應對氣候變化，將有力地帶動國家基礎研究的進步，推動創(chuàng)新型國家的建設

圍繞人類生存環(huán)境的可持續(xù)性，認識和應對氣候變化提出了廣泛而豐富的基礎研究課題，可有力地帶動國家基礎研究水平的提升，促進原始創(chuàng)新和學科交叉，支撐科學發(fā)展，引領未來，并強化我國在國際科學界的話語權。

基于大氣科學的可持續(xù)地球綜合模擬氣候變化的復雜性在于其物理因素眾多、密切相關、且存在非線性行為。氣候建模本身就是一個復雜的工作，不僅包括了大氣、陸地、海洋、植被、冰川及大氣化學等因素，也計入了與人類活動有關的全球碳循環(huán)、氣溶膠等，太陽的作用是作為一個重要的輸入。氣候模式不僅包括求解有關的方程組，更離不開大量的物理參數(shù)，越精細求解，計算量越大，也可稱為氣候云計算體系。發(fā)展氣候模式與空氣污染模式相耦合的模式，建立共同預報和風險評估的科學基礎，更完整地把人類的群體行為納入氣候建模中，是一個有難度和特點的工作。大氣科學研究的一個具體目標，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與氣候的相互作用，以及是否存在人類影響氣候變化的臨界點。反之，也將進一步認識氣候變化對人類活動可持續(xù)性的制約。

地理工程學包括氣候在內(nèi)的全球和地區(qū)性的多種變化，提出了許多涉及跨學科的對策研究課題。它又會使人們進一步深化對工業(yè)化和城市化應有的科學模式和可持續(xù)性的認識。同時，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)儲存的場所，這些事情必須與水資源保護、食物生態(tài)系統(tǒng)維護、土壤保護、國防安全等關聯(lián)起來，進行綜合研究。尤其重要的是，只有在這種綜合研究的基礎上，才能提出可持續(xù)發(fā)展的地下基礎設施建設的科學方案。這是涉及地學、力學、生物學、機械、材料及信息技術等交叉學科的工作。人類是否有可能實施一些全球尺度的“地球工程”，不對生存環(huán)境帶來負面效應，又能遏制氣候變化的不利影響甚至改變氣候，也屬于這一研究領域。

海洋與氣候學海洋不僅有巨大的吸收CO2的能力，而且海洋吸收和儲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源；海洋溶解過多的CO2，會導致海洋酸性增加，從而打破海洋的化學平衡，破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)（含魚類）；氣候變化會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，后者又會反過來導致溫度進一步上升，而天然氣水合物（可燃冰）是重要的能源資源。海洋與氣候學的研究不僅對認識氣候變化十分重要，而且對人類認識、保護和利用海洋生物和資源具有重大意義。