aibeibei130611
网络作为人类信息交流使用的一个工具,网络的建设也是网络世界的重要组成部分。下文是我为大家整理的关于网络建设论文的范文,欢迎大家阅读参考!
网络伦理建设管窥
【摘要】 当计算机将一切种类的信息数字化、当传载信息的网络将世界联结成一个“地球村”的时候,人类的整个生存状态正在发生一次根本性的变革。为了迎接网络时代的挑战,我们必须对网络伦理进行重新定位和思考――建设中国特色的刚柔相济的网络伦理体系。
【关键词】 网络社会 道德危机 道德化 法律化作为信息技术革命产物的互联网的迅速发展,已经引起了一个划时代的产业革命――信息革命。人类已在不知不觉中乘上了知识经济的快车,来到了信息时代,当计算机将一切种类的信息数字化、当传载信息的网络将世界联结成一个“地球村”的时候,人类的整个生存状态正在发生一次根本性的变革。但当我们畅游其中时,才发现我们还面临着许多伦理道德难题。为了迎接网络时代的挑战,我们必须对网络伦理进行重新定位和思考,否则,我们将在新一轮的国际竞争中再次落伍。
一、信息网络时代的基本特征
世界正迈向新的文明,“网络”作为信息化的特殊代名词,某种意义上说已是信息社会的一个缩影。而网络社会不同于现实社会,它有其自身的特点。
1.开放性。网络是应军事的需要而产生的,当科学家们在设计Internet的前身Arpanet时,为了防止核打击的破坏,军方就要求这个网络必须是完全开放没有中心的。于是便被设计成了不需要控制中心就可以工作的样式,网上也没有可以对传送的信息进行监控、审查和封锁的中心阻塞点。这样做的理由是,不管网络上的哪一个特定的点受到攻击,它的其他部分都能够正常工作。这样Internet就成了一大片相互联接在一起的网络,没有哪片网络统治哪片网络,也没有哪片网络是主要的。信息可以在网络间无国家、无地域地传播,人们可以不受时间和空间的限制自由交往,于是,不同的价值取向、思想观念、宗教信仰、风俗习惯和生活方式等等的冲撞与融合就成了我们必须面对的事实。
2.自由性。当我们畅游在完全开放的,没有中心的网络世界时,发现“无政府”、“个人至上”、“绝对自由”等口号充斥其中。因为在网络的世界里,人们不必面对面(face to face)直接打交道,从而摆脱了传统“熟人社会”众多的道德约束。任何人、任何组织都可以在网络上自由自在地冲浪,选择信息,上载、发布信息,也没有严格的新闻审查制度和核查系统。网络使每个人都成了信息的制造者和传播者,其间难免泥沙俱下、玉石俱存。
3.非人性化。网络虽然为人们的交往与沟通提供了极大的方便,但是隔着网络这种非人性化的交往中介,人们的言谈举止都被转换成二进制的语言,他们的音容笑貌以数字化字符方式在屏幕上传播,成了数码化的存在。网络社会的非人性化特征彻底改变了人际交往的方式,使人与人之间的交流变成了人与机器之间的交流,这与现实生活中人与人的直接交往相比,人与人之间的隔膜不是减少了,而是增大了。
4.虚拟性。 所谓虚拟就是人们通过技术手段对自然和人类生活进行人工仿制和再造,即以0和1组合的bit数据对人类现实社会的数字化再现。在虚拟化的网络社会中,那些备受关注的传统特征,诸如性别、年龄、相貌、身份等都可以借助虚拟网络得到隐匿和篡改,于是,人们的行为因“非实体化”而变得“绝对自由”。
二、信息网络时代的道德危机
人们生活在社会中,其行为主要靠法律和道德来调节,信息网络社会也不例外。但由于网络是个新兴事物,其发展速度是以秒在计算,所以,在我们尚未作好充分准备时,网络就好像从原始社会突然进入了制度化时代,没有一点过渡,便呈现在我们面前。传统的法律应接不暇自不必言,就连渗透性极强、适应性极广的传统道德也受到了巨大的冲击。
(一)信息网络发展对道德意识的影响
1.道德相对主义盛行
开放的社会是价值多元化的社会,而价值多元化从逻辑上讲必然导致道德相对主义的盛行。道德相对主义者承认道德的存在,认为个人有个人的道德,社会也有社会的道德。不同的人有不同的道德。这种观点与网络的开放性和自由性一结合,就迅速找到了它最适宜生长繁衍的领域。
2.无政府主义泛滥
当网络的开放性和自由性特征充分展现于信息时代时,在平面媒体上起作用的信息的外在过滤功能也逐渐失效,信息越来越呈现出“原始化”的趋势。所以,在信息时代要控制网上言论几乎是不可能的事情。在这里,任何人都可以按照他自己的原则说任何话,做任何事。正如洛杉矶加州大学网络教授比格尔所说,网络本质上是一个“无政府式的建筑”,它有着极强的抗拒政府调控的性质。
(二)信息网络发展对道德规范的影响
1.传统道德规范约束力减弱
尽管有一些网络道德规范,但都是非强制性的,只能靠个人的内心信念来维系,而网络的虚拟性特征又使得网民是否遵从道德规范,不易被察觉和监督,不像现实社会中的道德要靠社会舆论,传统习惯,内心信念三者同时来维持。因此建立在网上的道德规范约束力就明显减弱了。
2.网络道德规范逐步向法制化转变
网络道德规范在量上积聚到一定程度后必然会发生质变,向法律法规转化。针对网络社会中的犯罪行为和日益严重的社会问题,道德规范已经显得软弱无力了,因此国际社会及许多国家相继制定了一些网络法律规范,力求规范团体和个人在网上的行为。例如联合国制定的《电子商务示范法》、WTO通过的《全球基础电信协议》、经济合作与发展组织(OECD)公布的《工商界全球商务行动计划》、欧盟发表的《欧盟隐私保护指令》以及美国的《信息净化法》、《总统反恐怖法》、《隐私权保护法》,加拿大的《统一电子商务法》,法国的《信息技术法》,菲律宾与新加坡的《电子商务法》等。
我国为了促进Internet的健康发展,也于1996年颁布了《中华人民共和国计算机信息网络国际联网暂行规定》;97刑法,第一次增加了计算机犯罪的罪名,包括非法侵入计算机系统罪,破坏计算机系统功能罪,破坏计算机系统数据、程序罪,制作、传播计算机破坏程序罪等;1999年中国香港特别行政区通过了《电子交易法令》;2000年9月,国务院审议并通过了《互联网内容服务管理办法》。目前《电子商务法》也正在审议中,这表明我国计算机法制管理正在步入一个新阶段,并开始和世界接轨。
(三)信息网络发展对道德行为的影响
1.不规范行为与日俱增
杜尔凯将失范注释为“一种社会规范缺乏,含混或者社会规范变化多端以致不能成为社会成员提供指导的社会情境”。在网络发展初期,新旧道德规范并存、交替、更迭,造成规范内容的冲突和衔接的脱钩,引发了大量的失范行为,主要表现为:
(1)失规范的行为。建立在现实社会中的道德规范由于不适应网络运行的新环境,而形同虚设。面对新的网络领域,又一时没有形成新的道德规范,从而大量网上行为处于既不受旧规范的制约,又无新法可依的“真空”状态。例如:某个人通过某个ISP或BBS传播了侵权或违法的信息,那么ISP业者或BBS站长应承担什么样的责任?是过错责任还是无过错责任?如是过错责任,在什么情况下才算有过错呢?对此,法律上至今还没有明确的界定。
(2)网络犯罪。网络的四大特征加速了信息时代前进的步伐,但也暴露了自身安全性差的弱点。因为网络是一个跨时空、跨地域,完全开放的无主控的虚拟世界,所以,网络上时常会非法潜入一些“黑客”甚至“骇客”。就连美国国家标准局号称固若金汤的DES加密算法也曾两次被人破译。可以说:一台计算机只要一进入网络就绝无安全性可言,网络成了犯罪分子开拓的新领域,网络犯罪由此产生,并有愈演愈烈之势,已经成为信息网络社会的公害。
当然立法的滞后也是网络犯罪现象俱增的一个客观原因。例如,通过在互联网上建立淫秽网站,链接淫秽站点尤其是国外的淫秽站点的行为,算不算犯罪?如果算犯罪,究竞是应当适用刑法第363条第1款传播淫秽物品牟利罪、第364条第1款传播淫秽物品罪还是第152条走私淫秽物品罪?目前的法律尚没有明确的规定,那么“罪刑法定”基本原则在这种情况下又将如何贯彻?!
2.“触黄”已经成为网民必过的一道“坎”
据美国卡内基•梅隆大学的一个研究小组对网络色情进行的调查,他们考察了约97万种相关的照片、描述、短篇小说和影片剪辑,发现那些储有数字化数据的用户网专题网页上,的图片都是色情的。目前,全球范围内,已监测出23万个色情网站,而且,网络中的色情网站,还正以每日300至500个的数量增长。这充分显示出“性”是网上文化的第一大洪流。在国内,个人网站已成为当今的一大时尚,在这一时尚的后面,有一股“黄潮”也在蠢蠢欲动,色情内容在一些个人主页也有增多的倾向。许多人做个人网站,除了自己追逐时尚、玩一回外,多少都有一个将来把网站出手赚钱的梦想,而最终决定成交价格的就是这个网站的访问量。为了提高访问量,相当多的网站走的是美女路线,结果是网上“美眉”满天飞,一些网站的“美眉”照片越穿越少,走上了“蜕化变质”的色情路线。对此,有人谈网色变。笔者以为,信息时代离不开网络,网络离不开网民,网民又以年轻人为先,所以,“触黄”仅仅是年轻的网民猎奇时必过的一道“坎”,过去后必然海阔天空!关键看我们如何引导。
计算机网络就像一把双刃剑,它既可以极大地造福人类,又可以无情地损害人类。当然网络发展对伦理道德的影响不可能一夜之间形成,所以在评价它的影响时,我们既要有一种超前意识,又要有一种现实的态度,更要立足于现实,对网络伦理进行重新定位和思考。
三、积极推进网络立法的道德化和网络伦理的法律化进程
1.明确法律与道德的关系是走出网络化阴影的理论前提
现实中有相当一部分人认为法律与道德是两个不同的领域,它们调整的范畴各不相同。也有部分同志认为,今天是法律万能的时代,一切终断于法。所以在当今时代道德的弱化是必然趋势。这种把法律与道德对立化的观念是依法治国的理论障碍,也是引领我们步入网络化陷阱的理论前提。
法律与道德同属于上层建筑,都是规范人们行为的准则,但二者发生作用的机制不同。道德主要依靠社会舆论、传统习惯、内心信念来约束人们的行为,具有“人格化”的特征,可以“自由裁量”或“意思自治”。而法律则具有国家强制力,是一种典型的非人格化权威。正如亚里士多德所说:“法律恰恰是免除一切情欲影响的神祗和理智的体现。”所以,法律与道德在“规范”的层面上是相通的。可以说法律是道德的底线,道德是最高的法律。
2.网络伦理的法律化是网络发展的客观要求
计算机尤其是网络技术的发展为人们提供了一个无限的虚拟空间,在网络世界里,每一个人既是参与者,又是组织者,人们必须自己确定自己的行为,自己对自己负责,自己管理自己。可见,网络的发展客观上要求人们的伦理观念、道德行为有很高的自律性。但由于网络技术的超常规发展,在我们尚未作好充分准备时,已经被网络快车送入了信息时代。Internet在带给人们新的思想、新的观念、新的感受的同时,也带来了许许多多道德和法律上的问题,如黑客入侵、色情网站、病毒泛滥、安全性差、侵权等,使一些人谈网色变。
的确,在网络世界里,小则发布虚假信息,大则利用网络犯罪,如黄色信息、恶意的政治信息、文化霸权主义、行为主体的匿名性等。这些都极大地加剧了电子空间中国家、地区之间道德和文化的冲突,增大了维持国家观念、民族共同理想和共同价值观的难度。匿名性所体现的许多观念很难再放到传统意义上的社会关系、社会实践中加以认识、检验和适用,谎言、偷窃的责任者在很大程度上避免了与传统意义的社会直接接触,责任者之外的他人难以有针对性地做出道德反应并采取道德措施。
常言道:“没有规矩,不成方圆。”在虚拟的网络社会中,如果自律性尚不足以维持其正常运行的话,就必须引入刚性的法律!法律是社会关系的调解器,信息网络对社会各领域的深刻影响必然对传统法律产生巨大的冲击。而法律的发展又总要受到生产力发展水平的制约,所以,原有的传统法律面对新兴的计算机信息网络带来的新的社会问题已经显得力不从心了。因此,制定新的法律规范,调整在计算机信息网络的建设、经营和应用中产生的社会关系,规范人们相应的权利与义务,保障网络建设、经营与应用的健康发展,是十分必要和紧迫的。
所谓网络伦理的法律化就是立法者将网络社会自发形成的或约定俗成的网络道德理念、网络伦理规范或网络道德规则借助于立法程序以法律的、国家意志的形式表现出来并使之规范化、制度化。这既是广大人民群众的共同心愿,更是网络发展的客观要求。
我国从1990年9月通过的《著作权法》首次将“计算机软件”列入了著作权的保护范围起,就开始了计算机信息网络立法的探讨,尽管其目前在我国法律体系中的层次并不高,但我们决不能因此而忽视计算机信息网络立法的重要性。计算机信息网络是现代社会的信息基础设施,是信息社会的神经系统。用信息网络法和其它一些法律规范,共同调整网络上的社会关系,对于信息社会的正常运转起着至关重要的作用。而且就我国目前的法律体系而言,信息网络法很难直接归属某一个法律部门,所以在标榜不懂计算机的人将是21世纪新文盲的今天,信息网络法应当也必将成为一个独立的法律部门。
3.网络立法的道德化是规范网络行为的根本途径
中国有句古语“徒法不足于自行”,在依法治国的今天,虽然人们的行为主要依靠严密的法律来规范,但是,法总是要人去制定、去遵守、去执行的。如果人的网络伦理素质不高,网络伦理观念不强,就会缺乏遵守信息网络法规的内在要求,缺乏弃恶从善、抑恶扬善的自觉信念和“慎独”精神,从而也就不可能自觉地去遵守法纪;就会有法不依,甚至知法犯法;就会挖空心思地投机钻营,钻法律的空子,甚至利用网络法制的某些不完备去做损人利己、图利害人之事。进而信息网络法律、法规就不可能有效地实施;市场经济就会变形而不能正常运行;网络犯罪就会屡禁而不止,社会风气也就不可能净化。可见,道德是法律的“助手”,稳定社会离不开法律,也离不开道德。
所谓网络立法的道德化是指法律主体(如信息网络时代的网民)把守法内化为一种道德义务,以道德义务对待法律义务。假如没有这种道德义务,那么服从法律就仅仅是暴力下的被迫服从,当法律由人“不得不”而不是“自觉”遵守的时候,法律终将成为纸上的文字游戏,守法精神蜕化为避法精神,建立法治国家也将成为一句空话。所以,在信息时代、在依法治国的今天,提高网民的法律意识和网络伦理素质,使其在网络世界遨游、追逐网络利益的同时,把信息时代的外在行为准则要求变为其内在的道德律令,由外在的社会立法,变成其内在的心灵立法,由他律变为自律,在正确处理好法律与道德、情与法、竞争与协作、自主与监督、效率与公平、经济效益与社会效益等关系中驱人为善,避人为恶,形成良好的网络社会风尚。这是走出网络伦理教育怪圈的根本途径,也是建设中国特色网络伦理体系的根本途径。
浅议网络文明建设
【摘要】从90年代初,互联网被人们所认识,通过技术的不断成熟,速度的不断提升,在学习、生活、管理、金融、政治、军事等各个方面,互联网已经成为其不可分割的重要组成部分;截止2009年,中国网民数量已经位居世界第一,可是互联网在带给人类方面和快捷的同时,其在中国的各种负面影响也不断的呈现在大众眼前。在国家倡导建设具有中国特色社会主义和谐社会的今天,网络文明的建设也已经刻不容缓。
【关键词】网络文明;建设;伦理;法律
网络作为人类信息交流使用的一个工具。它的诞生无疑提升了全球人类生活品质。网络以其不可阻挡的影响力,渗透到社会生活的各个领域。它以前所未有的速度改变着人们的生产、生活和思维,一个全新的“网络”信息时代正向我们走来。网络虚拟的空间缩短了人与人之间的距离,加大加快了人与人之间的交流。似乎昼夜之间,人类生活的地方仿佛只是一个村——“地球村”。网络让人类更便捷地获取信息,找到所求,生活更加快乐和丰富。然而,“水,能载舟,亦能覆舟。”网络犹如一把双刃剑,在给我们带来便利的同时,更给我们中职生带来了许多的隐患。其负面的影响愈来愈突出,各种黑色的阴影正向我们慢慢袭来。例如黄毒,暴力,非法网站,网络游戏仿佛裹着糖果的炮弹向我们发射。因此,网络又仿佛一个战斗的阵地,在我国,社会主义精神文明不去占领,就会被那些精神垃圾占领。
一、网络虚拟性与共享性所带来的负面影响
(一)我国网络技术落后于西方等发达国家
中国的网络真正发展始于20世纪90年代,而当时的西方国家,网络及其相关管理已经基本健全,无论在网络基础设施还是相关技巧方面我国都有着较大差距,而这一差距也成为我国网络文明建设的短板所在。
(二)网络的自身特征导致网络文明建设难度的增加
互联网自身具有开放性、虚拟性和隐蔽性等特征,人们在网络所构建的虚拟空间中时,现实社会的法律和道德无法起到约束其行为的作用,而现有的互联网技术又无法有效的抵制网络犯罪的发生,从而使得网络垃圾文化和负面影响无法进行有效过滤和抵御,从而使网络成为国家想管却又无法可管的死角。
(三)我国现有的互联网相关法律法规还处于起步的初期
阶段
无法行之有效的对网络不文明、违法行为进行约束和管制。最近几年,虽然由于各种网络犯罪的频繁发生,使国家开始逐渐重视互联网法制和文明的建设,但是多以规章、通知、措施、文件的形式发布,不具有法律效应,无法真正达到抵制和改善的效果。
(四)传统的伦理道德规范在互联网上的作用有限
道德,是通过社会舆论、民族传统思想对人们的行为起到限制和束缚的作用的无形束缚,使人们压制住人性的阴暗面;但是互联网所构建的虚拟空间特性,使得人性中被现实社会中法律、道德等被压抑的阴暗面失去了束缚,使得自制力不强的,尤其是喜欢新鲜和刺激的青少年群体将阴暗面释放出来。因此,网络上的道德伦理问题一直屡见不鲜,又因为互联网的开放性、快速、无地域性,使得中华民族的传统道德观念受到西方思想的冲级和腐蚀,加之网民自身道德修养普遍不高,很容易受到其不良影响。
(五)西方等发达国家利用互联网进行文化渗透等手段严
重阻碍了我国网络文明建设步伐
互联网的基础设施有将近一半以上都设置在西方国家,其设施和技术的先进性,使得西方文化在互联网中处于主导地位。而互联网作为一个开放的平台,每时每刻都在进行着文化的传播和意识的交流。西方诸国利用其网络优势不断向我国释放其资产主义的不良思想和文化垃圾,由因为之前提到过的,我国设备和技术实力的落后,导致我国无法进行有效抵御,这对我国的长远发展和社会和谐、稳定产生了极为不利的影响。
二、促进网络文明建设的若干建议
现阶段,网络文明建设的重点是采取一系列复合我国现有情况,从而提出可行的、且具有针对性的措施来抵制和降低互联网的负面影响,目前,我国大力提倡的网络实名制建设就成为推进我国网络文明建设的必要步骤以及实施以下建议的基础构架。
(一)大力提倡正确的上网理念
从我国社会主义特色出发,以中国现有的思想理论为基础,利用舆论、传媒等传播方式建立并引导网民正确、健康的绿色上网理念,从根本上培养网民自身思想和道德意识,主动抵制网络垃圾信息,为建设和谐的网络环境打下基础。
(二)为网络文明建设营造良好的法律环境
单靠引导网民从自身修养出发,主动抵制网络负面影响,营造和谐上网环境是不够的。在引导的同时更应该加紧完善互联网的法制体系,只有通过法律的强制性和威慑力,建立健全的网络监督、管理、追责机制,将网络主体的责任、权利和义务加以明确,使网民知道什么能做,什么不能做,做了以后的严重后果和将要承担的法律责任,只有这样才能从根本上杜绝或极大的打击各种网络不文明行为的发生。由于现在网络的法律体系还处在摸索和实践阶段,但这更需要相关部门能够及时、快速、准确的对已有的或新出现的网络问题做出有针对性的处理和颁布相关法律规定进行有效限制,而不是敷衍了事,确保落实实处,最终目的是从点到面,逐步完善我国互联网的法律体系。
(三)提高网络基础设施和技术水平,加强网络监控和打击力度
互联网作为新兴的网络技术平台,要对其实施管理和有效监控,为打击网络不文明、违法行为提供必要的技术保障,这就需要对应的技术实力和硬件水平以及相关人才的培养,只有技术水平的提高、基础设施的加强,才能真正实现对互联网的管理,才能做到有的放矢,才能抵制互联网不文明信息的传播和西方不良思想对我国网民的腐蚀,才能真正的让在网络上进行不文明行为和违法行为的人受到应有的惩罚,才能从根本上消除网络不文明行为的发生,只有我国自身技术和能力达到相应的水准,我国构建网络文明建设才不会只是一句空话。
(四)利用中华民族传承下来的优良传统文化、伦理资源
互联网作为文化的载体之一,那么就不能忽略伦理道德的教育。中华文明有着五千年的悠久历史,在历史长河的筛选中已经为我们留下了大量的精神文化财富,我们因该充分利用这笔宝贵的财富,通过相关部门组织专家、学者有目的、有步骤的通过互联网将其传递给民众,通过优良的传统文化抵制网络负面文化的影响,将祖先传承下来的宝贵财富建立成现代网络文明建设的前沿阵地。
三、总结
互联网的迅速崛起,在带来各种便捷的同时,其危害在我国这几年的快速发展中逐渐显现,控制其危害已经刻不容缓,但是依然有大多数人并没有意识到其危害性而没有产生应有的警惕心理。光靠国家出台相应的法律政策、提升网络管理水平只能治标,根本还是需要依靠广大人民群众真正了解其危害,并从自身素质、思想品德培养着手,主动抵制网络垃圾文化的侵蚀和不文明行为的发生,共同携手参与到网络文明建设的行动中来,只有这样,才能从根本上杜绝网络不文明行为的发生,才能真正建设属于我们自己的网络精神文明家园。
参 考 文 献
[1]张波,闫建芳.道德主体教导与网络文明建设[J].大连科学学报(人文科学版).2000:12(22):32
[2]盛湘卾.略论网络伦理教导[J].科技进步与对策.2002(7):169
大大的好友
在人们的日常生活中,大家经常使用“空间”这个概念,主要是针对具体事物而言的。空间是具体事物的组成部分,是具体事物具有的一般规定。眼睛可以看到,手可以触到的具体事物,都是处在一定空间位置中的具体事物,都具有空间的具体规定,没有空间规定的具体事物是根本不存在的。实际上,“空间”这个概念用的最多的是在数学及其相关科学领域,即抽象的数学空间,比如欧几里得空间,线性空间(向量空间),概率空间。空间主要研究现实世界中的物体和几何图形的形状、大小、位置关系及其变换,如何让学生掌握相应的基础知识和基本技能,学会解决简单的实际问题,丰富对现实空间及图形的认识,更好地认识和理解人类的生存空间,发展形象思维,培养学生的空间观念和创新意识是至关重要的。这也是本文所研究的课题。
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1可以自己去维普这类数据库找,肯定能找到相关的论文。自己不想去找的话,可以去淘宝的“翰林书店”店铺,店主应该能帮你下载到这论文 !2中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 编者按 野外观测研究台站(以下简称野外台站)是开展野外科学观测、试验、研究和示范的基础性平台,在资源、生态、环境领域具有与实验室同等重要的地位,并发挥着不可替代的作用。创新三期,我院将新建“近海海洋观测研究网络”,完善“日地空间环境观测研究网络”、“中国东部城市生态与区域环境监测研究网络”、“中国陆地生态系统通量观测研究网络”。本刊拟从当期开始,以专栏形式介绍上述野外台站网络的建设与发展。 中国科学院日地空间环境观测研究网络现状与未来发展 作者:张鸿翔1 宁百齐2 (1 中国科学院资源环境科学与技术局 北京 100864 2 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 100101) 摘要 中国科学院日地空间环境观测网络是在中国科学院地磁台链的基础上建设和发展的,目前涵盖了9个主要的野外站和1个数据中心,它们大部分是国家地球物理台站网络和“子午工程”的骨干站,为我国空间物理和空间天气科学的发展做出了重要贡献。通过院知识创新工程三期的建设,院“日地空间环境观测研究网络”将成为我国日地空间环境观测的研究基地和多学科交叉的研究平台,将在我国日地空间环境地基观测中起到主导和引领作用。 关键词 日地空间环境观测网络,发展 1 发展现状 自上世纪90年代开始,中科院对野外站开始大规模建设,知识创新工程二期是我院野外站重要发展阶段,通过对已有台站资源的整合和完善,重点建成了4大野外台站网络,即中国生态系统研究网络(CERN)、特殊环境与灾害监测研究网络、区域大气本底观测网络与地磁台链。在2006年开始的院创新三期建设中,为应对国内外蓬勃发展的空间物理和空间天气应用研究的需求,以地磁台链现有台站为基础,建立和发展中科院“日地空间环境观测研究网络”是我院野外台站网络建设的一个重要任务。 我院的空间环境台站观测研究始自原中科院地球物理所(现地质与地球物理所),新中国建立不久,在我国著名大气物理和空间物理学家赵九章先生等老一辈科学家的领导下,建立了地磁、电离层和高层大气观测站网,开拓了我院空间环境观测研究工作。目前我院从事空间环境观测的研究所主要有:地质与地球物理所、大气物理所、测量与地球物理所、高能物理所、空间中心和中国科技大学地球与空间学院等,观测研究内容主要包括:地球磁场、重力场、中高层大气、电离层、磁层和宇宙线等日地空间环境。 近年来在国际空间物理研究和空间天气研究的推动下和我国的应用需求下,国内空间环境观测研究出现了一些新的变化:(1)由中科院牵头的国家重大科学工程“子午工程”已经启动,该工程不仅大大促进了我院空间环境观测能力的建设,也推动了国内有关单位空间环境和空间天气观测研究水平的提高。(2)我国科学探测卫星“双星”系统的成功发射和取得的科学成果以及正在预研的“夸父计划”等科学探测卫星计划,有利地促进了地基空间环境探测的发展,特别是我国一系列应用卫星的发射和应用,空间活动日益频繁,如载人航天计划“神舟”飞船系列,探月计划“嫦娥”系列,自主导航卫星计划“北斗”一代、二代系列以及各种通信,军事卫星,都需要对空间环境及变化进行监测、分析和预报,保障各类航天器的空间环境安全。因此,这些需求有力地促进了空间环境观测研究的发展。 目前我院从事空间环境观测研究的重要野外台站有6个,分别是: 北京空间环境国家野外科学观测 研究站 包含四个站,北京主站:觷E,觷N; 漠河子站:觷E,觷N; 武汉子站:觷E,觷N;三亚子站:觷E,觷N,均依托于地质与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站和“子午工程”项目的骨干站。 该站整合了院地磁台链和武汉电离层观测站,沿东经120度子午线,从我国最北端漠河到最南端三亚,纬度间隔约10度均匀布局。从地理位置上看,该台链经过东亚电离层异常区域及蒙古地磁场异常区域,是观测与研究众多地球空间物理现象的“黄金链”。在观测研究内容上,该站以空间环境中涉及的磁层、电离层、中高层大气以及地球磁场为主要观测和研究对象,形成多手段、多参量综合观测,具有同时观测我国空间环境不同经纬度变化、不同空间层次和不同观测参量的能力。其中,设在北京主站的地磁观测于2001年被纳入国际地磁网Intermagnet,是我国首个加入该网的国际基准台;漠河子站对于观测研究来自北极空间环境扰动和能量输入过程有重要作用;武汉子站是观测研究中国电离层地区特性的黄金地带,拥有我国电离层观测60年的连续观测资料,是我国电离层观测历史最长,观测资料最为连续的国际知名台站;三亚子站是观测研究电离层不规则结构和高层大气动力学、电动力学过程的重要区域。该台站以电离层和地磁场变化为主线,具有鲜明的特色和典型的学科与地域代表性。 安徽蒙城地球物理国家野外科学观测 研究站( 觷N, 觷E ) 依托于中国科技大学地球与空间学院,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,并且“子午工程”的重大设备高空激光雷达也将装备在该站。 该站是由中国科技大学和安徽省地震局于2005年11月联合共建。本站将安徽省地震局对地震、重力、GPS、地电、地磁等方面的观测设备与中国科技大学地球和空间学院雄厚的科研实力相结合,该站对于中国东部构造运动的研究具有重要意义,通过长期积累地电、地磁、形变和重力的观测资料,为安徽及邻近省份的地震活动性、地震预报和地球物理学研究提供可靠的资料;同时监测中高空层大气的物理过程,开展太阳物理与磁层物理的研究,实现固体地球、大气层、磁层的整体综合性观测。 武汉大地测量国家野外科学观测研究 站(简称九峰站,觷N, 觷E) 依托于测量与地球物理所,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站。 该站是我国一个长期的、综合性的大地测量和地球物理观测研究基地,也是目前中国大陆上唯一的国际地潮中心(ICET)重力潮汐国际基准站,亚洲大陆唯一参加全球地球动力学国际合作计划研究的观测站。九峰站拥有多种国际上先进的重力观测仪器和空间大地测量仪器,如动力大地测量观测仪器(超导重力仪、绝对重力仪及LaCoste G型和ET型相对重力仪、人卫激光测距仪(SLR)、全球定位系统(GPS)接收机、欧洲多普勒卫星定位(DORIS)发射机),是目前国内同类观测台站中唯一拥有如此齐备观测条件的台站,也是国际上一流水平的动力大地测量实验观测台站。 西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测 研究站(觷N, 觷E) 依托于高能物理所,是科技部首批地球物理国家野外科学观测研究试点站。 该站于1995年被美国《科学》杂志列为中国25个科研基地之一及6个可持续发展的大科学计划之一,被誉为国际上最高品质的地面宇宙射线观测站。观测站于1990年由高能物理所与日本东京大学宇宙线所合作建造,目前,AS?酌阵列探测器已拥有833个探测器、占地约30000平方米;1998年从日本理化所宇宙线研究室引进的28支NM ?蛳64型中子监测器是全球所有正在运行的60个中子监测器中海拔最高、计数率最高的中子监测器;2001年6月中意合作ARGO 1万多平方米的实验大厅落成,2006年6月5000平方米RPC“地毯”式探测器正式投入运行。 海南空间天气国家野外科学观测研究 站(觷N,觷E) 依托于空间中心,是科技部地球物理国家野外科学观测研究站,同时也是国家“子午工程”项目的骨干站。 该站拥有一批具有世界先进水平的空间天气综合探测仪器,包括电离层DPS-4测高仪、电离层GPS-TEC监测仪、电离层GPS闪烁监测仪和大气电场仪等观测设备,并取得了多年的探测数据。台站主要探测和研究我国低纬度地区电离层、中高层大气和地磁扰动变化及其对太阳活动风暴响应的物理过程,研究其空间天气因果链过程中的作用,建立电离层和中高层大气扰动变化的模型,研究电离层空间天气的预报方法。为探索低纬度和赤道地区空间天气变化规律和建立相关的空间天气模式提供科学探测数据,为我国的通讯、空间飞行和航天活动提供保障。 河北香河大气物理综合观测研究站 (觷N, 觷E) 依托于大气物理所,国家“子午工程”的骨干设备MST雷达将在本站建设。 该站拥有的大中型观测仪器有VHF/ST雷达、双波长天气雷达、多部流动测雨雷达、GPS臭氧探空系统、小气候观测塔、气球跟踪遥测系统及数个雨量自记仪等。香河站是我国中层大气探测研究的重要基地,同时也是华北大气环境监测和大气探测高新技术自主研发的试验基地。 2 取得的代表性成果 中科院的空间环境观测台站的建立对推动我国空间科学研究和应用的发展做出了重要贡献,取得的主要代表性成果有: (1)通过采用高频多普勒台站和电离层测高仪对电离层的长期观测分析,首次创造性地提出了中国地区电离层扰动与青藏高原地形隆起和低涡天气有密切的关系,揭示了中国中部电离层扰动的地区特性,为解释困扰国际空间界60多年的电离层远东异常这一难题提供了重要依据。 (2)利用我国空间环境台站积累的长达半个多世纪的观测资料,并与国际上的同类观测资料结合,采用先进的统计分析方法,对电离层、地磁扰动等空间气候学中涉及的长期趋势、太阳活动变化以及年变化、半年变化等多个方面进行了系统研究。 (3)在我国青藏高原的羊八井宇宙射线观测站,用宇宙射线广延大气簇阵列成功观测到了“宇宙线太阳阴影”的偏移及其随时间的变化,得到世界上最清晰的阴影图像,反映了太阳活动对日地空间磁场的扰动,从而建立了新的在地面上长期持续监测日?蛳地空间大尺度磁场和太阳活动变化的研究方法,推动了太阳活动变化对地球环境影响的多学科交叉研究,使研究太阳活动和行星际磁场变化的关联及探索用于空间环境预报成为可能。 (4)围绕地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等国际前沿领域,创新性提出的“小参数扰动”方法是国际上3种潮汐理论模拟解法之一,国际同行评价认为,这是考虑地球地幔侧向非均匀性最有效的解法。建立了中国大陆东西重力潮汐剖面及沿海重力潮汐剖面、武汉国际重力潮汐基准和重力仪国际标定系统。 (5)在香河大气综合观测站建立了我国自主研制的首台大型VHF/MST雷达,并利用1/4阵能够开展经常性的探测,先后进行边界性观测实验,上对流层?蛳下平流层区域的综合观测实验和大气环境参数垂直分布的观测研究。 3 有关的日地空间环境研究的重要科 学问题及国家需求 重要科学问题 (1)日地空间系统的整体行为与能量传输过程。研究太阳表面、太阳风和地球空间作为一个整体的形态与变化特性,主要是太阳能量辐射与地球空间的响应,特别强调日地空间整体行为中的能量传输过程。 (2)空间天气的产生与发展,日地空间系统中的暴特性。研究日地空间中灾害性扰动过程,主要是太阳爆发及其引起的行星际扰动和地球空间暴(磁暴、磁层亚暴、电离层暴等)相关的空间现象的产生与演化特性。 (3)日地空间系统中各层次的相互作用与相互耦合。主要研究涉及日冕?蛳太阳风的耦合、太阳风对磁层的作用、磁层?蛳电离层耦合、电离层?蛳热层?蛳中高层大气耦合以及电离层?蛳大气层?蛳地表(岩石圈、海洋)的耦合等发生在空间环境各分界面上的各种复杂物理过程。 (4)空间环境气候学特性与模式化。主要研究空间环境及其特征参量的平均特性与长期变化,采用数学物理方法、数学统计方法等建立描述空间环境分布与变化基本模式,用于空间物理研究与空间环境预报。 (5)空间物理中的基本等离子体物理过程。包括等离子体的加速、辐射、波动、不稳定性、非线性以及相关的磁场重联等日地空间重要现象的基本物理过程。 重大国家需求 (1)航天工程安全保障。空间环境中的辐射增强等剧烈扰动过程破坏飞行器的电子器件、中断飞行器与地面的通信联系、威胁宇航员的安全,已成为航天工程的第一杀手。通过空间环境观测为航天工程提供空间环境预报,以便对空间灾害采取必要的规避与保护措施,避免造成了大量的经济损失和人员牺牲。 (2)地面技术系统的安全。空间环境的剧烈扰动可导致高危地区地面电力传输线、输油管道以及通信电缆的损坏。特别是在我国与俄罗斯远东地区的能源联系日渐密切的情况下,这类空间环境的破坏性尤应引起我们的重视。 4 未来发展 日地空间环境观测研究网络的定位 根据国内外日地空间环境观测研究发展情况和趋势,我院的“日地空间环境观测研究网络”的定位是:以地基台网观测研究我国地球空间环境(同时考虑太阳活动和全球变化),形成横跨我国南北具有地磁基本场和变化场、各种尺度电离层结构、不同高度中高层大气物理场的多手段综合观测网络,并具有宇宙线、地球重力和大地动力高精度测量综合观测能力。该网络将成为开展我国地球磁层动力学,电离层结构与扰动传播,中高层大气波动激发与传播,磁层、电离层、中高层大气耦合以及地球各圈层耦合,空间环境预报模式研究等空间物理研究的基础研究平台和长久性观测研究基地。“日地空间环境观测研究网络”的实现,将使我院地球物理、空间物理有关研究内容拓宽,观测研究能力提升,通过观测与研究紧密相结合,使有关学科基础研究在国际上的影响进一步扩大,科研创新能力和竞争能力进一步提升。该网络将成为一个技术综合、管理先进、特色鲜明,在国际有重要影响,在我国日地空间环境地基观测研究上具有引领作用和不可替代地位的“日地空间环境观测研究网络”。 日地空间环境观测研究网络的发展模 式 院“日地空间环境观测研究网络”的实施采取两步走的方式:首先建成由我院的北京空间环境国家野外科学观测研究站(北京主站和漠河、武汉、三亚三个子站构成),安徽蒙城地球物理国家野外科学观测研究站,武汉大地测量国家野外科学观测研究站和北京数据中心构成的网络,它以地球经圈为主线,布局合理,由地磁观测、中高层大气观测、电离层结构观测和电离层TEC观测4种可长期连续观测手段,能对我国空间环境有效观测。在仪器实现数字化和自动化综合观测基础上,通过现代网络通信技术,开发相应的数据分析处理软件,实现各台站与北京网络中心的数据实时传输和网上显示能力,将北京数据中心建成一个具有数据收集、处理和共享的交换平台,并与中国地球系统科学数据共享平台等联网。 在第二步发展规划中,将西藏羊八井宇宙线国家野外科学观测研究站、海南空间天气国家野外科学观测研究站和香河大气综合观测站纳入院“日地空间环境观测研究网络”,在羊八井观测站增加电离层、中高层大气与地磁观测,建成世界上最高的具有中国地域特色的空间环境综合观测研究站。将位于海南富克的空间天气观测站与海南三亚的地磁站一道,形成对我国低纬地区空间环境综合观测研究基地。整合香河大气综合观测站等北京地区空间环境相关的台站资源,在北京地区形成从大气、中高层大气、电离层和磁层综合观测研究系统。 日地空间环境观测研究网络未来开展 的工作 (1)利用多点连续,具有高度剖面的电离层结构和扰动观测数据,在中国电离层不同尺度扰动及传播特性,特别是电离层对固体地球和大气各圈层活动响应过程,电离层远东异常成因等重要科学问题上,取得原创性的研究成果。 (2)利用形成的中层大气综合观测网络提供的具有空间、时间和高度变化的数据,揭示出我国中高层中重力波、潮汐、行星波等大气波动激发与传播特性,在中高层大气波动激发传播,中层顶动力过程等有关学科前沿的研究上做出重要创新贡献。 (3)利用综合地球动力测量资料,获得武汉国际重力潮汐基准、中国南北和东西重力潮汐等剖面,结合国际上的地球动力测量数据,在全球重力场潮汐和非潮汐变化特征研究,地球潮汐形变的精密确定、大气海洋与重力场耦合机理、地球简正模及其液核共振和地球自转变化等地球动力学基础研究上取得突破和创新性成果。同时为国家重大工程“中国地壳运动观测网络”中绝对重力测量和我国微伽级绝对重力基准网建立与完善,做出重要贡献。 (4)在院“日地空间环境观测研究网络”所具有的观测数据实时联网和处理的基础上,结合物理模式和数据同化方法,开展我国空间环境,特别是与导航、通信等空间工程密切相关的电离层空间环境的现报和预报方法研究,建立有关示范系统,为我国空间工程应用,满足国家需要做出重要贡献。 总之,院“日地空间环境观测研究网络”通过对有关学科的有机结合,将成为我国和我院日地空间环境观测研究基地和多学科交叉的基础研究平台,在我国日地空间环境地基观测上起到主导和引领作用,在我国所处的中低纬地区的近地空间环境研究,地球各圈层耦合及相互作用的基础性研究中发挥不可替代的作用,并为国民经济发展和国防建设的应用研究做出贡献。 张鸿翔 男,中国科学院资源环境科学与技术局固体地球科学处副处长,副研究员。1972年出生。2001年获得中科院地质与地球物理所地球动力学博士学位。主要从事地幔地球化学和环境地球化学研究,先后参加过国家科技部攀登计划预选项目“地质流体作用及其成矿效应研究”和杰出青年基金“流体-岩石反应体系中稀土元素(和钇)的地球化学”等项目的研究工作,发表科研文章16篇。2002年到中科院机关工作,先后作为主要执笔人撰写报告30余份,发表管理文章10余篇。
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