CZEN提出推进关键带科学实施的战略
一、关键带科学战略的使命
1、跨学科的合作。主要目的包括:①关键带科学需要来自多种学科的见解;②以跨学科、集成方法推动技术创新和变革;③在一个开放的社区,合作成果将大于部分工作相加的总和。
2、“深层”科学。主要包括:①研究纵深时间是从瞬时到整个地质时间;②研究的结构为从树冠营养物质流动下降到基岩;③探究造成的深刻见解和影响之间的深层联系。
3、预测知识。主要包括:①勘探和定量模型应齐头并进;②验证假设的普遍性,推进关键带科学领域研究;③生产和传播有利于人类的新知识。
二、未来十年关键带科学愿景
国际上地球关键带研究的趋势更定量化、更动态、定位、更突出长期监测,而且研究范围日趋全球化、国际化。未来十年关键带科学愿景主要包括:①关键带科学被认为是一个重要的和开创性的新科学领域;②将其作为一个充满活力和沿环境梯度的动态战略科学网络,优化推进关键带科学现状研究;③与全球其他重要的网络和合作伙伴有紧密的联系;④关键带科学有一系列研究指导的概念模型;⑤关键带科学采用一组通用测量方法;⑥关键带科学正在通过集成传感器系统采集实时数据——这些数据被收集和整理,并在平台上共享;⑦在整个观测网络,从多尺度和时间序列上广泛采用模块化和集成模型与工具验证重要假设;⑧CZEN被视为研究人员和教育工作者一个开放、包容、合作的社区。
三、关键带科学战略的战略目标
未来3年,关键带科学研究主要实现以下4个主要目标。
目标1:演示关键带科学的本质变革
预期成果:①到2016年秋季,识别和广泛宣传关键带科学的3个变革的想法:首先,通过所获得的观测数据首次揭示深层表面如何随着关键带景观变化而发生改变;其次,通过现在新的机理模型提供相对于地表地形的深层地表过程空间结构的定量预测;再次,通过获得的观测首次揭示地表能量输入,并转化为不同的水、矿物质和深部生物活动的差异;②宣传来自观测网络的关键带的研究发现;③创建一个综合的物理、化学和生物属性的关键带观测网络;④到2018年,使关键带日益增长的知识结构可用来解释水文分区。
目标2:实现关键带观测网络(CZOs)基础设施集成
到2018年预期成果:①建立一套确定的关键带网络通用测量指标;②建立一组确定的通用关键带网络数据管理协议;③通过关键带网络使用选定的模型验证不同尺度的假设。
目标3:增加参与关键带科学网络活动的意识
到2019年的预期成果:①到2018年,建立至少一个关键带网络与长期生态研究网络(LTER)之间实质性的合作活动;②增加CZOs资助之外的研究和教育机构的数量;③主持促进与更广泛的科学界合作的开放式关键带科学会议;④建立促进跨网络的教育和宣传资源共享和专业知识的机制;⑤公布新的关键带网络的使命、价值观和愿景。
目标4:未来CZOs网络结构和愿景的阐释
预期成果:①在2016年,向美国国家科学基金会(NSF)提交阐述未来关键带观测网络可替换模型的立场文件;②至2017年底,通过未来网络验证参与更广泛的社区活动而制定的一套关于关键带的假设;③至2017年底,参与更广泛的社区,为未来CZOs探索替代模式,并制定可推荐的最优结构。 (王立伟)