應(yīng)對(duì)氣候變化，將有力地帶動(dòng)國(guó)家基礎(chǔ)研究的進(jìn)步，推動(dòng)創(chuàng)新型國(guó)家的建設(shè)

圍繞人類(lèi)生存環(huán)境的可持續(xù)性，認(rèn)識(shí)和應(yīng)對(duì)氣候變化提出了廣泛而豐富的基礎(chǔ)研究課題，可有力地帶動(dòng)國(guó)家基礎(chǔ)研究水平的提升，促進(jìn)原始創(chuàng)新和學(xué)科交叉，支撐科學(xué)發(fā)展，引領(lǐng)未來(lái)，并強(qiáng)化我國(guó)在國(guó)際科學(xué)界的話(huà)語(yǔ)權(quán)。

基于大氣科學(xué)的可持續(xù)地球綜合模擬氣候變化的復(fù)雜性在于其物理因素眾多、密切相關(guān)、且存在非線(xiàn)性行為。氣候建模本身就是一個(gè)復(fù)雜的工作，不僅包括了大氣、陸地、海洋、植被、冰川及大氣化學(xué)等因素，也計(jì)入了與人類(lèi)活動(dòng)有關(guān)的全球碳循環(huán)、氣溶膠等，太陽(yáng)的作用是作為一個(gè)重要的輸入。氣候模式不僅包括求解有關(guān)的方程組，更離不開(kāi)大量的物理參數(shù)，越精細(xì)求解，計(jì)算量越大，也可稱(chēng)為氣候云計(jì)算體系。發(fā)展氣候模式與空氣污染模式相耦合的模式，建立共同預(yù)報(bào)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的科學(xué)基礎(chǔ)，更完整地把人類(lèi)的群體行為納入氣候建模中，是一個(gè)有難度和特點(diǎn)的工作。大氣科學(xué)研究的一個(gè)具體目標(biāo)，就是建立高置信度的氣候系統(tǒng)模式，求解這樣的氣候模式，將使人們深入理解人類(lèi)與氣候的相互作用，以及是否存在人類(lèi)影響氣候變化的臨界點(diǎn)。反之，也將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氣候變化對(duì)人類(lèi)活動(dòng)可持續(xù)性的制約。

地理工程學(xué)包括氣候在內(nèi)的全球和地區(qū)性的多種變化，提出了許多涉及跨學(xué)科的對(duì)策研究課題。它又會(huì)使人們進(jìn)一步深化對(duì)工業(yè)化和城市化應(yīng)有的科學(xué)模式和可持續(xù)性的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，地下空間也被用作二氧化碳封存和工業(yè)廢棄物及核廢物地質(zhì)儲(chǔ)存的場(chǎng)所，這些事情必須與水資源保護(hù)、食物生態(tài)系統(tǒng)維護(hù)、土壤保護(hù)、國(guó)防安全等關(guān)聯(lián)起來(lái)，進(jìn)行綜合研究。尤其重要的是，只有在這種綜合研究的基礎(chǔ)上，才能提出可持續(xù)發(fā)展的地下基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的科學(xué)方案。這是涉及地學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)、機(jī)械、材料及信息技術(shù)等交叉學(xué)科的工作。人類(lèi)是否有可能實(shí)施一些全球尺度的“地球工程”，不對(duì)生存環(huán)境帶來(lái)負(fù)面效應(yīng)，又能遏制氣候變化的不利影響甚至改變氣候，也屬于這一研究領(lǐng)域。

海洋與氣候?qū)W海洋不僅有巨大的吸收CO2的能力，而且海洋吸收和儲(chǔ)存能量的能力可以緩沖極端氣候變化；另一方面，海洋表面溫度和洋流對(duì)大氣有重要影響，而海洋表面的蒸發(fā)是地球上大部分降水的來(lái)源；海洋溶解過(guò)多的CO2，會(huì)導(dǎo)致海洋酸性增加，從而打破海洋的化學(xué)平衡，破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)（含魚(yú)類(lèi)）；氣候變化會(huì)改變海平面的高度和海洋鹽度，海洋溫度上升可能使海底天然氣水合物融化，釋放甲烷，后者又會(huì)反過(guò)來(lái)導(dǎo)致溫度進(jìn)一步上升，而天然氣水合物（可燃冰）是重要的能源資源。海洋與氣候?qū)W的研究不僅對(duì)認(rèn)識(shí)氣候變化十分重要，而且對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)、保護(hù)和利用海洋生物和資源具有重大意義。