2009年可以算是地球科学界相对平稳的一年。值得庆幸的是，与前几年不同，没有发生举世惊骇的特大灾害，倒是有不少值得回顾的进展与发现。纪念达尔文诞辰200周年和“进化论”发表150周年，成了一场捍卫科学、反对倒退的全球性学术检阅；埃塞俄比亚发现的人类骨骼，把我们祖先的历史上推到440万年以前……我国的2009年，在祁连山发现了永久冻土带的可燃冰，在西昌成功发射了第二颗北斗导航卫星，在南极建成了首个内陆科考站——昆仑站，在东太平洋和南大西洋发现了新的深海热液区、采到了黑烟囱……

　　最大特点在于观测系统的迅速发展

　　然而，这一年最大的新闻还在年底，那就是哥本哈根的世界气候变化大会。气候变化是地球科学的题目，在气候应对里头，既有政治、又有科学，地球科学的学术问题卷入政治之争如此之深，恐怕还找不到先例。然而，气候变化与生存环境早已是近年来地球科学突出的主题。2009年又是联合国“国际地球年”(2008)收尾的年份，这项国际活动的目的是促使地球科学更好地为社会可持续发展服务，所列的十大主题，前四项就是地下水、自然灾害、健康和气候变化，第五项才是自然资源。

　　可见，地球科学在变。责任在变，性质也在变。资源和环境是地球科学的两大任务，而环境这一头出现了新的难题。资源枯竭当然压力重大，2009年初，我国中长期规划的重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”启动，就是地球科学在能源、资源方面的重大举措之一。但是，与资源勘探相比，环境变化的预测本质上是个新问题，是个地球科学还没有学会如何回答的问题。不仅是气候变化，印尼海啸、卡特琳娜飓风、汶川地震……一系列的自然灾害，都向地球科学提出了要求，要求预测人类未来的生存环境。现在的人类，是不是在和自然“对着干”？社会还能不能按原来的路子发展下去？能够站出来回答的，不再是某一个学科，而是地球科学的整体，因为地球是一个系统。工业化以来放出的二氧化碳，到了大气里却发现增加量缺少了1/3，只好到土壤和深海去寻找“失踪的碳”；但是时间尺度不同，碳在土壤里停留了成百上千年，到了海底更可以超过十万年，都比大气里长得多。于是需要跨越地球圈层、横穿时空尺度，这就是“地球系统科学”。

　　难点还不止是跨学科，而且是研究方法的根本问题。要预测未来先要观测今天，要揭示机制就要有连续观测。因此，当今地球科学最大的特点在于观测系统的迅速发展。在全球范围内，“地球观测部长峰会”决定建设的全球综合地球观测系统(GEOSS)已经在2005年开始，全面协调国际对地观测活动。我国中长期规划也设有“高分辨率对地观测系统”的重大专项。

　　与此同时，地球科学各学科都在发展观测系统。大气和海洋本来就讲究观测，值得注意的是固体地球科学的观测。资源勘探关心的是“矿产在哪里”，做的是空间里的预测；而环境保护、灾害预警问的是“以后会怎样”，做的是时间里的预测，关心的是变化过程。其实找矿也同样要求了解矿床形成和破坏的过程，总之固体地球科学正在发展自己的观测系统。首先是地震观测，比如美国的全球地震网(GSN)和数字地震仪网的国际联合(FDSN)等；近年来又建立起观测地球内部动力学过程的大型计划，如美国的“地球透镜计划”(EarthScope)，澳大利亚的“玻璃地球计划”，加拿大的“岩石圈探针计划”，以及我国在华北等地布设的宽频带地震观测网。其中，美国的“地球透镜计划”最为壮观，用600个地震仪观测点，875个GPS定位站，加上150个钻井应力仪在美国陆上作长期连续观测，在三维空间里追踪大陆岩石围的地球动力学变化、理解地壳运动的机制，投入2亿美元、经过5年的建设，现在已经全部到位、正常运行。

　　更具有挑战性的是海底观测。2009年12月8日，加拿大“海王星”海底观测网NEPTUNE正式启用。这项耗资上亿美金、海底光缆800公里长、目前世界上最大的海底观测系统，对深海海底的各种过程进行原位、实时的连续监测，包括板块移动、深海热液和“可燃冰”以及生态环境的种种变化，不怕风暴、不用间断，用光电缆供应能源、传输信息，现在已经记录到海底火山爆发的宏伟场面。这项殊荣本来应该属于美国，原来的“海王星”计划是以美国为主、加拿大只占1/3，但美国政府缺乏经费支持，酝酿了十来年的美国“海洋观测计划(OOI)”推迟到2009年9月方才开始，2014年建成启用，包括区域、近海和大洋三大部分的海底观测，其中“区域”部分就是原来由美方承担的“海王星”计划。而更加宏伟的海底观测计划是在日本，日本用5亿～6亿美元建造了全球最大的“地球号”科学钻探船，在四国岛以南、菲律宾海北端的

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