自然科学
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双碳目标下前沿技术部署与进展报告刘琦岩 等在《人类 21 世纪备忘录》①一文中,徐冠华院士等人提出了人类历史进程中存有“三大不动点议题”的论述——在人类文明的历史阶段,发展主题始终围绕能源、食品和健康三大议题展开。这三大议题是人类发展诸多议题中基础中的初始基础,支柱中的核心支柱。这三大议题当中每部分内容都用来刻画过生命赖以维系的要素指标或命名过某个历史阶段,如化石能源时代、核动力时代、刀耕火种、稻作文明、水产经济、能耗指数、蛋白质摄入量、可再生能源阶段、自然疗法时代、基因疗法时代等。这三大议题每个又都具有宏观累积效应——个体的或局部的问题,会以极快的速度累积成为巨大的、风险性极高的社会难题。其中,能源议题同食品与健康议题又不太一样, 因为对于温饱和健康状态的认知,个体和群体之间有很多通感。能源议题受地域、生产方式影响很大,它更多地取决于环境的变量与供给。这也许是相对于其他觉识,能源自觉更晚到来的一个原因。这里所讲的能源自觉,就是指人们对人与能源关系的认知、评价和主动改善的思考。人类的能源自觉只是近现代才产生并得到持续丰富的觉识,代价甚高,来之不易。 影响这三大议题的关键因素主要有 3 个方面:需求、科技和制 度。其中的科技,又是关键中的关键。因为需求有给定的方面,制度 总是事后成型的,只有科技既影响着需求的自我满足水平,又影响着 相关社会管理治理的体制机制。另外,需求和制度又反过来影响着相 关科技的发展、吸纳和运用。所以,关于科技前瞻展开的维度,除科 技自身外,也主要是从社会需求与制度选择中进行分析预测的。“环球同此凉热”,过去诗人的感慨如今已是全球共情共鸣的能源话题。面对气候变化、双碳约束、大气治理等日趋紧迫的全球问 题,能源科技和产业发展被认为承担着重要责任。从这个意义上讲, 主动感知、预测未来能源科技的方向和领域,是人类能源自觉的一种体现。对能源科技的谱系化、结构化分析,同时深入分析人与能源的关系、人类应用能源的各类场景、人类研发各类能源的潜力,这是 构建人类可持续发展社会的必修课。人类的能源自觉从缘起到现在, 在不断丰富和升级,并深受能源材料科技、能源互联网、绿色理念、 清洁制造、可持续发展、同一地球、人类命运共同体等诸多内容的 影响。因此,当今关于能源科技的感知和预测越来越精细,影响面 也越来越广。受新科技应用带来的改变,能源从生产端到消费端, 包括期间的过程、通道等都在发生巨大的变化。很多人类活动的空 间过去纯粹是能源消费单元,现在凭借能源新科技、新方式,加快 转变为绿色能源生产单元,在实现自身能源平衡的同时增加对全社 会能源平衡的贡献。实际上这给新能源技术体系带来很多新的架构、 新的业态和新的议题。“环球同此凉热”,气候变化事关全球社会经济可持续发展,积极应对气候变化已成为全球各国的共识。联合国政府间气候变化专 门委员会(IPCC)的评估报告越来越清楚地表明,人类活动是引起 气候变化的主要原因。截至 2020 年,全球已有 54 个国家实现碳达 峰, 占全球碳排放总量的 40%,且多数为法国、德国、美国、日本、 英国等发达国家,并提出到 2050 年实现碳中和。2020 年 9 月 22日, 以习近平同志为核心的党中央审时度势,做出中国加快实现碳达峰、 碳中和(以下简称“双碳”)目标的重大决策,充分体现了中国作为 负责任的发展大国,把应对全球气候变化、推动生态文明建设当作 自身高质量发展的内在要求,彰显了中国构建人类命运共同体的责 任担当,对于中国乃至全球未来可持续发展均具有重要的战略意义。 法国、德国、美国、日本、英国等发达国家在发展过程中重视 应对气候变化的双碳前沿技术的规划部署,实施了一系列科技计划 与研发措施,取得了一系列技术进展。国际能源署(IEA)、国际可 再生能源署(IRENA)、全球风能协会(GWEC)、国际原子能机构 (IAEA)等国际组织机构也围绕太阳能、风能、核能等技术发布了 一 系列研究报告,提出了一系列促进清洁能源技术发展及低碳发展的 对策与建议。这些前沿技术部署与研发,对于我国政府相关管理机 构、科研院所、企业等创新主体,及时了解前沿技术动态,把握发 展态势,做好决策部署和创新准备,具有显著的借鉴意义。 为积极支撑科技创新驱动以实现双碳目标,科技部成立了碳达 峰碳中和科技工作领导小组,负责组织与协调各司局双碳相关工作。 领导小组在第一次会议中就提出要尽快形成《碳达峰碳中和科技创新行动方案》的研究计划,并推进《碳中和技术发展路线图》的编 制,推动成立“碳中和关键技术研究与示范”重点专项。中国科学技 术信息研究所(以下简称“中信所”)作为科技部直属事业单位,积 极配合相关工作安排,新成立了“区域创新发展研究中心”,并安排 所重点一期与二期双碳关键技术相关项目,统筹协调、积极开展与双 碳相关的情报跟踪监测与研究工作,中信所特意组织区域创新发展 研究中心的研究团队编撰本书,根据所承担任务要求,主要在新能 源、低碳减碳零碳方向选取了 7 个技术领域,对当今全球主要发达国 家的能源科技、产业、经济的创新发展给予了深入的研究分析。在研 究过程当中,支撑了有关部门与地方政府关于双碳议题的科学决策,促 进了相关科研院所、高校、企业、政府等主体围绕双碳目标实现深入的 交流互鉴。本书共分为 7 章。第 1 章主要介绍太阳能技术相关法律法规、战 略与研发计划部署,主要国家太阳能技术研发投入,太阳能技术论 文与专利,以及太阳能技术最新进展等;第 2 章主要介绍风能技术相 关法律法规、战略与研发计划部署,主要国家风能技术研发投入,风 能技术论文与专利,以及风能技术最新进展等;第 3 章主要介绍核能 技术相关法律法规、战略与研发计划部署,主要国家核能技术研发投 入,核能技术论文与专利,以及核能技术最新进展等;第 4 章主要介 绍氢能技术相关法律法规、战略与研发计划部署,主要国家氢能技术 研发投入,氢能技术论文与专利, 以及氢能技术最新进展等;第 5 章 主要介绍燃料电池技术相关法律法规、战略与研发计划部署,主要国 家燃料电池技术研发投入,燃料电池技术论文与专利,以及燃料电池 技术最新进展等;第 6 章主要介绍 CCUS 技术相关法律法规、战略与 研发计划部署,主要国家 CCUS 技术研发投入,直接空气捕集 CO2技 术论文与专利,以及 CCUS 技术最新进展等;第 7 章主要介绍储能技 术相关法律法规、战略与研发计划部署,主要国家储能技术研发投 入,超级电容器技术论文与专利,以及储能技术最新进展等。 -
椭圆函数及其应用Robert Fricke Trans德国数学家Robert Fricke(1861-1930年)以其对椭圆函数和模形式的研究而闻名。他与著名数学家Felix Klein合作,共同推动了该领域的发展。他最著名的著作之一就是三卷本《椭圆函数及其应用》,被广泛认为是椭圆函数领域的经典之作。他的著作不仅在当时引起了极大的关注,而且至今仍然是该领域的重要参考资料。本书是三卷本的第一卷,详细介绍了Weierstrass和Jacobi的椭圆函数经典理论,以及它们与黎曼曲面理论、模函数和Theta函数的联系,它旨在帮助读者理解椭圆函数的基本概念、性质和应用,为进一步研究和应用椭圆函数打下基础。 -
中国古脊椎动物志 第三卷 基干下孔类 哺乳类 第九册鲸目 偶蹄目II张兆群等本册志书为偶蹄目(下册),内容包括中国境内已发现且研究过的(截至2021年)鹿科与牛科化石,共计2科70属185种。科级阶元包括分类、主要特征、演化历史与地理分布等方面的论述;属、种级分类阶元均有较详细的厘定,包括异名录、鉴别特征以及产地与时代等,并对其中存在的问题进行了评注。《中国古脊椎动物志 第三卷 基干下孔类 哺乳类 第九册(下)(总第二十二册下) 鲸目 偶蹄目II: 偶蹄目II》附有插图206幅。 -
地理通论纲要郑达贤,陈加兵,郑衡泌《地理通论纲要》以纲要形式阐述了地理学整体共同的研究对象和基本范畴,地理研究的主要思维方式,地理调查和测度、分析与综合和评价的主要内容和方法,介绍了地理的主要应用领域。在纲要之后用556条注释具体阐释了纲要中的主要概念、术语和观点。 -
水库涉水侵蚀对岸坡稳定性影响及护坡效果研究刘修水 等 著本书针对水库消落区涉水土质滑坡和侵蚀的降雨、水位变化以及风浪作用对岸坡稳定性的影响机理,提出了一种改进的BSTEM迭代算法,建立了降雨、近岸坡水流、水库水位、地下水以及风浪侵蚀影响的水库岸坡崩岸数字模型,实测验证了典型水库岸坡崩岸过程模型,证实了新建模型能更好地预测各种因素作用下岸坡稳定和崩岸宽度变化规律。在植被生态护坡研究中,采用RipRoot方法,探究了不同水位时期以及降雨条件下植被种类、种植位置等因素对生态护坡的影响,表明植被根系可以通过增强土壤黏聚力与调节渗流过程增加岸坡稳定性。本书可供从事水利水电工程设计、施工、科研等科技人员学习,亦可作为高等院校师生参考。 -
量子蒸汽朋克妮科尔·扬格·哈尔彭(Nicole Yunger Halpern)维多利亚时代的蒸汽机和原子物理学分别属于两个相隔好几个世纪的时代,似乎完全不相关!传统热力学研究发动机及其能量和效率,而量子物理学通过考察微观物质甚至单个粒子的动量研究物理现实的本质。如何利用量子物理学思考传统热力学? 这需要全新的想象。在本书中,勇敢的物理学家妮可·荣格·哈尔彭博士向读者介绍了她创造的新词“量子蒸汽朋克”,从量子信息革命的视角重新审视了量子物理学、信息科学和热力学,这将改变我们对信息和能量的理解。这是一部充满奇幻色彩的科普著作,作者用瑰丽的想象和引人入胜的故事,带领我们穿越量子热力学的各个领域,探讨了各种有趣而又深刻的概念和问题,展望了量子物理学的崭新未来,提供了富有启发意义的洞察。 -
中华人民共和国气象法规汇编 2023中国气象局政策法规司 编本书收集了2023年1月1日至2023年12月31日发布的,并在2023年12月31日前仍然有效的气象法律、法规、部门规章以及重要的政策性文件等。本书收集了2023年1月1日至2023年12月31日发布的,并在2023年12月31日前仍然有效的气象法律、法规、部门规章以及重要的政策性文件等。本书收集了2023年1月1日至2023年12月31日发布的,并在2023年12月31日前仍然有效的气象法律、法规、部门规章以及重要的政策性文件等。 -
非光滑分析与控制理论李明华本书主要介绍了无穷维下非光滑函数和非凸集合的一些基本概念和性质,以及应用到控制理论中。首先在引言章节,作者从数学优化例子出发引出了本书的主题-经典微分学的深入研究-非光滑分析。然后分别用三章讲述了非光滑函数和非凸集合的一些计算法则及应用场景:第一章介绍了Hilbert空间中的邻近次微分计算法则;第二章介绍了Banach空间中广义梯度的计算法则;第三章是一个特别专题,讨论了数学优化的几个问题。最后一章讨论了常微分方程的控制理论。 -
高空气象观测业务指导手册孙志于,郭凤娟 编本书以高空气象观测业务为主,重点介绍了常规高空气象观测系统、北斗导航探空观测系统、地基遥感垂直观测系统等观测系统的原理、业务软件操作流程、数据质量控制、设备维护、常见故障案例分析等内容,有助于高空气象观测业务人员获得高质量高空探测资料,合理处理影响高空气象观测的各种因素与可能产生的测量误差,提高台站高空气象观测业务质量,规范业务值班流程,保障高空观测系统正常运行,更好地发挥高空气象观测业务作用。本书对新疆县级高空气象观测业务具有较强的指导性,适合高空气象观测业务人员阅读参考。 -
天气雷达与气象卫星观测业务指导手册孙志于,郭凤娟 编本书主要介绍新疆天气雷达概况、雷达硬件组成、业务管理、规章制度、业务观测流程,对新疆天气雷达系统故障进行分析与处理,从发射系统、接收系统、伺服系统、信号处理、监控系统几个方面分别阐述了故障分析方法、故障汇总及典型个例分析等内容。同时从极轨气象卫星与静止气象卫星两个方面详细介绍了地面应用系统与业务布局,分别阐述了系统架构、分系统功能、构成、运行及设备维保等,介绍了业务运行保障、探测环境保护、卫星数据预处理、业务服务应用、气象卫星数据处理软件,归纳总结了气象卫星观测常见故障。本书对新疆天气雷达与气象卫星观测业务具有较强的指导性,适合天气雷达与气象卫星观测业务人员阅读参考。
