美國國家科學基金會(NSF)地球科學部2013財年優先研究領域*
美國國家科學基金會(NSF)地球科學部(Directorate for Geosciences,GEO)主要支持海洋科學、大氣與地球空間科學和固體地球科學領域的研究以及基礎設施與教育,深化對整個地球系統的理解。GEO不僅在理解、預測和幫助美國響應環境事件與環境變化中發揮著關鍵作用,而且在幫助決定更好地利用地球資源中也起到了重要作用。NSF的GEO作為美國地球科學基礎研究政府資助機構,其政策支持、經費投入、設施建設、優先研究領域的情況分析,對我國地球科學基礎研究的經費投入和資助戰略具有借鑒意義。
美國國家科學基金會(NSF)2013財年的預算申請報告中提出,NSF地球科學部(GEO)2013財年的預算經費在2012財年計劃經費8.85億美元的基礎上增加了0.21億美元(增長2.4%),總預算達到9.06億美元。NSF GEO按學科劃分為大氣與地球空間科學處(AGS)、固體地球科學處(EAR)、海洋科學處(OCE)和創新與合作的教育與研究(ICER)。本文重點介紹NSF GEO各學科處2013財年的經費資助方向,分析其重點優先研究領域。
大氣與地球空間科學處(AGS)支持探究地球大氣物理、化學和動力學的活動,空間尺度上從地球表面到太陽,時間尺度上從幾分鐘到幾千年。2013財年AGS將加大支持大氣與地球空間科學的基礎關鍵領域,包括具有重大影響的大氣與空間天氣災害的動力學和預測研究,并支持NSF的可持續科學、工程和教育計劃(SEES),在沿海地區開展自然與人為驅動過程的復雜動態相互作用研究,支持21世紀自然科學與工程學計算機基礎設施框架(CIF21)和NSF的其他投資。
AGS也尋求平衡地支持科學研究和科學設施。AGS年度預算的約50%是用來支持觀測和計算的設施,以及阿雷西博天文臺和美國國家大氣研究中心(NCAR)的聯邦資助研究和發展基金。其余50%的AGS預算是為個人、小團體和類中心的研究資助;總的來說,在這50%預算支持下的研究項目中,約有26%是用于新的研究資助,剩下的資金繼續資助往年的研究。
AGS將支持SEES計劃“創建一個更具有抗災能力的美國”(Ca MRA)項目,其資助額為550萬美元。對于AGS而言,SEES Ca MRA項目的總目標是促進災害相關科學的基礎研究和支持廣泛的研究,從而更好地理解和預測大氣與空間天氣災害。此外,AGS將出資350萬美元支持SEES沿海項目,SEES沿海項目的目標是對脆弱的沿海生態系統實現定位與系統了解,得到定量預測值,以及確定加強沿海抗御能力的途徑。
AGS將出資270萬美元支持“地球立方體”項目,以資助符合NSF促進數據功能科學這一目標的研究、開發和工具。且AGS增加了對INSPIRE計劃200萬美元的資助,旨在提高其對跨學科方向的支持力度。
阿雷西博天文臺的資金將保持在320萬美元。對美國國家大氣研究中心(NCAR)的支持減少了631萬美元,總計達9 229萬美元。這種支持力度可維持NCAR/懷俄明州超級計算機中心(NWSC)的運行,使其在預算之內如期完成,并保持對NCAR其他主要社會研究基礎設施的支持。對研究資源的支持減少了352萬美元,總計為2 710萬美元,表示其更加注重使用現有的工具進行研究而不是開發儀器。
固體地球科學處(EAR)支持關于地球結構、組成和演化以及45億年歷史的地球生命等基礎研究。研究成果將有助于更好地了解地球上過去、現在和未來的環境變化,以及礦產、水、生物和能源資源的自然分布,并提供預測和減輕地質災害(如地震、火山爆發、洪水和山體滑坡)影響的方法。
在地球表層過程研究方面,EAR支持地貌和土地利用、水科學、地球生物學和低溫地球化學、沉積地質學和古生物學的研究。而地球內部過程領域則包括地球物理學、構造地質學、巖石學、地球化學和大陸動力學。EAR的最新計劃是“地球透鏡”,即一個專門研究北美大陸結構和構造的2億美元項目。除了這些核心項目,EAR還有“儀器和設施”計劃,支持以社區為基礎的共用設施,及獨立研究者的儀器獲取和開發,并且資助能吸引和支持學生與年輕研究者從事地球科學領域研究的教育計劃活動。
EAR支持的2個最大的設施是地球透鏡計劃和地震學聯合研究機構(IRIS)計劃,這是一項以社區為基礎的地震儀器設備。總的來說,EAR投資的36%用于新的研究資助,剩余64%資金繼續資助以往的研究。
EAR將繼續出資700萬美元參與SEES計劃,用于“水、可持續性和氣候”項目的征集。EAR在2013財年將啟動2個新的SEES計劃:“創建一個更具有抗災能力的美國”(Ca MRA)項目及SEES沿海項目,資助額分別為600萬美元與250萬美元。EAR會增加50萬美元(共200萬美元)支持裂谷與俯沖邊緣地球動力學過程計劃(Geo-PRISMS),這是一個跨海洋與固體地球學科的聯合項目,目的在于研究大陸邊緣地球動力學過程。
對地震學聯合研究機構(IRIS)的支持減少了111萬美元,共1 125萬美元,這反映了提高效率和簡化操作符合他們新的綜合管理結構。“地球透鏡”計劃將增加112萬美元,總計達2 617萬美元,包括了5年計劃中第一年的300萬美元,1 500萬美元用于項目的資本收購,以及所提出的2014年地球透鏡計劃傳輸陣列(TA)站遷至阿拉斯加后,留在美國中部和東部的250個傳輸陣列站的長期布設和短期運作。另外減少了120萬美元,共計2 287萬美元,用以支持多用戶的研究儀器、購置或設備的升級,以及開發新的儀器、分析技術和軟件。
海洋科學處(OCE)支持水體的跨學科研究,以更好地了解不斷變化的海洋環流和溫度、海洋生態系統的健康、海洋化學特性的變化和海洋酸化的影響。OCE還支持海洋邊緣地質和海底調查,了解過去海洋與氣候條件的相關研究;甲烷水合物的穩定性研究;以及由地震、火山爆發引發的自然災害研究和海洋深部微生物生命的研究。利用海洋科學跨學科的性質、可視化尖端技術的能力和海洋對環境變化的影響,開展正規和非正規的海洋教育。由于海洋科學有出海考察的需求,OCE支持研究船舶、具有深潛能力的潛艇和自動交通工具以及技術先進的傳感器和儀器設備。
OCE將資助5 400萬美元用于研究前沿知識、基于生態系統的管理、沿海海洋空間規劃、保護海洋生物多樣性、增加大氣二氧化碳對海洋酸化的影響、加強海洋觀測和基礎設施,及更好地理解北極地區不斷變化的環境。OCE的33%經費用于資助新研究,其余67%資金繼續資助以往的研究。
OCE的研究預算將適度增加1 249萬美元,其中包括NSF 200萬美元的INSPIRE項目投資(比2012財年高出100萬美元),以吸引跨學科的海洋科學家。
科學和技術政策辦公室(OSTP)、海洋科學和技術小組委員會(SOST)將公布恢復海洋研究優先計劃實施戰略(ORPPIS)。OCE將投資600萬美元在新的SEES沿海項目,為新的GEO項目提供450萬美元創建Ca MRA,以支持有關遭受嚴重風暴、海嘯、長期石油泄漏影響及生物危害(例如赤潮、外來物種入侵)的研究計劃和設施。
出資270萬美元支持21世紀自然科學與工程學計算機基礎設施框架(CIF21)。OCE將有助于NSF支持地理信息研究的“地球立方體”計劃,提高科學儀器等新興的國家數據和計算密集型設施,如海洋觀測計劃(OOI)的訪問和連接。暗能量生物圈調查中心(C-DEBI)將獲500萬美元資助。
將投資600萬美元,繼續與極地計劃辦公室(OPP)、生物科學部(BIO)和其他機構合作,以滿足對生態系統的生物、海洋p H值降低的化學過程和對重要海洋資源的影響優先研究的建議。
船舶更新的持續投資包括100萬美元用于區域級研究船(RCRVs)的概念設計和開發活動。在2013財年,海洋觀測計劃(OOI)的操作和維護將繼續增加1 330萬美元,達4 010萬美元。將投資3 890萬美元繼續支持綜合大洋鉆探計劃(IODP),比上年減少550萬美元,將繼續使用喬迪斯·決心(Joides Resolution)號鉆探船。2013財年是當前十年IODP計劃的最后一年,未來的新計劃將在2014財年開始。在2013財年,NSF在綜合大洋鉆探計劃(IODP)的投資將主要用于對國際合作伙伴和行業的支持。
在教育和研究方面,ICER支持新穎的、復雜的、或合作性的項目。這些投資跨越傳統的地球科學邊界,鼓勵跨學科活動并直接對整個地球科學界的關鍵需求做出回應。在2013財年,該部門將在氣候研究、國際活動、教育、多樣性和人力資源開發方面進行戰略投資。經費的53%資助新研究,其余47%資金繼續資助往年的研究。
ICER將支持GEO對SEES計劃的增加,這將為減輕和適應威脅到可持續發展的環境變化的技術奠定基礎。2013年特別重視北極及其海岸的脆弱地區。ICER將參與建立一套功能強大的可持續發展的研究網絡,并判定清潔能源以及使用這些資源對環境和社會的影響。在2013財年,ICER的SEES項目資助額將達到1 675萬美元。ICER支持多樣化的國際合作活動,加強美洲國家之間的合作研究。
資料來源:http:∥www.nsf.gov/about/budget/fy2013/pdf/08-GEO_fy2013.pdf
原題:FY 2013 NSF budget request to Congress
(中國科學院國家科學圖書館蘭州分館/中國科學院資源環境科學信息中心 王立偉 編譯)
(譯者電子信箱,王立偉:wanglw@llas.ac.cn)
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10.3969/j.issn.0235-4975.2012.11.006
2012-09-18。