儀器儀表和地球科學相關性分析
(-)近中期面臨的主要科學問題
近中期地球科學發(fā)展面臨的主要科學問題是：如何系統(tǒng)性和整體性研 究地球系統(tǒng)過程；如何探索解決人類生存、社會發(fā)展和地球系統(tǒng)相關聯(lián)的 資源、環(huán)境、災害問題。
(二）近期需要開展的主要研究工作
圍繞上述面臨的主要科學問題，今后一段時間需要開展的研究工 作是：
地球系統(tǒng)多圈層相互作用的研究
地球系統(tǒng)科學就是研究組成地球系統(tǒng)的空間圈、大氣圈、水圈、固體 地球（地殼、地幔、地核或巖石層、軟流層、中間層）和生物圈（包括人 類）的各子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系、相互作用中運轉的機制，地球系統(tǒng)變化的 規(guī)律和控制這些變化的機理，包括空間、大氣、海洋、冰凍層與固體地球 的相互作用及其對全球變化的影響，板塊邊界及板塊內部形變的特征、動 力學及其與地震、火山等災害的關系，地球深內部的結構、組成、狀態(tài)、
動力學及其他地球子系統(tǒng)的關系等；研究探測地球表層結構，研究成礦、
成藏的復雜動力學過程，進行能源、資源的立體“透明”勘查，認識成 礦、成藏規(guī)律，提高找礦效率，同時研究行星地球環(huán)境與生命過程及日地 空間環(huán)境和時空演化，從而為全球環(huán)境變化預測和資源利用建立科學基 礎，并為地球系統(tǒng)的科學管理提供依據(jù)。
地球系統(tǒng)中的物理、化學、生物過程及其相互作用研究
以“地球系統(tǒng)”為研究對象，將大氣圈、水圈（含冰凍圈）、
(層）和生物圈視為一個整體，探討由一系列相互作用過程，包括系統(tǒng)各 組成成分之間的相互作用，物理、化學和生物三大基本過程的相互作用以 及人與地球的相互關聯(lián)和作用，海洋的物理和生物地球化學過程及其資源 環(huán)境效應；及由這些相互作用過程聯(lián)系起來的復雜非線性多重耦合系統(tǒng)形 成的地球系統(tǒng)的運行機制。
人類活動與地球系統(tǒng)的關系研究 
圍繞人類活動對地球系統(tǒng)的影響和適應，主要研究人類活動對地球系 統(tǒng)的影響造成的問題，包括災害、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等，如潔凈淡水短 缺，陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)退化，土壤侵蝕加劇，生物多樣性破壞，大氣物 理、化學性質變化，放射性氣體及核輻射影響，漁業(yè)產量下降等。特別是 隨著全球變化問題的升溫，我國作為《氣候框架公約》（UNFCCC)簽約 國和《京都議定書》簽字國，將承擔越來越大的人類活動對全球溫室效應 的義務。
4.地球系統(tǒng)相互作用及其變化對人類生存與發(fā)展的影響
自然災害已經(jīng)成為威脅人類生命、財產安全的主要災害之一，圍繞最 大程度降低災害損失，重點研究具有中國地域特點、典型而帶全球性的資 源環(huán)境災害等問題，認識地球系統(tǒng)的復雜性，提高地球系統(tǒng)變異的可預測 性。主要研究復雜Afe球系統(tǒng)的非線性相互作用所導致的地球環(huán)境的演化與 演化過程中形成的復雜系統(tǒng)以及相應的社會和工程復雜系統(tǒng)，包括突發(fā)地 球自然災害與氣候變化的預報和處理及控制，特別是氣象災害、地質災 害、地震、火山等災害現(xiàn)象的監(jiān)測預測、防御、應急響應和救助的科學 問題。
(三）所需的主要技術支撐體系
地球科學是觀測的科學，為了保證上述研究工作的進行，近期需要發(fā) 展的主要技術支撐體系是：
空間對地觀測系統(tǒng)。為發(fā)展我國地基、?；?、空基、天基的地球觀 測系統(tǒng)，需要為先進衛(wèi)星對地觀測系統(tǒng)、先進航空遙感對地觀測系 統(tǒng)以及空、亞軌道遙感對地觀測平臺系統(tǒng)等配制大型專用儀器設備。
地球科學研究觀測網(wǎng)絡系統(tǒng)。為建立和發(fā)展全球綜合地球觀測網(wǎng)絡 (EOS),需要建立綜合地球物理和地球化學觀測網(wǎng)絡，利用天然地震和可 控震源建立地震觀測陣列，同時為獲取基本觀測數(shù)據(jù)和資料，還需建立地 球觀測信息共享系統(tǒng)。
大陸科學深鉆系統(tǒng)。為開展資源探査、環(huán)境保護、地質地震災害預 測等應用性研究，需要在中國大陸科學鉆探深井，建立高精度的實驗觀測 技術支撐體系。
地球模擬器系統(tǒng)。為支撐地學基礎研究的深人開展，需要建立能夠 模擬地球多圈層相互作用、地球內部構造及其狀態(tài)變化以及地球環(huán)境災害 發(fā)生過程等的數(shù)值模擬模型，即地球模擬器系統(tǒng)。