——地理學家應積極開展地球系統科學的研究


　　“地球系統科學”是近十多年來人類面臨人口膨脹、資源匱乏和環境惡化三大危機後提出的綜合研究地球環境變化的科學思想和基礎理論科學。這就是説，“地球系統科學”是適應全球變化研究而提出的。全球變化研究是從整體的角度出發，將氣圈、水圈、岩石圈和生物圈看成是具有有機聯繫的“地球系統”，其主要目標是：“描述和認識控制整個地球系統的相互作用，着重物理、化學和生物學過程；描述和理解生命的獨特環境；描述和理解發生在該系統中的重大全球變化以及人類活動的影響方式”，其基本思路是對全球變化進行描述、理解、模擬和預測。因此，全球變化研究被認爲有以下重要特點：一是將地球作爲一個整體來進行研究，即“地球系統科學”的研究，其中特别重視界面上的物理、化學和生物過程及其中的系統相互作用的研究，因此全球變化研究是多學科交叉的綜合研究；二是重視人類活動與作用（它被視爲是影響全球變化的三大驅動力之一）對地球系統變化的影響；三是要着重對未來50~100年内的變化進行預報，爲可持續發展服務。

　　黄秉維院士高瞻遠矚，以其敏鋭的洞察力，很早就覺察到了國際學術研究的這一新趨向，并且進一步論述了地球系統科學是區域可持續發展戰略的理論基礎。他號召地理學家參與地球系統科學的發展，强調應在跨學科的綜合研究工作方面下功夫。這是黄秉維教授站在學科前沿不斷提出新思想、新課題，運籌帷幄，爲推動我國地球系統科學研究和地理學向前發展做出的又一次重要的貢獻!我在學習黄教授一系列論述及其他作者關於全球變化與地球系統科學研究論述或成果後，有下述幾點粗淺的感想和看法。

　　1　機　遇    

　　如前所説，全球變化及地球系統科學的研究重視地球表層各個圈層的相互作用，並着重開展其物理、化學、生物三個過程及人爲作用影響的研究，這與地理學特别是自然地理學的研究目標實際上是相似或基本一致的。早在1960年，黄秉維先生在他提出的自然地理學研究的三個方向中，即已明確提出和强調了研究這三個過程的重要性。時隔30多年後，這一見解得到公認，並作爲世界科學家共同爲解决全球環境變化問題而努力奮鬥的目標，我認爲意義十分重大。地球系統科學的提出及區域可持續發展戰略研究，爲地理學家提供了施展才華的寬闊舞臺，同時亦給地理學特别是自然地理學的復興和發展帶來了機遇。而地理學家也一定能够發揮本門學科綜合性和區域性的優勢，抓住這個機遇，在這一新的研究使命中做出成績，進而爲促進本門學科的發展做出較大的貢獻。

　　2　挑　戰    

　　黄先生告誡我們：不宜將地球系統科學與地理學混爲一談。我理解，這或許是由於地球系統科學研究的問題，較之地理學一般涉及的範圍更加寬廣、具體和深刻，而且地球系統科學研究需采用“綜合集成法”，需要地理學以外的其他學科的參與，即多學科交叉研究才能取得進展和成就。這實際上是一種挑戰。因此，地理學本身必須在地球系統科學與區域可持續發展的研究實踐中，不斷鍛煉、改造、發展和提高，才能適應形勢的要求。另一種挑戰來自鄰近其他學科的參與和發展。過去一般認爲可能是屬於地理學範圍的不少研究領地，現在愈來愈多地被其他學科滲透甚至佔領。如地質學家（例如劉東生、安芷生等）在研究全球規模範圍的極地—赤道—極地（PEP）大斷面的氣候變化序列及中國古季風氣候；氣候學家（如湯懋蒼等）在研究地球軟流層的環流型式及其與地殻隆起或夷平以及與地球大冰期、間冰期形成機理的關係；生態學家（如張新時等）在研究陸地生態系統和森林一草原陸地樣帶等。他們的研究都明顯表現了學科的滲透和交叉，這是很有啓迪意義的。這既是壓力也是動力，它激勵我們只有面對現實，勇於迎接挑戰，積極響應黄秉維先生的號召，大力參與地球系統科學的研究，才能使我們屹立   於世界科學之林，並爲這一世界性的研究做出自己應有的貢獻。

　　3　幾點意見    

　　由於黄秉維院士的推動，與全球變化有關的地球系統科學的研究，已在地理學界受到高度的重視，有些地理學家已經取得了重要的研究成果。爲了促進這一研究的發展，筆者認爲：    

　　1）似有必要集思廣益，召開專門的會議，討論研究制定發展我國地球系統科學的具體目標、方案和計劃。    

　　2）有關計劃應在全球變化研究的旗幟下，選擇我國人爲作用影響較大、環境問題突出的重要區域以“解决問題”爲中心開展研究。因爲多學科交叉或跨學科的研究，大多是以復雜而具體的需要解决的問題爲核心的。    

　　3）地球系統科學的研究，應進一步强調地球表層各圈層（或各子系統）的相互作用即界面問題的重要性，並切實加强對物理、化學、生物三個過程及人類活動影響的研究。地理學界這方面的工作，有的可側重於研究環境演變的歷史過程，但更多的應着重於研究現代過程。只有這樣，才能更好地發揮和體現地理學的優勢，真正爲可持續發展服務。    

　　4）要有又軟又硬的本領，在綜合與分析兩個方面下功夫。一些地理研究成果常常存在兩種偏向：或有表面之“綜合”，而頗乏具體深入的分析；或有相當具體細緻的研究，但整體意識、綜合觀點及概念往往較差。這都妨礙我們做更大的事情。因此黄先生教導的“在綜合指導下分析，再在分析的基礎上綜合”是極其重要的。地理學家應像芭蕾舞演員那樣，一只脚牢牢地扎立於大地上，即要有地理學一兩個分支學科堅實的專業基礎和過硬本領以進行該領域深入的分析研究工作，同時另一只脚又可作全方位的旋轉運動，有總攬全局的功能。21世紀的地球科學是多學科交叉或跨學科研究的世紀。我們相信，只要我們堅韌不拔的努力，“總有一天會水滴石穿”，以達我們的目的的。

　　原載:陸地系統與地理綜合研究——黄秉維院士學術思想研討會文集.北京:科學出版社,1999,17~19.）