西太平洋地球系統(tǒng)多圈層相互作用重大研究計劃

2022年度項目指南

“西太平洋地球系統(tǒng)多圈層相互作用”重大研究計劃立足地球科學(xué)前沿和國家重大需求，瞄準(zhǔn)西太平洋作為地球系統(tǒng)的窗口所擁有的科學(xué)價值和地域優(yōu)勢，提煉和把握以流體為紐帶的跨圈層動力過程與能量物質(zhì)循環(huán)這一重大科學(xué)問題，進行多學(xué)科、跨尺度、跨圈層綜合研究，發(fā)展板塊構(gòu)造理論，服務(wù)于西太平洋氣候、環(huán)境、資源及國家安全等重大戰(zhàn)略目標(biāo)。

2022年度是本重大研究計劃受理項目申請的第5年，根據(jù)前期資助布局、中期已取得的階段性成果和整體進度安排，經(jīng)指導(dǎo)專家組研究決定，2022年度不再受理“培育項目”和“重點支持項目”，而是著力于“集成項目”的申請和立項，以利于實現(xiàn)本重大研究計劃的預(yù)期目標(biāo)。

一、科學(xué)目標(biāo)

本重大研究計劃的總體科學(xué)目標(biāo)：揭示西太平洋多尺度海洋及板塊俯沖的動力過程，認識其中的物質(zhì)能量交換機理，闡明地表圈層與地球深部圈層的關(guān)聯(lián)機制，揭示流體在跨圈層動力過程中的作用機理，把地球系統(tǒng)科學(xué)從地表圈層拓展到地球深部，引領(lǐng)跨尺度、跨圈層的多學(xué)科交叉研究，建立跨圈層地球系統(tǒng)科學(xué)的理論框架。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃的核心科學(xué)問題：西太平洋跨圈層動力過程與物質(zhì)能量循環(huán)。該重大研究計劃的組織實施將圍繞以下三個關(guān)鍵科學(xué)問題展開：

(一)西太平洋復(fù)雜地形對海洋動力過程和氣候系統(tǒng)的影響。

西太平洋緊鄰歐亞大陸，具有全 球最典型的溝弧盆體系和海底復(fù)雜地形結(jié)構(gòu)。西太平洋獨具特色的構(gòu)造與地形體系如何影響海洋動力過程和氣候系統(tǒng)是有待突破的關(guān)鍵科學(xué)問題。

(二)西太平洋流固界面跨圈層物質(zhì)與能量交換過程。

西太平洋具有豐富的陸源物質(zhì)輸入、活躍的海底熱液和冷泉活動、廣泛的海底裂隙，是研究跨圈層物質(zhì)能量循環(huán)的關(guān)鍵區(qū)域。然而，流固界面跨圈層物質(zhì)能量交換對巖石圈演化和海洋深層環(huán)流等動力過程的影響仍不清楚，是本重大研究計劃所需解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。

(三)西太平洋板塊俯沖與地球深部流固相互作用。

西太平洋是研究板塊俯沖和地球深部過程的天然實驗室，流固相互作用對板塊俯沖相關(guān)的深部物質(zhì)循環(huán)和巖石圈演化十分重要，并與資源環(huán)境密切相關(guān)，是完善板塊構(gòu)造理論和發(fā)展地球科學(xué)亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。

三、2022年度資助的研究方向

“集成項目”應(yīng)以科學(xué)問題為導(dǎo)向，在前期“培育項目”和“重點支持項目”研究成果的基礎(chǔ)上，擬重點資助以下研究方向：

(一)西太平洋復(fù)雜地形和多尺度動力過程相互作用、能量串級與三維混合過程集成研究(資助強度750-850萬元/項)。

針對西太平洋復(fù)雜地形條件下海洋多尺度動力過程研究，集成重大研究計劃現(xiàn)有觀測數(shù)據(jù)和研究成果，開展針對性的補充強化觀測，構(gòu)建西太平洋典型復(fù)雜地形區(qū)域海洋綜合數(shù)據(jù)庫;闡明西太平洋復(fù)雜地形影響下的海洋多尺度能量串級、海洋混合及其物質(zhì)輸運機制，構(gòu)建復(fù)雜地形多尺度過程相互作用與能量串級理論框架;發(fā)展西太平洋深海復(fù)雜地形三維混合參數(shù)化方案，研發(fā)西太平洋性能優(yōu)良的海洋數(shù)值模式，服務(wù)于海洋與氣候模擬及預(yù)測。

(二)西太平洋多時間尺度能量與物質(zhì)界面交換及其在地球系統(tǒng)中的作用。

1. 西太平洋海氣界面多尺度物質(zhì)循環(huán)集成研究(資助強度350-450萬元/項)。

集成重大研究計劃現(xiàn)有數(shù)據(jù)和成果以及歷史資料，聚焦西太平洋生物泵過程如何調(diào)控海氣界面物質(zhì)交換及不同溫室氣體的氣候效應(yīng)，開展西邊界流地形約束下具有不同環(huán)流-生物地球化學(xué)特征的區(qū)域系統(tǒng)—北赤道流、副熱帶流渦中心、黑潮及其延伸體的集成研究，融合觀測與數(shù)值模式定量碳、氮、鐵等生源要素的海-陸-氣跨界面和水體內(nèi)部交換通量，揭示生物泵過程中這三種關(guān)鍵元素間的耦合與分異及其動力與生物地球化學(xué)調(diào)制，評估海洋CO2、N2O的源匯演變及兩者的復(fù)合氣候效應(yīng)。

2. 西太平洋流固界面多尺度物質(zhì)循環(huán)集成研究(資助強度350-450萬元/項)。

集成重大研究計劃現(xiàn)有數(shù)據(jù)和成果并整合西太平洋鉆孔歷史資料，聚焦西太平洋流固界面物質(zhì)通量及其與海洋碳循環(huán)的互饋作用，融合新興現(xiàn)場與室內(nèi)分析技術(shù)，開展西太平洋陸架泥質(zhì)區(qū)、陸坡與海槽的熱液-冷泉系統(tǒng)、跨低生產(chǎn)力和高生產(chǎn)力深遠海沉積區(qū)的流固界面物質(zhì)循環(huán)集成研究，估算不同類型沉積區(qū)流固界面碳、鐵等元素的交換通量并揭示其調(diào)控過程，同時利用沉積記錄探討流固界面這些元素通量在冰期-間冰期的變化特征及其海洋碳循環(huán)與海底資源效應(yīng)。

(三)西太平洋俯沖起始機制與俯沖帶水-碳循環(huán)(資助強度750-850萬元/項)。

以流固相互作用為主線，圍繞板塊俯沖起始和俯沖帶水-碳循環(huán)，凝練整合重大研究計劃相關(guān)項目的重要進展，梳理形成針對核心科學(xué)問題的成果體系和潛在重大突破方向，圍繞問題聚焦典型區(qū)域和交叉驗證，揭示西太平洋新生代板塊俯沖起始機制與動力演化，解析俯沖帶水-碳循環(huán)機理及其在流固耦合中的作用，提出集成研究的計劃方案、強化觀測的綜合靶區(qū)和理論驗證的鉆探建議，推動本重大研究計劃關(guān)鍵科學(xué)問題深化和理論突破。

四、項目遴選的基本原則

圍繞核心科學(xué)問題，本重大研究計劃強調(diào)和鼓勵：

(一)對實現(xiàn)總體科學(xué)目標(biāo)的貢獻率。

(二)促進科學(xué)問題解決的新思路、新方法。

(三)學(xué)科交叉、海陸氣結(jié)合。

(四)促進我國相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的國際合作與共享。

(五)關(guān)鍵觀測、探測技術(shù)與數(shù)值模式的發(fā)展。

五、申請要求及注意事項

(一)申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷;

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

(二)限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2022年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

(三)申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2022年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2022年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃2022年度集成項目資助期限為3年，申請書中的研究期限應(yīng)填寫“2023年1月1日-2025年12月31日”。資助項目數(shù)和資助經(jīng)費將根據(jù)申請情況和申請項目研究工作的實際需要而定。

2. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2022年3月11日-3月15日16時。

(1)申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)(以下簡稱信息系統(tǒng))中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

(2)本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，將對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，在了解已批準(zhǔn)項目和總結(jié)國內(nèi)外已有成果、明確新的突破點以及如何探索的基礎(chǔ)上，自行擬定項目名稱、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

(3)申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”，附注說明選擇“西太平洋地球系統(tǒng)多圈層相互作用”，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼。

集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

(4)申請人在申請書“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)首先明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

3. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2022年3月15日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月16日16時前在線提交本單位項目申請清單。

4. 其他注意事項。

(1)為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

(2)為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

(四)咨詢方式。

國家自然科學(xué)基金委員會

地球科學(xué)部四處

聯(lián)系電話：010-62326909