1.地球科学十大前沿热点
从研究主题来看，地球科学领域的10大热点前沿更侧重于全球气候变化。其中，利用地球系统模型开展的气候敏感性评估、全球气候变化研究等课题，自2015年以来已4次入选《研究前沿》报告，显示了地球科学对人类活动和气候变化研究的持续关注。从研究方法上看，利用天基探测平台开展地球科学研究的特点更加突出，再次印证了遥感和信息技术进步对地球科学发展的巨大推动作用。
焦点前沿-“基于多卫星数据的全球火灾排放评估” Human-driven decline inglobal burn火是一个重要的地球系统过程，它改变了生态系统和大气成分。火灾排放产生的大量气溶胶粒子不仅影响区域和全球大气成分及其物理化学性质，而且对地-气系统的能量平衡、空空气质量和人类健康有重要影响。随着空探测技术的发展，利用卫星遥感技术可以获得长期、大空尺度的大气和陆面信息，成为定量估算火灾排放量、火灾发生和燃烧强度的重要手段。
这一热点前沿集中在全球火灾排放量估算、火灾燃烧面积变化、制图算法和产品等方面。使用了NASA的“水”卫星和“地球”卫星上携带的中分辨率成像光谱仪的数据以及在此基础上创建的全球火灾排放数据库。中分辨率成像光谱仪是美国地球观测系统计划中观测全球生物和物理过程的重要仪器。全球火灾排放数据库是一个权威数据集，广泛用于量化世界各地不同类型的火灾排放，提供污染气体排放的近实时估计，并跟踪正在发生的火灾事件。
关键前沿——“全球降水数据集的开发与评估”
目前获取降水信息的方法主要有四种，包括地基雨量计观测、地基雷达遥感、卫星遥感、大气数据的再分析和模拟等。目前常用的全球降水数据集主要包括三种类型:基于站点测量的数据集、卫星相关数据集和再分析数据集。由于上述测量方法在观测原理、算法精度、产品时间空分辨率、覆盖范围等方面存在较大差异，不同的全球降水数据集存在较大差异，但也存在明显的互补性。集成了未来最先进、最精确的主要测量方法和数据的全球降水数据集，有望支持更多优秀的科学研究。
这一热点前沿侧重于对各种全球降水数据集的类型、空间分辨率、时间分辨率、全球覆盖、时间范围、数据来源、校正和算法的分析和比较。
2.地球科学领域的新兴前沿
地球科学领域的一项研究被选为新兴前沿，即“Insight关于火星地震探测的研究”。
SEIS: Insight对火星内部结构的地震实验
洞察号是美国宇航局“发现”计划中的任务之一。2018年5月发射，同年11月在火星表面着陆。其主要任务是调查火星的内部结构和过程，了解包括地球在内的岩石行星的形成和演化。
这一新前沿主要集中在Insight开展的内部结构地震实验、火星地震数据分析、火星大气观测等任务的初步探测成果。
以上数据摘自中国科学院科技战略咨询研究所、文献信息中心、柯睿卫安联合发布的《2021研究前沿》。《研究前沿2021》报告展示了11个高度聚合的重大学科中活跃或发展迅速的热点前沿和新兴前沿，客观反映了相关学科的发展趋势。本文整理摘录了2021年地球科学相关研究前沿。
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