面取得了诸多进展。本专题将主要聚焦前寒武纪以来长周期地球轨道力驱动的地球气候-环境-生命的演化过程及其响应机制,主题包括但不限于在沉积学、地层学、古环境-古气候替代性指标、以及古气候数值模拟等在长周期尺度上的研究案例、新进展或综述。
37. 地球变暖时期的古环境重建
召集人:姚炜琪1*、李明松2、罗一鸣3
(1) 南方科技大学
(2) 北京大学
(3) 中山大学
*Email: yaowq@sustech.edu.cn
专题简介:温室气体的持续排放会导致气候变暖,造成海平面上升、海洋酸化、海水脱氧等一系列生态环境问题。地史变暖时期(如末次冰消期、中中新世气候适宜期、古新世-始新世极热事件等)的古环境演变对科学认识和预测当前全球变化具有重要的借鉴意义。欢迎投稿采用地质年代学、古环境示踪指标、数据同化、地球系统模型等研究手段,探索过去温室和冰室的变暖事件的生物地球化学循环、海洋环流、大陆风化、火山作用等地表和深部过程,重建年代际、百年、千年到百万年时间尺度的古海洋和古气候演变历史及其规律,揭示全球和区域环境对气候变化的响应与反馈机制。
38. 地球表层系统中碳循环的气候效应与反馈:记录整合与数值模拟
召集人:田军1*、俞永强2、柳中晖3、杜金龙1
(1) 同济大学
(2) 中国科学院大气物理研究所
(3) 香港大学
*Email: tianjun@tongji.edu.cn
专题简介:地球表层系统中,碳循环通过与水循环的相互作用调节经向上的水热输送,进而影响气候变化。从各种陆相、海相记录重建的大气二氧化碳浓度记录来审视,在冰期旋回和跨冰期乃至构造尺度上,地表系统中的碳循环与气候演变存在紧密的关联。但是,准确可靠的碳储库记录仍亟待建立,碳循环与气候变化的耦合机制仍悬而未决。综合各种地质记录与数值模拟手段,研究碳循环的气候效应和反馈机制是当前的前沿和热点。本专题旨在探讨冰期旋回、跨冰期乃至构造时间尺度上,地表碳循环的演变特征及其与气候变化的耦合机制。研究内容包括但不限于过去大气CO2浓度重建、地表系统中各类碳库储碳总量评估、海洋碳酸盐化学(pH、碱度、碳酸根离子)、生物泵效率及海洋深部环流和通风状态的变迁等,欢迎从多学科不同领域介绍碳循环研究进展、交流碳循环研究思路。
39. 碳—14生物地球化学循环
召集人:包锐1*、周卫健2、徐胜3
(1) 中国海洋大学 (2) 中国科学院地球环境研究所 (3) 天津大学 *Email: baorui@ouc.edu.cn
专题简介:天然放射性碳同位素(碳-14)测定与分析,为定量理解碳在地球系统中的来源、迁移和转化等科学问题提供了重要的方法手段,是研究地球气候系统背景下碳循环的前沿技术方法。碳-14分析技术方法已经广泛应用于第四纪年代学、海洋科学、地质学、环境科学、表层生物地球化学、大气化学等众多地球科学研究领域。在服务“双碳”目标、“宜居地球”等国家战略与解决地球系统科学问题上,提供了关键性证据。本专题旨在促进我国碳-14年代学技术与应用领域的合作与交流,推动我国碳-14研究在生物地球化学、环境地球化学等地球系统科学重点交叉领域的进一步发展,催生碳物质能量循环研究的新认识与新突破。
40. 巽他陆架海平面、流域和碳循环过程与演变
召集人:刘志飞1*、石学法2、万世明3
(1) 同济大学
(2) 自然资源部第一海洋研究所
(3) 中国科学院海洋研究所
*Email: lzhifei@tongji.edu.cn
专题简介:地球自上新世以来的持续变冷,导致北半球在~2.7 Ma发育永久冰盖,并在之后的第四纪出现显著的冰期/间冰期交替变化。发育于东南亚的“海洋大陆”被认为通过玄武岩的化学风化作用,加速消耗大气CO2,从而推动全球上新世以来的变冷趋势。位于“海洋大陆”的巽他陆架是世界海洋低纬区最大的大陆架,第四纪以来经历的频繁出露和淹没调控了物质输运和“海洋植被”演化,从而可能触发冰期/间冰期的交替。因此,巽他陆架及其周边的“海洋大陆”岛屿和海域是解答上新世以来全球持续变冷的关键地区。本专题关注(但不限于)巽他陆架及周边地区上新世以来的海平面升降、流域演变和碳循环历史,包括陆源碎屑物质的源汇过程、流域盆地演化、出露陆架化学风化、海洋植被演化、以及有机碳埋藏等,也欢迎晚更新世以来、全新世和现代过程的短时间尺度沉积记录和观测模拟研究。
41. 基于现代观测技术下的海底碳通量观测及生态过程研究
召集人:杜梦然1、邓龙辉2、董良2*
(1) 中国科学院深海科学与工程研究所
(2) 上海交通大学
*Email: dongliang@sjtu.edu.cn
专题简介:伴随着深海观测技术的快速发展,碳通量观测已从海洋表层系统迅速延展到海底水岩界面。同时,伴随了深海微生物多样性与代谢潜能的广泛挖掘,向公众揭示了一个前所未有的海底深部生命世界。目前,已取得了诸多重要进展与共识:一、海底碳循环过程是地球碳循环的重要组成部分;二、海底深部生命具有广泛的多样性与代谢活性;三、海底碳通量及生命过程亟需广泛而深入的定量研究。因此,本专题拟在国家实施“碳达峰”、“碳中和”、双碳“减排增汇”战略的大背景下,聚焦以深潜、深网、深钻等深海观测技术为基础,对海底及其深部碳循环过程及生命过程的重大科学问题进行研讨。召集并邀请领域内知名专家学者、同仁、学生对已取得的相关进展进行报告交流。
42. 大气气溶胶碳循环
召集人:章炎麟1、鲍红艳2、罗笠3*
(1) 南京信息工程大学
(2) 厦门大学
(3) 海南大学
*Email: L.Luo@hainanu.edu.cn
专题简介:含碳有机物气溶胶已成为细颗粒气溶胶的重要组成部分,可影响全球气候变化、大气能见度、区域空气质量和人类健康,但是其来源及其二次形成机制仍存在很大的争议。本专题聚焦大气气溶胶有机碳成份的源汇格局及其二次形成机制,期待新研究技术(傅里叶离子回旋共振质谱仪、加速器质谱、单分子有机物碳同位素)、多类型碳(OC、EC、BrC、BC以及单分子有机物等)、多维度(城市、海洋、山区、季节差异)和多手段(野外观测、烟雾箱模拟以及大气化学和气候模型等)结合的相关领域的研究,系统解析人为活动强烈干扰下的大气气溶胶有机碳的来源、形成机制,沉降通量,量化评估气溶胶有机碳对全球气候和生态效应的影响及其反馈。
43. 陆海关键带氮循环
召集人:杨进宇1、郑立伟2、谭萼辉2*
(1) 厦门大学
(2) 海南大学
*Email: ehuitan@hainanu.edu.cn
专题简介:微生物驱动的氮循环是地球系统最复杂的生地化循环之一,与生态系统健康和气候变化息息相关。陆海关键带是活跃的氮生地化循环场所,在调节陆地-海洋-大气系统之间的物质迁移转化以及局部或全球的气候变化方面发挥着核心作用,但极易受到人为活动和全球变化的冲击。在人为干扰与全球变化双重胁迫下,陆海关键带氮生地化循环的响应、反馈与演变是海洋科学前沿问题。本专题聚焦陆海关键带氮循环过程,期待多界面(沉积物-水界面、海-气界面、河-海界面、颗粒物-水界面)、多尺度(时间、空间)和多手段(野外观测、室内培养和模型模拟等)的化学、生物、环境和古气候等相关领域研究,系统解析不同时间尺度上人为活动与全球变化下陆海关键带氮动力过程机制与通量、厘清环境与微生物调控因素、以及定量化评估生态气候反馈。
44. 大陆边缘碳循环过程、演变与记录
召集人:赵宁1*、包锐2
(1) 华东师范大学
(2) 中国海洋大学
*Email: nzhao@sklec.ecnu.edu.cn
专题简介:从陆架、陆坡到海沟的大陆边缘是全球碳循环的重要界面。尤其是陆架区域,大量的陆源物质、高沉积速率、高生产力的浮游生态系统与珊瑚礁生态系统等使得陆架成为有机碳与无机碳的主要埋藏区域。近年来,陆坡和海沟等更深区域的碳埋藏与碳循环过程也得到越来越多的重视。在较长的时间尺度上,伴随着气候与海平面的变化,大陆边缘的碳循环过程也发生演变,相关历史与过程信息保存于大陆边缘的沉积记录中。同时,由于覆盖深度广且比大洋沉积记录的时间分辨率高,大陆边缘沉积记录也是研究全球大洋碳循环演变的重要工具。本专题欢迎大陆边缘碳循环现代过程、演变历史与沉积记录相关的各类研究工作,包括但不限于实验分析、数据集成、数值模拟等方面。
45. 大陆风化与地球物质循环
召集人:陈骏1、金章东2、李高军1*
(1) 南京大学
(2) 中国科学院地球环境研究所
*Email: ligaojun@nju.edu.cn
专题简介:大陆风化是岩石/矿物在水、气、生作用下的破碎分解过程,是圈层相互作用的纽带。大陆风化向海陆生态系统输送营养元素,提供土壤和沉积物的物质基础,与多种矿产的富集密切相关,对金属污染、滑坡泥流等环境灾害也具有重要影响,富挥发组分风化产物甚至调节俯冲与岩浆作用等固体地球过程。最重要的是,大陆风化通过吸收和释放二氧化碳,成为驱动气候变化、调节地球宜居性的关键。大陆风化研究气候、大气成分、构造、地貌、岩性、生物等因素与风化相互调节与反馈的机理和过程,是实践地球系统科学的重要切入点。本专题汇聚现代过程、实验与模拟、沉积记录等方面的研究成果,反映风化研究与沉积、地化、地貌、气候、固体地球和大数据等学科的融合。
46. 海洋负排放理论创新
召集人:焦念志1、翦知湣2、张锐3*、汤凯1
(1) 厦门大学
(2) 同济大学
(3) 深圳大学
*Email: ruizhang@szu.edu.cn
专题简介:海洋负排放(Ocean negative carbon emission,ONCE),即主动增加海洋碳汇,既缓解减排压力、又保障经济发展,是支撑碳中和的两全其美之策。ONCE是联合国“海洋科学促进可持续发展十年(2021-2030年)”倡议框架下的国际大科学计划,通过学科交叉协同攻关海洋负排放这一跨越学科、跨越理论研究和工程研发的国际性难题。因此,本专题旨在聚焦海洋碳汇的形成过程、调控机理与环境效应及其对气候变化的响应与反馈等。通过多泵协同作用机制的集成研讨,促进微型生物碳泵、生物碳泵和碳酸盐泵的“三泵合一”综合储碳理论创新,为海洋负排放提供科学指导。
47. 海洋碳汇的地质演化与驱动机制
召集人:谢树成1*、王风平2
(1) 中国地质大学(武汉)
(2) 上海交通大学
*Email: xiecug@163.com
专题简介:从地球演化历史来说,现代海洋仅代表一个瞬时状态,要理解现代海洋的碳汇功能及其驱动机制因而需要从地质演化角度进行不同时空尺度的系统分析。从古到今查明海洋碳库的地质演化过程以及其驱动机制是厘清现代海洋碳动态变化的关键之一。本专题旨在讨论关键地质时期(尤其是重大气候环境转型时期)和现代海洋碳库的动态变化及其气候、环境、生态效应,重点解析微生物所扮演的关键作用,以期为实施现代海洋的碳汇工程、评估未来海洋的碳汇功能提供理论指导和地史记录支撑。交流内容包括但不限于以下几个方面:(1)古今海洋微生物的碳汇作用;(2)关键地质时期海洋碳、氮、硫循环的耦合过程;(3)粘土矿物、金属元素和其他营养元素调控的碳循环过程;(4)关键地质时期海洋碳汇的气候与生态环境效应(碳吸收容量、酸化、缺氧等);(5)数值模型和人工智能等新技术在古海洋碳循环中的应用。
48. 典型生境下多元生态系统的海洋负排放
召集人:李家彪1、陈建芳1*
(1) 自然资源部第二海洋研究所
*Email: jfchen@sio.org.cn
专题简介:海洋生态系统具有高度多样化的生境,呈现出复杂的生物地球化学循环和生态系统演变过程。针对典型生境下的多元生态系统,聚焦河口、海岸带、岛屿、海山、洋中脊、大陆坡、海底平原等复杂生境中易受人类活动和全球变化影响的区域,提升我们对于这些典型生境的观测和预测能力,从而有助于实现海洋生态环境保护与可持续发展之间的平衡。通过融合前沿的观测分析、模型模拟、数字孪生等技术手段,为推动海洋负排放的创新理论研究提供科学支持,为应对气候变化驱动的海洋生态系统演替提供科学指导。
49. 水圈微生物驱动的元素循环与碳源汇效应
召集人:汤凯1*、王建军2、李猛3、李倩4
(1) 厦门大学
(2) 中国科学院南京地理与湖泊研究所
(3) 深圳大学
(4) 上海交通大学
*Email: tangkai@xmu.edu.cn
专题简介:微生物个体虽小,就生物量和生态功能而言却是自然界的“巨人”,它们驱动了水圈等环境碳氮磷硫等元素循环,是有机碳分解与形成的主要媒介,是全球碳收支的关键参与者。负排放研发的根基在于对碳源汇过程与机制的科学认识,目前对微生物调控这些过程的机理认知仍十分有限。本专题旨在聚焦水圈微生物驱动地球元素循环过程与机制方面的进展,包括但不限于在物种、群落、代谢途径、生态互作或环境响应等层面的研究,探索微生物功能群演变规律、微生物驱动的重要元素循环过程与机制、碳氮硫源汇等对全球变化的响应等,鼓励生命科学、海洋科学、环境科学等学科交叉探讨,实现从微生物元素循环机制到生态效应更全面的认识。
50. 海洋生物碳汇
召集人:孙军1*、林强2、张永雨3
(1) 中国地质大学(武汉)
(2) 中国科学院南海海洋研究所
(3) 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
*Email: phytoplankton@163.com
专题简介:全球气候变化下海洋生态系统碳循环及碳中和是目前海洋科学研究的核心和热点。海洋碳循环中存在两个重要的碳汇过程,在源源不断的将人为活动排放到大气的CO2向海洋深层输送,即物理化学泵和生物泵。物理化学泵的过程巨量而迅速,但是对解决CO2问题还存在很多难点。然而,生物泵通过生物作用合成固碳吸收CO2,沉降输出至深海的过程(固碳、储碳、碳汇),具有较高的碳汇效率和研究价值。溯源溶解有机碳这一巨大碳库的来源,绝大多数来自浮游植物初级生产,而目前对于生物多样性和生物泵垂直结构及其调控的关键因子的认识仍然不足,缺乏对海洋碳循环的模拟和预测。因此,气候变化对海洋生物泵调控过程与机理的研究成为目前海洋科学最为活跃的领域之一。
51. 三泵集成驱动的极地碳汇过程与机制
召集人:汪岷1*、祁第2、金海燕3、张瑞峰4
(1) 中国海洋大学
(2) 集美大学
(3) 自然资源部第二海洋研究所
(4) 上海交通大学
*Email: mingwang@ouc.edu.cn
专题简介:全球变暖是当今国际社会共同面临的重大挑战,其根本诱因是大气中人为二氧化碳(CO2)含量快速增长导致的温室效应。海洋在吸收大气CO2并缓解气候变化中扮演举足轻重的作用,对于实现“碳达峰、碳中和”目标有深远意义。极地(南北极)海洋作为重要碳汇区域,是对全球气候变化最敏感且影响最广泛的一个重要地球区域系统,并且是中、深层水形成的核心区域,可谓是调控气候变化的关键枢纽。然而极地海域碳吸收与存储的研究却是一个极其复杂的科学和工程技术问题。在全球气候变化驱动下,主导极地海洋碳源汇格局的物理-生物地球化学等复合过程存在较大不确定性,极地海洋碳泵对区域气候与生态系统产生了重要反馈,碳汇继而通过底层水的形成进行深海输送并由此引发全球影响,从而对量化新环境下的海洋碳汇构成新的挑战。本专题将围绕极地碳汇过程与机制、极地海洋的生物地球化学循环及其对碳汇的响应和反馈等方向开展研讨,以期在极地海洋吸碳、输送碳、储碳,及其全球影响等方面取得突破。
52. 海水养殖环境负排放科学发展
召集人:杨宇峰1*、樊炜2、朱陈霸3、张继红4
(1) 暨南大学
(2) 浙江大学
(3) 厦门大学
(4) 中国水产科学研究院黄海水产研究所
*Email: tyyf@jnu.edu.cn
专题简介:作为二氧化碳排放大国,硬性减排势必会对中国经济发展产生负面影响。面对经济发展和生态环境保护双重压力,增汇减排是两全其美之策。我国是海水养殖大国,海水养殖年总产量达5224多万吨,近海大型藻类和贝类养殖资源优势明显,发展空间巨大,海水养殖环境的负排放作用日益受到政府和科学家的关注。同时,微藻是贝类生长、繁殖及其养殖环境生态治理的关键物质基础,在发展健康、绿色贝类养殖中也有着不可替代的作用。研究养殖生物碳收支、养殖系统碳循环及碳源汇效应、绿色低碳渔业、高效微藻养殖技术及设备、微藻在海洋环境中固碳和增殖重要影响因子及机制等有助于推动“蓝碳”进程和海水养殖环境负排放科学发展,可为海洋渔业高质量发展和国家的“双碳战略”提供科技支撑。
53. “双碳”背景下的海洋新能源技术
召集人:刘延俊1*、王宁2、赵云鹏3
(1) 山东大学
(2) 海南大学
(3) 大连理工大学
*Email: lyj111ky@163.com
专题简介:“碳达峰、碳中和”掀起了一场广泛而深刻的绿色能源发展热潮,海洋新能源应势成为社会各界关注的焦点。广袤而深邃的海洋蕴藏着丰富的清洁能源,已展现出应对全球气候问题的巨大潜力。在“双碳”背景下,海洋新能源技术汇聚现代海洋、高端装备、新型材料、可再生能源等产业的前沿问题,引领各国学者共同探索清洁、高效的海洋新能源开发利用解决方案。本专题围绕海洋新能源的基础理论、高新技术、产业应用、政策机制、服务平台、国际合作等热点问题开展交流和讨论,共谋海洋新能源发展之路,促进海洋新能源产业高质量发展,助力实现“双碳”目标。
54. 海洋碳汇的观测技术与数值试验
召集人:陈大可1、杨清华2*
(1) 自然资源部第二海洋研究所
(2) 中山大学
*Email: yangqh25@mail.sysu.edu.cn
专题简介:海洋碳汇过程是全球碳平衡的重要部分,并可调制全球变暖速率。近年来,海洋酸化、海洋极端气候事件加剧等问题日趋显著,对海洋生态环境和人类社会发展都产生了严重影响。全球海洋观测数据,尤其是原位观测数据的严重匮乏,制约了人类对海气通量交换的认知和模拟水平,也为理解海洋在气候变化下的响应和影响机理带来了很大挑战。因此,发展针对海洋碳汇的多尺度、多过程、多要素的立体、协同、智能观测技术,厘清海洋碳汇的关键过程、特征与机理,提升数值模式对海洋碳汇的模拟和预测能力,是做好关心海洋、认识海洋和经略海洋的必要前提。本专题研讨内容聚焦海洋碳汇的观测技术和数值试验,重点关注:(1)海洋碳汇的现场和遥感新型观测技术;(2)海洋碳汇数值模拟与大洋碱化试验;(3)综合观测、数值模式和人工智能的海洋碳汇数据库的开发与应用。欢迎有志于从事海洋碳汇相关研究的学者和同学参加研讨。
55. 海洋负排放科学平台与系统应用
召集人:周朦1*、翦知湣2、刘延俊3、李富超4
(1) 上海交通大学
(2) 同济大学
(3) 山东大学
(4) 中国科学院海洋研究所
*Email: meng.zhou@sjtu.edu.cn
专题简介:大型海洋科学工程平台是海洋物理与生物地球化学过程机制研究的抓手,是研究全球海洋碳埋藏过程的利器,也是海洋负排放生态技术研发和生态工程比例放大实践的关键。中国正在建设海底观测网,建深远海全天候驻留浮式研究设施(远海浮动岛)和海洋数据中心,并谋划建设“海洋气候环境模拟实验体系”(MECS)。上述大型设施将为海洋负排放领域的科学理论研究和工程技术延伸,及大科学计划的实施提供理想的、世界一流的观测和实验条件。本专题围绕海洋负排放科学平台的科学意义、技术难点、工程建设、使用规范、运营机制、合作共享开展交流和讨论,推进海洋负排放科学平台与系统应用的发展与完善。
56. 海洋负排放与碳中和技术国际标准化
召集人:类彦立1*、王凡1、李铁刚2、翦知湣3
(1) 中国科学院海洋研究所
(2) 自然资源部第一海洋研究所
(3) 同济大学
*Email: leiyanli@qdio.ac.cn
专题简介:气候变化威胁着全球海洋生态系统,科学家们都在探索增加海洋碳汇、应对气候变化的理论和技术途径。从陆海统筹到各类海洋新兴增汇措施的方法革新,再从海洋科学理论到工程平台制造的技术创新,海洋学家正在尝试有效提升海洋负排放与碳中和相关的科学技术和践行方法,继而建立全球统一的标准体系。
海洋国际标准已成为从事各类海洋活动的世界性通用技术语言。为进一步凝聚全球海洋领域尖端科研力量,在海洋负排放大科学计划相关的海洋碳汇、环境效应和可持续发展领域持续向全人类做贡献,本专题诚邀致力于海洋负排放与碳中和技术的科学家和标准化管理者的加入,并邀请社会媒体以及科普爱好者进行全球参与,为中国全面参与海洋全球治理贡献中国智慧。
57. 海洋碳吸收的检测、监测与分析:从上层到深层
召集人:王凡1*、吴锜2
(1) 中国科学院海洋研究所
(2) 山东大学
*Email: fwang@qdio.ac.cn
专题简介:海洋通过吸收人类排放的大量CO2和热量,在调节气候变暖中发挥了关键作用,从海洋上层到深层,全球碳收支的总量体现了海洋在长期碳封存中的重要性。为进一步认识并预测海洋碳通量和储量,提高对海洋碳循环过程的认知,本专题聚焦全水深海洋碳吸收的检测、监测和分析,探讨新技术新方法在海洋碳观测体系建设和通量评估中的应用、海洋环流对碳吸收的影响,并预测未来全球海洋碳吸收量与储量变化。交流内容包括但不限于以下几个方面:(1)新型碳监测传感器研发和海洋碳观测体系建设;(2)海洋真光层、暮光层和深层水体中各形态碳库的通量与储量;(3)溶解有机碳库的分子结构与分子组成的表征;(4)深层环流对海洋碳吸收的影响;(5)海洋碳源汇强度、时空变化的精确评估与不确定性分析;(6)人工智能、遥感在海洋碳通量评估中的应用;(7)海洋碳研究中的数据同化与数据库建设;(8)未来全球海洋碳吸收量与储量变化研究。
58. 海洋碱化增汇技术与环境效应
召集人:刘纪化1*、张传伦2、王晓雪3、潘依雯4
(1) 山东大学
(2) 南方科技大学
(3) 中国科学院南海海洋研究所
(4) 浙江大学
*Email: liujihua1982@foxmail.com
专题简介:增强碱性矿物风化(Enhanced Weathering, EW)实现额外大气CO2吸收,被认为是实现全球碳中和、保障人类社会可持续发展的关键地球工程方案。国际上正在从经济、技术、文化和法律等多维度开展系统研究。海洋占全球表面积的71%,是地球上最大的活跃碳库。通过海洋碱化技术(Ocean Alkalinity Enhancement, OAE),提升海水碱度,进而增强海洋碳汇能力,被认为是极具应用前景的方案和实施的绝佳场所。本专题旨在关注海洋碱化增汇技术的研究进展及其对海洋生态系统的影响,包括增强碱性矿物风化技术、微生物作用和响应机制、多碳泵协同过程、增汇实验室模拟、航次调查、现场实验和数字孪生。交流内容包括但不限于以下几个方面:(1)海洋碱化的增汇技术研发和潜力分析;(2)海洋碱化实施过程的潜在环境效应;(3)海洋碱化可行性、风险预测、成本效益和社会影响。
59. 气候变化与人类活动对滨海湿地碳汇功能影响及增汇对策
召集人:叶思源1*、王法明2、刘东艳3
(1) 中国地质调查局青岛海洋地质研究所
(2) 中国科学院华南植物园
(3) 华东师范大学
*Email: Siyuanye@hotmail.com
专题简介:滨海湿地是地球碳密度最高的生态系统之一。然而,气候变化和人类活动使得该生态系统的碳汇功能演化产生诸多不确定性。本次研讨会将汇聚生态学、地质地理学和生物学等多学科研究人员,共同探讨在评估滨海湿地碳汇资源服务时必须考虑的理论依据和相应的增汇策略。会议将重点关注气候变化、海平面上升、增温效应、蓝碳埋藏、碳增汇机制等影响湿地固碳功能的热点议题,旨在增强滨海湿地碳汇资源保护的基础理论与方法研究,推进基于滨海湿地的海洋负排放实践,全面提升滨海湿地碳汇资源保护与修复水平,为从事滨海湿地碳汇过程理论研究与负排放实践工作的研究学者和管理者搭建一个国际学术交流平台,为政府和碳汇交易管理机构提供科学支撑。
60. 陆海统筹增汇技术与示范
召集人:王菊英1*、贺志理2
(1) 国家海洋环境监测中心
(2) 中山大学
*Email: jy-wang@nmemc.org.cn
专题简介:强化陆海统筹的污染治理,削减河流入海氮磷污染物,持续降低近岸海域水体富营养化水平,可有效提高滨海湿地、近海等生态系统的环境质量和固碳增汇潜力,缓解气候变化下海洋酸化、缺氧、赤潮和绿潮等生态环境风险恶化趋势,增强气候变化适应能力。本专题旨在关注沿海、流域、海域协同一体的综合治理和成效评估技术的研究进展,交流内容包括但不限于以下几个方面:(1)流域-河口-近岸海域污染物沿程变化机制及溯源;(2)陆源污染与近海生态系统变化间的定量响应关系;(3)污水脱氮与增碱过程关键控制机制及示范应用;(4)受损海洋生态系统整治修复。
61. 海洋地质碳封存与碳中和
召集人:陈建文1*、刘强2、谢明英3
(1) 中国地质调查局青岛海洋地质研究所
(2) 中海油研究总院新能源研究院
(3) 中海油深圳分公司
*Email: jwchen2012@126.com
专题简介:海洋地质碳封存是指将捕集到的二氧化碳注入到海底以下地质体中以实现二氧化碳永久减排的过程,是目前国际上重要的负排放技术之一,已成为欧盟、英国、美国、澳大利亚等国家和地区的重要发展方向。我国海洋地质碳封存工作刚刚起步,是未来沿海省市化石能源大规模低碳利用的重要技术选择和实现碳中和目标的托底技术保障。本专题旨在介绍国内外海洋地质碳封存示范工程进展、评价技术及监测经验,分析我国海域沉积盆地碳封存地质条件、潜力与适宜性,研讨海洋地质碳封存储层表征、数值模拟、环境监测和经济评价等关键技术,探索海洋地质碳封存路径,以期推动技术进步、推进工程示范、促进产业链发展,服务我国碳达峰碳中和目标的实现。
62. 海洋地质灾害案例、形成过程与机制
召集人:孙启良1*、李伟2、李琳琳3
(1) 中国地质大学(武汉)
(2) 中国科学院南海海洋研究所
(3) 中山大学
*Email: sunqiliang@cug.edu.cn
专题简介:海洋地质灾害(海域地震、火山、滑坡、海啸和超压流体等)发育十分广泛,其能够破坏海洋工程设施,也会严重威胁人民生命和财产安全。由于海洋地质灾害直接观测难度大、研究手段有限且费用高,我们对海洋地质灾害的发生频率、位置和潜在灾害规模等认知仍然非常有限。本专题针对海洋地质灾害的特征识别、控制因素和形成机制等进行探讨,以期推动海洋地质灾害的研究。本专题内容包括但不限于:(1)古/潜在海底滑坡的特征和形成机制及其相关海啸等;(2)超压流体系统的发生、形成机制和地质灾害可能性等;(3)海域地震、火山及其相关海啸灾害等;(4)海底滑坡、地震、火山和超压流体系统的相互作用;(5)海洋地质灾害的地质和历史证据等。
63. 地震孕震、地震活动与地震灾害
召集人:罗纲1*、柳畅2、许才军1、李玉江3
(1) 武汉大学
(2) 同济大学
(3) 国家自然灾害防治研究院
*Email: gluo@sgg.whu.edu.cn
专题简介:地震孕震机理和地震活动性的理解是地震学研究的核心问题,也是防震减灾的重要部分。近年来,多学科交叉、多方法手段的地震动力学研究取得了许多进展。本专题就以下几方面征集研究成果:(1)使用地质、地震及大地变形数据(如古地震、GPS、InSAR数据),研究断层滑动速率,断层耦合,地震震间、同震与震后变形;研究地震活动性与危险性等问题;(2)通过岩石实验、沙箱实验、解析方法及数值模拟,研究地震孕震机理,地震触发,水库、二氧化碳注入、地热及油气开发等诱发地震问题;(3)地震预警、地震数值预报与地震概率预报的新方法与新成果;使用机器学习、人工智能的方法分析地震数据的新成果;(4)地震相关的滑坡与海啸等灾害的新进展。
64. 海洋工程地质灾害与海底地貌演化
召集人:刘晓磊1、苏明2、王大伟3*、贾永刚4、吴时国5、陈家旺6
(1) 中国海洋大学
(2) 中山大学
(3) 中国科学院深海科学与工程研究所
*Email: wangdawei@idsse.ac.cn
专题简介:随着人类不断向海洋进军,海洋工程地质灾害已成为制约海洋人类工程活动的重要因素之一。深海海底浅层稳定性对深水海洋工程(如海底电缆铺设、输油管道和石油平台建设、采矿和废物排放等)和沿海城市的安全性评价与预测尤为重要。深水工程作业的设计、施工、运行甚至维修阶段都存在着安全隐患,如海底滑坡、浊流、底辟、沙波、浅水流、浅层气和天然气水合物等。海洋中地震、火山活动,可以诱发海底或诱发海啸,海底威胁沿岸居民的生命财产安全。因此,迫切需要科学的观测技术和理论研究,解决海洋工程地质灾害与海底地貌演化的形成机理和预测方法。
65. 海底流体活动的现代过程与沉积记录
召集人:冯东1*、李超伦2、张鑫2
(1) 上海海洋大学
(2) 中国科学院海洋研究所
*Email: dfeng@shou.edu.cn
专题简介:近年来的研究表明海底都是“漏”的,有大陆边缘发育的冷泉流体活动,洋中脊、岛弧和弧后盆地发育的热液活动,海沟弧前发育的蛇纹岩泥火山等流体活动。这些流体活动向深海输送了大量物质和能量,并孕育了化能自养生物群落。海底流体活动是连接地球表层与内部的窗口,对其现代过程和沉积记录的研究为认识深部物质循环和深部生物圈提供了一个途径。
借第七届地球系统科学大会之际,国内同行就近年来在海底冷泉、热液和蛇纹石化泥火山、天然气水合物等方面取得的研究进展和成果进行交流,有助于促进海底流体研究领域的发展。分会场交流的重点:(1)海底天然气水合物探测、开发和试采进展;(2)海底冷泉活动的生物地球化学过程及沉积记录;(3)海底热液活动的沉积记录;(4)深海热液/冷泉物质能量释放通量的观测与估算;(5)海底流体物质的生物转化与生态效应;(6)深海蛇纹石化与初始有机物的形成过程与机制;(7)其他海底流体活动的现代过程与沉积记录。
66. 深渊探索—俯冲带海沟之谜
召集人:彭晓彤1*、罗敏2、张海滨1
(1) 中国科学院深海科学与工程研究所
(2) 上海海洋大学
*Email: xtpeng@idsse.ac.cn
专题简介:近十年来,随着深渊探测和深潜技术的突破,中国深渊科学从无到有,蓬勃发展。深渊科学研究已经从西太平洋马里亚纳海沟、雅浦海沟扩展到了南太平洋克马德克海沟、新赫布莱德海沟和东南印度洋迪安曼蒂娜海沟等全球多个主要深渊海沟,从单一学科发展成为以地质、生命和环境为主的多学科齐头并进的局面,并开始实施了以中国为引领的全球深渊深潜探索计划,旨在解决深渊(海沟)地质、生命、环境过程及三者相互作用中蕴含的最前沿科学问题。本专题聚焦中国在全球深渊(海沟)探索和多学科研究上取得的新进展,以及中国深渊科学发展面临的机遇与挑战。
67. 南海深水深层油气系统形成机制与分布预测
召集人:朱伟林1、徐长贵2、高阳东3、耿建华1*
(1) 同济大学
(2) 中国海洋石油集团有限公司
(3) 中海石油(中国)有限公司深圳分公司
*Email: jhgeng@tongji.edu.cn
专题简介:近10年全球新发现的大型油气田中深水油气田数量占比67%,储量占比68%。我国南海蕴藏着丰富的油气资源,主要分布在深水-超深水盆地。2021年我国首个自营超深水油气田-南海陵水17-2大气田“深海一号”成功投产,2022年南海深水深层油气田-宝岛21-1气田完钻井深超过5000m,标志着我国海洋油气勘探开发进入深水时代。但是,深水深层油气勘探仍面临诸多挑战。本专题针对南海深水盆地的形成演化与烃源岩发育潜力、深层储层发育机理、深层油气系统成藏机制以及深层储层与油气分布预测等方面的关键科学与技术问题以及未来的发展方向开展交流讨论,以进一步推动南海深水深层油气勘探走上新台阶。
68. 深部成烃成储成藏过程示踪评价与油气富集规律
召集人:朱光有1、高山林2、韩剑发3、周慧4*
(1) 中国石油勘探开发研究院
(2) 中国石化油田勘探开发事业部
(3) 中国石油塔里木油田公司
(4) 中国石油勘探开发研究院
*Email: zhouhui03@petrochina.com.cn
专题简介:能源安全是关系国家经济社会发展的全局性、战略性问题。习近平总书记一直高度重视能源安全,强调“能源的饭碗必须端在自己手里”。近年来,受新冠肺炎疫情、碳达峰碳中和行动、俄乌冲突、极端天气频发等因素叠加影响,全球能源供需严重失衡,能源市场急剧震荡,能源价格大幅飙升,对全球能源市场稳定以及经济发展构成了威胁,也对我国能源安全带来了挑战。
随着理论认识与勘探技术的进步,深层-超深层不断有大油气的发现,已逐渐成为中国油气增储上产的重要领域,因此,建议在主题二中设置“深部成烃成储成藏过程示踪评价与油气富集规律”专题,系统讨论深层-超深层古老烃源岩生烃、规模优质储层形成、油气聚集成藏及超深层流体运移恢复等方面面临的问题,总结深层-超深层油气勘探过程中的经验教训,从而为保障国家能源安全做出更大的贡献。
69. 深水沉积的源汇过程及其能源环境效应
召集人:龚承林1*、林畅松2、解习农3
(1) 中国石油大学(北京)
(2) 中国地质大学(北京)
(3) 中国地质大学(武汉
*Email: chenglingong@cup.edu.cn
专题简介:从山区形成的沉积颗粒进入被称之为由“源”到“汇”的系统中最终沉积下来形成深水沉积体系的源-汇系统研究是当前国际地球科学领域内人们颇为关注的一个重要命题。深水沉积体系中保存下来的地质信息是构造升降、气候变迁、洋流活动、海平面变化等地球表层动力学过程的记录,同时也是深部岩石圈动力学过程的沉积档案。开展深水沉积的由源到汇研究,揭示沉积物如何由“源”搬运到深水盆地并最终沉积下来的过程与响应具有重要的理论意义。此外,深水沉积体系不仅是未来世界常规油气勘探的主体领域,同时也是重要的自然灾害类型(如滑塌诱发的海啸)。开展深水沉积体系的由源到汇研究,揭示深水沉积体系的能源与环境效应具有重要的实践价值。
70. 主动源海底地震技术应用与发展
召集人:刘玉柱1*、徐敏2、耿建华1
(1) 同济大学
(2) 中国科学院南海海洋研究所
专题简介:海洋油气资源超过全球总量的三分之一,海底地震技术极大推动了我国油气勘探正在向深水/超深水发展。主动源海底地震仪(OBS)采集技术凭借其宽方位、大偏移距、多分量、高信噪比等采集优势,使得基于其数据记录的地下多参数结构成像与油气储层参数反演越来越精细,实际应用越来越多。基于主动源OBS数据成像技术的岩石圈深度、盆地尺度的深部构造研究也正成为可能,可以为大陆边缘、海盆、洋中脊和俯冲带等构造动力学研究提供有效的速度结构和地震成像约束。为此,该专题针对基于主动源OBS数据的地震结构反演成像新技术、新观测、新方法和新理论,在深水油气勘探与深部构造解释中的成功应用与技术创新成果,以及未来方向和关键科学问题进行交流与讨论。
71. 海洋地质灾害与探测观测技术装备
召集人:贾永刚1*、吴时国2、陈家旺3
(1)中国海洋大学
(2) 中国科学院深海科学与工程研究所
(3) 浙江大学
专题简介:随着对海洋地质资源勘探开发程度的不断提高、对海洋地质过程认识的不断深入,人类加快了海底资源开发与海洋工程建设活动的步伐。海洋地质灾害主要包括断层、火山活动、海底滑坡、浊流、浅层气、海啸等,对海洋工程、海洋环境以及沿岸人民的生命和财产造成严重的威胁和破坏,是建设海洋强国和海洋科学研究中必不可少的一环。同时,海洋地质灾害探测与观测技术的进一步发展为揭示灾害孕育机制提供了有力的手段支撑、为灾害预警提供了可行实现方案。本专题将聚焦海洋地质灾害与探测观测技术,开展充分交流与讨论。
72. 深海矿产与多圈层相互作用
召集人:石学法1*、孙晓明2、范宏瑞3、何高文4
(1) 自然资源部第一海洋研究所
(2) 中山大学
(3) 中国科学院地质与地球物理研究所
(4) 中国地质调查局广州海洋地质调查局
*Email: xfshi@fio.org.cn
专题简介:深海作为陆地资源的战略接替区,目前已发现多金属结核、富钴结壳、富稀土沉积和热液硫化物等4种矿产资源,其中除含有资源量巨大的Mn、Cu、Pb、Zn等金属外,还含有远超陆地的巨量的REY、Co、Ni、PGE等关键金属,而Sc和Te也具有巨大的成矿潜力。金属元素在深海地球多圈层相互作用过程中的循环从宏观和本质上控制着深海矿产资源的分布,主要包括:(1)壳幔相互作用与金属元素循环;(2)海底表层(海底-海水、海水内部)相互作用与金属元素循环;(3)海底-生物圈相互作用与金属元素循环。本专题关注(但不限于)多圈层相互作用与深海金属元素富集、深海金属元素聚集机制与分布规律、深海矿产资源潜力与开发技术等,也欢迎相关海陆对比研究和陆地成矿作用研究。
73. 南海多圈层地质动力学过程:观测与模拟
召集人:孙珍1*、丁巍伟2、姚永坚3、 李春峰4
(1) 中国科学院南海海洋研究所
(2) 自然资源部第二海洋研究所
(3) 中国地质调查局广州海洋地质调查局
(4) 浙江大学
*Email: zhensun@scsio.ac.cn
专题简介:作为边缘海,南海的形成演化蕴含着与开放大洋截然不同的动力学机制,研究南海对认识全球边缘海的演化与资源前景具有重要启示。经过不断加深的地质地球物理观测和多次大洋钻探,南海研究取得了跨越式发展,其诞生和演化受到俯冲系统和深部过程的制约,是一个多圈层物质与能量交换和再组合的过程。由深及浅地开展深部结构、动力过程、构造变形、岩浆活动、沉积过程及油气-水合物资源的研究,并通过模拟方法探索地表过程与深部地幔和先存构造的关系,对深入认识和开发南海具有重要意义。欢迎从事南海、全球边缘海、被动陆缘、大洋岩石圈、俯冲带等领域研究的学者参与交流,包括但不限于地球物理观测、地球化学分析、动力学模拟等多学科研究方法。
74. 地球系统中的地震波、次声及低频水声耦合观测及模拟
召集人:薛梅1*、林建民2、王涛3、周勇4
(1) 同济大学
(2) 浙江大学
(3) 南京大学
(4) 中国科学院南海海洋研究所
*Email: 08036@tongji.edu.cn
专题简介:地球上的重大事件如地震、火山、海啸、台风、火流星和核爆等可在固体地球、大气及海洋中分别激发地震波、次声及低频水声,并在传播中相互转换。综合考虑这些在地球不同圈层中传播的地震波、次声和低频水声及相互耦合,可以更全面地提供这些事件的信息,也能用来研究地球系统内多圈层之间能量交换。对地震波、次声及低频水声各自的传播特征已有较好的研究,然而它们之间的相互耦合机理、模拟及观测研究亟需系统开展。会议专题欢迎在以下(但不限定)几个方面展开讨论:联合利用地震波、次声和水声研究地球系统重大事件的新进展,地震波、次声和低频水声的观测系统设计及试验研究,地震波、次声和水声两两之间的耦合观测、正演模拟及反演估计等。
75. 深时气候对金属成矿和有机质富集的控制作用
召集人:蔡春芳1*、温汉捷2、王庆飞3
(1)中国科学院地质与地球物理研究所
(2) 中国科学院地球化学研究所
(3) 中国地质大学(北京)
*Email: cai_cf@mail.iggcas.ac.cn
专题简介:地表温度、降雨量、大气CO2和O2浓度等气候因素控制了风化作用、海洋或湖泊氧化-还原条件,从而控制了元素的迁移、锰、铁、磷、铀、稀土、铝土、关键金属和有机碳的富集和成矿作用。比如,巨量锰成矿作用和我国主要烃源岩多分布于冰期-间冰期过渡时期、上升流和/或化学风化作用促进了古生代磷矿、铝土矿的发育,也导致了离子吸附性稀土、红土型钴镍矿矿、盐湖型和沉积型锂矿的富集。迄今为止,气候对这些矿产资源形成的影响仅有一些零星的报道,缺乏机理性探讨和定量描述。本会场拟欢迎来自实例和数值模拟方面的研究成果,探讨(但不局限于)如下问题:(1)冰期-间冰期过渡时期元素碳、铁和锰等的迁移和循环如何促进有机碳、锰和铁富集和成矿作用?(2)深时气候如何控制了磷、铀、稀土、铝土矿和关键金属矿产的形成。
76. 特提斯地球系统演化与油气富集效应
召集人:何治亮1*、朱伟林2、刘可禹3
(1) 中国石化石油勘探开发研究院
(2) 中国海洋石油集团有限公司
(3) 中国石油大学(华东)
*Email: hezhiliang@sinopec.com
专题简介:特提斯域是全球油气最富集的聚集带,常规油气储量占全球总量的65%。特提斯地球系统演化对油气大规模富集的控制机制,是国际地质学界和油气行业共同关注的重大科学问题。特提斯域经历了漫长的原、古、新特提斯洋构造沉积演化历程,其不同阶段和不同部位的地球动力学条件迥异,导致原型盆地发育和叠合方式差异显著。特提斯域盆地前寒武纪-新生代黑色页岩与重大地质事件密切相关,规模性优质储层发育具有全域性规律,膏盐岩沉积与盆地演化阶段和全球性、区域性气候事件密切相关。地球系统演化的复杂性导致特提斯域油气“成藏体系”丰富多彩,不同段、带资源规模、分布层位差别很大。通过本专题研讨,将对揭示特提斯独特的地球系统演化控制下的油气资源富集机理,明确未来油气勘探方向,发挥重要指导作用。
77. 事件沉积记录:解析地球圈层作用中的事件发生过程及触发机理
召集人:卢银1*、孙启良2、刘志飞1
(1) 同济大学
(2) 中国地质大学(武汉)
*Email: yinlu@tongji.edu.cn
专题简介:湖泊、海洋等水下沉积体系保存了秒-年尺度瞬变地质事件(如地震、滑坡、火山、撞击、风暴、海啸、洪水等)、百年-千年尺度气候波动事件(如D-O颤动、Heinrich事件等)、万年-百万年尺度气候环境变化事件(如古近纪极热事件、白垩纪大洋缺氧事件、埃迪卡拉生物灭绝事件等)与地质构造事件(如海峡关闭)等多种地球圈层作用中的事件发生过程信息。随着国际大陆、大洋科学钻探及其他取芯和野外地质剖面研究项目的广泛实施,我们可以获取高分辨率、连续事件沉积记录,进而用于解析地球圈层系统各种事件的发生过程及触发机理,诸如时间、频率、强度、规模、演变及相关联的生物、化学、物理沉积过程等方面的信息,加深对地球系统过程的认识。本专题欢迎地球圈层各类事件的海、陆沉积记录的观测、模拟与实验研究。
78. 数据驱动下的深时地球科学研究
召集人:胡永云1*、胡修棉2、杜震洪3、王新兵4
(1) 北京大学
(2) 南京大学
(3) 浙江大学
(4) 上海交通大学
*Email: huxm@nju.edu.cn
专题简介:定量刻画地球各圈层的协同演化是地球系统科学的必然趋势,也是构建多时空尺度地球演化、预测模型的前提。46亿年的地球演化历史为我们提供了仪器观测和历史记录之外的关键数据,而大数据、云计算、人工智能技术的发展也为我们挖掘和利用深时数据(deep-time data)来洞见地球各圈层协同演化规律提供了新的契机。“深时数字地球(Deep-time Digital Earth, DDE)”的宗旨是共享全球地学数据,分享全球地学知识。专题一方面聚焦地学知识的获取与标准化,另一方面聚焦物质演化、生命演化、地理演化和气候演化等基础科学问题。结合信息科学、数据科学、人工智能等前沿领域,探索前沿科学问题与数据密集型研究案例,共同研讨深时地球科学与地球系统科学研究的发展趋势和研究方向,推动地球科学与信息科学、数据科学的深度交叉。
79. 重大环境演变与能源资源富集
召集人:姜磊1*、赵明宇1、张飞飞2、高远3
(1) 中国科学院地质与地球物理研究所
(2) 南京大学
(3) 中国地质大学(北京)
*Email: lei.jiang@mail.iggcas.ac.cn
专题简介:环境与资源是当下地球科学研究领域的一项重要议题,且深刻影响着人类目前和未来的发展需求与命运。地质历史时期地表的元素循环(C、O、P、N、S、Fe以及其他微量元素等)控制着地球的宜居性演化与能源和沉积矿产等资源富集。生物地球化学循环包含着无机物质与生命的相互作用。主量元素与微量元素的循环之间也存在相互作用,共同塑造了气候温度、大气海洋氧含量和海洋酸碱度等重要环境因素的演化。另外,这些元素循环和环境因素的演化深刻影响并控制了油气、地热、水合物、及沉积矿产等资源的富集。本专题将设定重大环境演变与重要能源资源富集机制为主要议题,强调两者的耦合关系,突出这方面的最新创新成果展示与交流,推动该学科领域发展。
80. 海岸带动力地貌过程与演变机制
召集人:胡湛1*、周曾2、汪亚平3
(1) 中山大学
(2) 河海大学
(3) 华东师范大学
*Email: huzh9@mail.sysu.edu.cn
专题简介:海岸带作为海陆相接的关键区域,不仅承载着重要的社会经济发展任务,同时也具有不可替代的生态服务功能,一直是地球系统科学关注的焦点之一。由于海岸带动力地貌演变对人类社会福祉的重大影响,在气候变化大背景下,海岸带系统稳定性及生物-动力反馈机制日益成为全球性的重要研究议题。为更好地总结我国在海岸带动力地貌过程与生态系统演变方面的研究进展,促进学术交流和学科交叉,在第七届地球系统科学大会上,组织“海岸带动力地貌过程与演变”专题。本专题聚焦于海岸带关键区,也与本次大会的宗旨“陆地走向海洋,海洋结合陆地”相契合。本专题所涉及的研究议题包括但不限于:(1)海岸带水沙动态过程及未来趋势演化;(2)海岸带生态系统演化与生态修复;(3)海岸动力灾害与海岸防护;(4)河口海岸演化与全球气候变化。
81. 印太边缘海极端热力事件及其生态和气候效应
召集人:肖福安1*、王东晓2、王鑫3、周文4
(1) 广州大学
(2) 中山大学
(3) 中国科学院南海海洋研究所
(4) 复旦大学
*Email: fuanxiao@gzhu.edu.cn
专题简介:印太边缘海是亚洲夏季风的水汽源地和水汽通道,随着全球变暖加剧,印太边缘海增暖显著。印太大洋拥有丰富的海洋和大气过程,如ENSO,IOD,MJO,副热带高压,越赤道气流,印尼贯穿流等。这些过程可以通过影响太阳辐射和潜热感热通量,海洋环流,中尺度涡,海洋混合等过程诱发和维持海洋极端热力事件。本专题拟介绍印太边缘海极端热力事件的观测事实和数值模拟(包括不同时间尺度,深度,和水平尺度),从海陆气过程揭示相关机理,并且希望有跨学科研究揭示极端事件对海洋生态系统和生物地球化学过程的调制作用。本专题以印太边缘海极端热力事件为纽带,希望为研究“两洋一海”的海洋、气候、生态环境、以及相关领域的跨学科学者互动提供一个友好的平台。
82. 古亚洲洋演化及其环境效应
召集人:肖文交1*、毛启贵1、敖松坚2、宋东方2
(1) 中国科学院新疆生态与地理研究所
(2) 中国科学院地质与地球物理研究所
*Email: wj-xiao@mail.iggcas.ac.cn
专题简介:暂缺
83. 中国大洋钻探科学执行计划
召集人:翦知湣1*、周力平2、林间3、王风平4
1. 同济大学
2. 北京大学
3. 南方科技大学
4. 上海交通大学
*Email: jian@tongji.edu.cn
专题简介:半个多世纪的国际大洋钻探计划把地质学从陆地扩展到全球,对世界地球科学的发展做出了划时代贡献。2020年10月,国际IODP发布面向2050年的大洋钻探《科学框架》,展示了未来大洋钻探的科学前景。然而,这样一个包罗万象、计划管未来30年的科学框架,很难用来具体指导大洋钻探的科学运行。我国亟需制定面向2035年的中国大洋钻探科学执行计划。
本专题欢迎大家投稿、积极参与讨论,进而提出国家战略亟需大洋钻探解决的关键科学问题,优先选择我国具备领先的科学主题和方向攻关,如“气候演变与低纬驱动”、“大洋俯冲带的板块运动”和“海底生命与深部碳循环”等,通过执行2个五年(2025-2035)的多航次任务,依靠海底高新技术与大数据的双轮驱动,推动地球系统科学的理论创新和变革,至2035年牢固确立我国成为国际大洋钻探的引领者之一,提升我国深海研究的国际地位。
地址: 上海市四平路1239号, 同济大学海洋地质国家重点实验室 邮编: 200092 Email: cess@tongji.edu.cn
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