为加深青年学者对“碳中和”国家战略的理解，为国家碳中和目标的实现提供科技支撑，2021年1月11日，中科院青年创新促进会大气所小组联合大气所青年实验室举办了“碳中和青年研讨会”，探讨地球科学在碳中和中的贡献以及知识不足。会后，大气所青促会小组组织了以青年科研工作者为主的团队，联合撰写了“碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析”一文。《中国科学院院刊》于5月20日刊登了此文。
本文从地球系统科学角度，分析了支撑“碳达峰、碳中和”目标的大气、陆地和海洋相关的地球系统科学中的若干科学和技术问题及现存的知识不足。从地球系统模式、气候监测指标、温室气体监测技术、碳源汇核算方法体系等方面，阐述了支撑碳中和的关键技术手段及现存的问题。
基于目前存在的挑战和不足，本文也提出了若干建议：
(1) 自主构建气候变化监测指标系统，深入理解气候系统多圈层相互作用过程和机制，为碳中和目标的实现提供科学基础。
(2) 自主研发温室气体监测与核查技术和平台，为碳中和目标提供先进的技术手段支撑
(3) 进一步完善地球系统模式，以国家“地球系统数值模拟装置”为核心，建设国家碳中和核算-评估-决策支持中心，用科技能力建设支撑碳中和战略的实施。
实现碳中和涉及到人为减排、能源结构调整、人工碳汇等手段的实施，这些本质上都属于有序人类活动。同时，人类社会通过降低碳排放的手段进行气候调控属于对自然环境的人工调控或者最优调控问题，也是自然控制论的研究范畴。针对“碳达峰与碳中和“的重要科学和技术问题，青年学者要继承和发扬老一辈科学家的重要理论成果，支撑我国建设世界科技强国。
图. “碳达峰、碳中和”进程必将伴随着人与自然密切、快速的耦合和相互作用。
该研究主要受中科院青年创新促进会的支持。本文撰写团队来自8个国内研究机构，包括：中国科学院大气物理研究所、中国科学院大学、南方海洋科学与工程广东省实验室 、南京大学、中国科学院青岛生物能源与过程研究所、中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所、河海大学、中山大学。
【论文信息】
蔡兆男,成里京,李婷婷,郑循华,王林,韩圣慧,王凯,屈侠,江飞,张永雨,朱建华,龙上敏,孙扬,贾炳浩,袁文平,张天一,张晴,谢瑾博,朱家文,刘志强,吴琳,杨东旭,魏科,吴林,张稳,刘毅,曹军骥.碳中和目标下的若干地球系统科学和技术问题分析[J].中国科学院院刊,2021.36(5):602-613. http://www.bulletin.cas.cn/zgkxyyk/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20210512&flag=1