——地理学家应积极开展地球系统科学的研究


　　“地球系统科学”是近十多年来人类面临人口膨胀、资源匮乏和环境恶化三大危机后提出的综合研究地球环境变化的科学思想和基础理论科学。这就是说，“地球系统科学”是适应全球变化研究而提出的。全球变化研究是从整体的角度出发，将气圈、水圈、岩石圈和生物圈看成是具有有机联系的“地球系统”，其主要目标是：“描述和认识控制整个地球系统的相互作用，着重物理、化学和生物学过程；描述和理解生命的独特环境；描述和理解发生在该系统中的重大全球变化以及人类活动的影响方式”，其基本思路是对全球变化进行描述、理解、模拟和预测。因此，全球变化研究被认为有以下重要特点：一是将地球作为一个整体来进行研究，即“地球系统科学”的研究，其中特别重视界面上的物理、化学和生物过程及其中的系统相互作用的研究，因此全球变化研究是多学科交叉的综合研究；二是重视人类活动与作用（它被视为是影响全球变化的三大驱动力之一）对地球系统变化的影响；三是要着重对未来50~100年内的变化进行预报，为可持续发展服务。

　　黄秉维院士高瞻远瞩，以其敏鋭的洞察力，很早就觉察到了国际学术研究的这一新趋向，幷且进一步论述了地球系统科学是区域可持续发展战略的理论基础。他号召地理学家参与地球系统科学的发展，强调应在跨学科的综合研究工作方面下功夫。这是黄秉维教授站在学科前沿不断提出新思想、新课题，运筹帷幄，为推动我国地球系统科学研究和地理学向前发展做出的又一次重要的贡献!我在学习黄教授一系列论述及其他作者关于全球变化与地球系统科学研究论述或成果后，有下述几点粗浅的感想和看法。

　　1　机　遇    

　　如前所说，全球变化及地球系统科学的研究重视地球表层各个圈层的相互作用，并着重开展其物理、化学、生物三个过程及人为作用影响的研究，这与地理学特别是自然地理学的研究目标实际上是相似或基本一致的。早在1960年，黄秉维先生在他提出的自然地理学研究的三个方向中，即已明确提出和强调了研究这三个过程的重要性。时隔30多年后，这一见解得到公认，并作为世界科学家共同为解决全球环境变化问题而努力奋斗的目标，我认为意义十分重大。地球系统科学的提出及区域可持续发展战略研究，为地理学家提供了施展才华的宽阔舞台，同时亦给地理学特别是自然地理学的复兴和发展带来了机遇。而地理学家也一定能够发挥本门学科综合性和区域性的优势，抓住这个机遇，在这一新的研究使命中做出成绩，进而为促进本门学科的发展做出较大的贡献。

　　2　挑　战    

　　黄先生告诫我们：不宜将地球系统科学与地理学混为一谈。我理解，这或许是由于地球系统科学研究的问题，较之地理学一般涉及的范围更加宽广、具体和深刻，而且地球系统科学研究需采用“综合集成法”，需要地理学以外的其他学科的参与，即多学科交叉研究才能取得进展和成就。这实际上是一种挑战。因此，地理学本身必须在地球系统科学与区域可持续发展的研究实践中，不断锻炼、改造、发展和提高，才能适应形势的要求。另一种挑战来自邻近其他学科的参与和发展。过去一般认为可能是属于地理学范围的不少研究领地，现在愈来愈多地被其他学科渗透甚至占领。如地质学家（例如刘东生、安芷生等）在研究全球规模范围的极地—赤道—极地（PEP）大断面的气候变化序列及中国古季风气候；气候学家（如汤懋苍等）在研究地球软流层的环流型式及其与地殻隆起或夷平以及与地球大冰期、间冰期形成机理的关系；生态学家（如张新时等）在研究陆地生态系统和森林一草原陆地样带等。他们的研究都明显表现了学科的渗透和交叉，这是很有启迪意义的。这既是压力也是动力，它激励我们只有面对现实，勇于迎接挑战，积极响应黄秉维先生的号召，大力参与地球系统科学的研究，才能使我们屹立   于世界科学之林，并为这一世界性的研究做出自己应有的贡献。

　　3　几点意见    

　　由于黄秉维院士的推动，与全球变化有关的地球系统科学的研究，已在地理学界受到高度的重视，有些地理学家已经取得了重要的研究成果。为了促进这一研究的发展，笔者认为：    

　　1）似有必要集思广益，召开专门的会议，讨论研究制定发展我国地球系统科学的具体目标、方案和计划。    

　　2）有关计划应在全球变化研究的旗帜下，选择我国人为作用影响较大、环境问题突出的重要区域以“解决问题”为中心开展研究。因为多学科交叉或跨学科的研究，大多是以复杂而具体的需要解决的问题为核心的。    

　　3）地球系统科学的研究，应进一步强调地球表层各圈层（或各子系统）的相互作用即界面问题的重要性，并切实加强对物理、化学、生物三个过程及人类活动影响的研究。地理学界这方面的工作，有的可侧重于研究环境演变的历史过程，但更多的应着重于研究现代过程。只有这样，才能更好地发挥和体现地理学的优势，真正为可持续发展服务。    

　　4）要有又软又硬的本领，在综合与分析两个方面下功夫。一些地理研究成果常常存在两种偏向：或有表面之“综合”，而颇乏具体深入的分析；或有相当具体细致的研究，但整体意识、综合观点及概念往往较差。这都妨碍我们做更大的事情。因此黄先生教导的“在综合指导下分析，再在分析的基础上综合”是极其重要的。地理学家应像芭蕾舞演员那样，一只脚牢牢地扎立于大地上，即要有地理学一两个分支学科坚实的专业基础和过硬本领以进行该领域深入的分析研究工作，同时另一只脚又可作全方位的旋转运动，有总揽全局的功能。21世纪的地球科学是多学科交叉或跨学科研究的世纪。我们相信，只要我们坚韧不拔的努力，“总有一天会水滴石穿”，以达我们的目的的。

　　原载:陆地系统与地理综合研究——黄秉维院士学术思想研讨会文集.北京:科学出版社,1999,17~19.）