1、地球科学领域Top10热点前沿
地球科学Top10热点前沿中有4个属于地理学相关研究，3个属于地质学，3个属于大气科学研究。
重点热点前沿—“基于多个卫星数据的全球火灾排放评估”
火灾是改变生态系统和大气成分的重要地球系统过程，火灾排放产生的大量气溶胶颗粒物不仅影响着区域和全球的大气成分及其理化性质，对地- 气系统能量平衡、空气质量和人体 健康 也具有重要影响。随着空间探测技术的发展，利用卫星遥感技术可以获取长时间、大空间尺度下大气和地表信息，成为定量估算火灾排放、评估火灾的发生和燃烧强度的重要手段。
该热点前沿主要聚焦全球火灾排放估算、火灾燃烧面积的变化、测绘算法与产品等方面。使用了搭载在美国国家航空航天局的“水”卫星和“土”卫星上的中分辨率成像光谱仪数据，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用于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则是目前广泛应用于量化全球不同类型火灾排放、提供近乎实时污染气体排放量估算、跟踪正在发生的火灾事件的权威数据集。
重点热点前沿——“全球降水数据集的研制与评估”
目前 获取降水信息的主要方法 有四种，包括：地基雨量计观测、地基雷达遥感、卫星遥感、大气数据再分析模拟等。目前常用的 全球降水数据集 则 主要包括三类：基于站点测量的、与卫星相关的以及再分析数据集。由于上述测量方法在观测原理、算法精度、产品时空分辨率和覆盖范围等方面存在巨大差异，导致不同的全球降水数据集之间存在较大差异，但同时也具有明显的互补性。未来综合最先进、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卓越的科学研究。 该热点前沿重点对多种全球降水数据集的类型、空间分辨率、时间分辨率、全球覆盖范围、时间范围、数据来源、校正、算法等进行了分析和比较。
2、地球科学领域新兴前沿
地球科学领域有1 项研究入选新兴前沿，即“洞察号对火星地震的探测研究”。
洞察号是美国国家航空航天局“发现”计划中的任务之一，于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质行星的形成与演化。 该新兴前沿主要聚焦洞察号开展的内部结构地震实验、火星地震数据分析、火星大气观测及任务的其他初步探测结果。
以上数据节选自中国科学院 科技 战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心、科睿唯安联合向全球发布的《2021研究前沿》。《2021研究前沿》报告遴选展示了11个高度聚合的大学科领域中较为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。本文整理和节选了与地球科学相关的2021研究前沿。