在美國政府建議的2011財年經費預算計劃中，與地球科學相關的政府機構主要有美國能源部、美國地質調查局、美國國家科學基金會與美國國家航空航天局。本文對美國2011財年經費預算報告中上述4個部門涉及地球科學項目的經費預算增減情況進行了分析。

 

在美國2011財年經費預算中，美國能源部（DOE）的碳捕獲與封存、煤炭研發、地熱研發、地球科學研究和氣候變化研發都得到了更大的資助。針對這些活動與其他可再生能源研發的地球科學研究，在美國2011財年將得到額外的，但增幅不是很大的資助。沿著猶卡山（Yucca Mountain）的石油和天然氣研發、地質廢料儲存即將在2011財年終止。

 

2011年政府已提出給美國地質調查局（USGS）在原來經費的基礎上再增加1.9%的經費資助。未削減任何核心計劃的經費，其中增幅最大的一個計劃是全球變化計劃。

 

美國國家科學基金會（NSF）對地球科學部的資助經費將比2010財年增加7.4%。地球科學研究將增加8.7%的研究經費，包括支持地球透鏡計劃（EarthScope）和關鍵帶觀測計劃（Critical Zone Observatories）。

 

美國國家航空航天局（NASA）方面，在2011財年預算中，其地球科學部將增加26.8%的經費預算，主要是為了繼續支持美國國家研究委員會（NRC）十年調查中的5個高優先研究領域和15個持續開展任務。下一代載人航天計劃被終止，使得NASA未來在此方面的預算投入不明確。

 

地球科學涵蓋了研究與發展（R&D）非常廣泛的領域，包括從基礎研究、地球內部的過程研究，到能源資源、水資源、土地利用與開發、自然災害和環境問題等高級應用的跨學科研究。雖然本文集中介紹4個關鍵部門和機構中的地球科學計劃，但地球科學的研究活動還可以在其他16個部門和機構的近300個計劃中找到。

 

2011財年預算有利于與氣候變化和可再生能源資源有關的地球科學研究。對碳捕獲與封存、氣候變化和能源資源，尤其是地熱研發的資助，將會使美國能源部（DOE）和美國地質調查局（USGS）取得重要研究成果。

 

美國國家科學基金會（NSF）將在2011財年投資7.66億美元，緊密圍繞其地球科學部，支持科學、工程和教育的可持續發展計劃。同時地球科學部在固體地球科學研究領域新發起了地球動力學系統研究計劃。

 

美國國家航空航天局（NASA）在2011財年地球科學領域經費繼續得到突破性增加，將按照2007年美國國家研究委員會（NRC）十年調查報告《地球科學與空間技術應用：國家未來十年及以后更長時間的緊迫任務》（Earth Science and Applications from Space: National Imperatives for the Next Decade and Beyond）中規劃的那樣，去開發并啟動一系列地球觀測衛星研究。預算建議允許在未來幾年內繼續增加經費資助額度，完成地球觀測任務，了解影響氣候變化、災害、自然資源和其他有關的社會問題的地球系統過程。

 

美國能源部

 

化石能源研發：DOE化石能源辦公室繼續支配其大部分資金進行煤炭研發，主要針對碳捕獲與封存（CCS）開展研究、開發和實證。在2011財年，石油、天然氣和非傳統化石能源研發將被終止。未來發電計劃將得到來自2009 年美國復蘇與再投資法案（ARRA）的10億美元經費資助，2010財年和2011財年不再提供資助。

 

天然氣研發將在2011年從科學辦公室的地球科學調整到基礎能源科學，經費預算為0.175億美元。對調整時間以及調整計劃是否對天然氣研發有影響沒有作出解釋，但從準備過程看，將會有大規模舉措去引領天然氣研發，新的調整主要集中在應用研究和基礎研究方面。

 

基礎能源科學：為了將經費預算賬目與基礎能源科學的工作結構緊密結合，DOE將地球科學研究置于化學、地球科學和能源生物科學相結合的研究計劃中，隸屬于科學辦公室基礎能源科學處。該計劃向在地球化學、水文學、巖石力學和地球物理成像領域進行基礎地球科學研究的高校和DOE國家實驗室提供經同行評議的撥款。2011財年地球科學預算經費增加了0.284億美元，其中0.175億美元是由于天然氣研發的調整而增加的，此外還增加了0.1億美元，為的是深入理解受地球物理影響的氣候變化和高分辨率成像地球物理與地球化學研究。

 

生物和環境研究：地球系統科學是生物和環境研究中氣候和環境科學研究計劃的一個重要組成部分。根據預算報告，將提供1.91億美元用于支持美國全球變化研究計劃，提供3.05億美元用于支持環境和氣候科學，提供0.86億美元用來支持氣候和地球系統模擬研究，提供1.01億美元用于支持氣候和環境設備與基礎設施建設。該研究主要為政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五次評估需要的模擬與分析提供支持，涉及到碳捕獲與封存、地下的生物地球化學、放射能化學和核廢棄物清潔。

 

地熱：2011財年節能和可再生能源辦公室將得到0.55億美元資助，比2010財年增加了0.11億美元。該辦公室收到來自ARRA的3.93億美元的資金，主要用于絕緣材料研究和生物燃料的研發。

 

勞動力：美國總統再一次提出發起“再激勵”（RE-ENERGYSE）計劃，奪取能源科技前沿陣地，支持下一代清潔能源創新人才的培養。這是一個將由DOE和NSF聯合實施的教育運動，旨在激勵成千上萬的美國年輕人投身于清潔能源職業。再激勵運動將為獎學金、跨學科研究生計劃、學術機構和創新性公司的伙伴關系提供資金支持，以培養一代應對能源挑戰的美國人。2010財年國會在RE-ENERGYSE計劃中沒有投入，但在2011財年將提供0.36億美元支持，并有0.15億美元用來發展和培養清潔能源教師與科學家。

 

猶卡山（Yucca Mountain）場址特性研究：2011財年總統預算將繼續提出終止猶卡山核廢料儲存計劃，不再提供經費支持。美國核管理委員會（NRC）很有可能會討論如何處理猶卡山核廢物管理和終止，以及立法方面的問題。

 

美國地質調查局

 

美國地質調查局2011財年的總預算是11億美元，和2010財年相比預算經費增加了0.216億美元。增加的經費主要用于為新能源領域研究提供0.03億美元，為氣候變化適應研究提供0.11億美元，為水文學水系研究提供0.09億美元，為地貌研究提供0.036億美元，為日益增多的自然災害恢復提供0.04億美元，為陸地衛星數據連續性任務（LDCM）提供1.34億美元，以及為海岸與海洋空間計劃提供0.04億美元經費資助。

 

地質計劃2011財年將獲得2.54億美元經費，比去年增長了0.05億美元。災害、地磁學、地質測繪、礦產資源和數據保存將繼續保持與2010財年同等資助水平，而海岸帶與海洋地質研究將增加0.03億美元研究經費，能源資源評估將增加0.02億美元研究經費。水資源與生物資源計劃核心計劃經費漲幅最大，表1與礦產資源計劃是國家唯一提供有關礦產資源評估以及有關礦產資源潛力、產量、消費量及環境影響等客觀研究成果的科學信息計劃。地質資源評估，包括礦產資源和能源資源計劃，今年的資助經費在前屆政府提出削減后略有增加。礦產資源和能源資源評估，以及礦產和能源潛力、生產、消費和環境影響的不含任何偏見的研究成果，將為聯邦政府提供科學信息。

 

美國地質調查局對地質災害、地質景觀、海岸帶評估和水資源計劃等主要的核心計劃，以及氣候變化研究和評估提供的經費漲幅最大。地理研究、調查與遙感計劃也將從國家地理空間計劃經費中轉撥0.76億美元，以加強地理研究，促進地理計劃的效果，處理社會問題。USGS分配給遙感的預算仍主要是針對Landsats 5和7，以及與NASA一起合作的陸地衛星數據連續性任務（LDCM）。

 

2008年財政年度制定的預算就明確表示，全球變化計劃資助經費將獲得最大的增加。2011財年USGS全球變化研究預算總經費為0.72億美元，比2010財年經費撥款增加了0.14億美元。增加的經費主要分配如下：增加0.08億美元給國家氣候變化與野生動物科學中心，增加0.02億美元給地質與生物固碳，增加0.01億美元為其他內部局研發氣候變化決策工具，增加0.33億美元為衛星數據歸檔和0.01億美元用于生物學研究。

 

美國國家科學基金會

 

美國國家科學基金會地球科學部（GEO）2011財年將獲得9.55億美元的經費支持，比2010年實際撥款增加了7.4%（大約0.66億美元）。約有5.05億美元作為研究經費，0.45億美元用于教育，3.88億美元主要是用于基礎設施建設，0.18億美元作為教育培訓經費。GEO提供的經費包括了聯邦政府提供的63%的研究經費，用于支持大學地球科學的基礎教育。

 

固體地球科學總的預算經費是1.99億美元，比2010財年增加了8.7%（0.16億美元），其中1.22億美元作為研究經費，0.05億美元作為教育經費。為美國地震學聯合研究會（Incorporated Research Institutions for Seismology,IRIS）提供0.13億美元研究經費，為美國國家地球表面動力學中心（National Center for Earth-surface Dynamics，NCED）提供0.03億美元研究經費和為地球透鏡計劃（EarthScope）提供0.26億美元研究經費，資助經費有小的升幅。剩余的經費將繼續支持NSF涉及的寬泛的科學、工程與教育的可持續發展、地球科學部的地球動力學系統、關鍵帶觀測和懷俄明州大氣研究超級計算中心的建設。

 

美國國家航空航天局

 

美國國家航空航天局的科學任務部（SMD）包括地球科學、行星科學、天體物理學和太陽物理學，將在2011財年獲得50億美元，其中相比2010財年增加的3.81億美元分配給地球科學部（ESD），用來幫助完成國家研究委員會（NRC）2007年的十年調查報告——《地球科學和空間技術應用：國家未來十年及以后更長時間的緊迫任務》。

 

ESD包括6個計劃：地球系統任務（8.09億美元）、地球科學探路者（3.04億美元）、研究（4.38億美元）、應用科學（0.37億美元）、技術（0.53億美元）和多任務運作（1.61億美元）。ESD有15個地球觀測航天器，并將在2011年發射3顆衛星，即國家極軌環境衛星系統（NPOESS）預研項目、Glory 和Aquarius衛星。

 

ESD預算將支持NASA去發展并重新恢復軌道碳衛星（OCO），分配1.7億美元經費；加速發展新的地球科學衛星，分配1.5億美元經費；擴展和加速氣候變化模擬能力；繼續完成和發射陸地衛星數據連續性任務（2013年6月）和全球降雨觀測衛星計劃（2013年7月）。土壤水分主動—被動監測衛星（SMAP）和第二顆冰、云和陸地觀測衛星（ICESat-2）的研發將加速，NASA繼續實施“IceBridge”計劃，通過一個新空氣傳播科學項目來研究格陵蘭與北極冰的變化，試圖彌補ICESat-1和ICESat-2存在的不足。扭曲變形、生態系統結構、冰動力學（DESDynI）和氣候絕對輻射和折射觀測（CLARREO）將被加快研究，準備在2017年發射。

 

2011財年預算將終止星座計劃，發展下一代載人航天器與火箭發射，這將為NASA載人航天飛行器計劃帶來不確定性，并且期望國會能對科學任務董事會及其他NASA部門提供經費支持與指導建議。

 

（作者單位：中國科學院資源環境科學信息中心、中國科學院國家科學圖書館蘭州分館）