時域地球（Earth in Time）：地球科學未來十年12個優先科學問題
2020年5月，美國國家研究理事會（NRC）釋出了地球科學十年戰略規劃，即《時域地球——美國國家科學基金會地球科學十年願景（2020-2030）》（A Vision for NSF Earth Sciences 2020-2030: Earth in Time）。
時域地球——美國國家科學基金會地球科學十年願景（2020-2030）
該報告提出了美國國家自然科學基金委員會（NSF）地球科學未來十年如下12個優先科學問題：
地球科學未來十年如下12個優先科學問題
01
地球的內部磁場是怎麼產生的？
地球的內部磁場是怎麼產生的？
從時間尺度來理解，是什麼驅動著地磁場變化，又是什麼控制了地磁場的變化速度，這兩者對於理解從地球內部到大氣層的相互作用，以及受地磁場影響的人類活動至關重要。
02
板塊構造是什麼何時、為何和如何啟動的？
板塊構造是什麼何時、為何和如何啟動的？
板塊構造運動產生並改變了大陸、海洋和大氣層，但對於板塊構造何時在地球上產生、為什麼在地球上而不是在其他行星體上出現、板塊構造是如何隨著時間的推移而發展，仍然缺乏基本的認識。
03
關鍵元素是如何在地球上分佈和迴圈的？
關鍵元素是如何在地球上分佈和迴圈的？
地質過程中必不可少的關鍵元素（Critical Elements）迴圈為生命創造了適宜的條件，並提供了現代文明所需的物質，但關於這些元素如何在地球內部跨越一系列空間和時間尺度進行遷移的基本問題仍然需要研究。
04
什麼是地震？
什麼是地震？
地震破裂是複雜的，地球的變形發生的速度和方式各不相同，使得地球科學家們需要重新思考地震的本質和驅動地震的動力。
05
是什麼驅動了火山作用？
是什麼驅動了火山作用？
火山爆發對人類、大氣、水圈和地球本身都有重大影響，因此迫切地需要對火山活動的起因進行基礎研究，瞭解岩漿是如何在世界各地的不同環境中形成、上升和噴發的，以及這些系統在整個地質時期中是如何運作的。
06
地形變化的起因和結果是什麼？
地形變化的起因和結果是什麼？
跨越了地質時間尺度和人類時間尺度的地形測量新技術，使解決地球深部和表層與重大社會挑戰關聯的科學問題成為可能。這些社會挑戰包括了地質災害、自然資源、氣候變化。
07
地球關鍵帶如何影響氣候？
地球關鍵帶如何影響氣候？
陸地的活性表層影響著水分、地下水、能量、陸地與大氣間的氣體交換，因此它對氣候的影響是理解地球系統，以及地球系統在全球變化下已經發生和將要發生反應的關鍵因素。
08
地球的過去可以解釋氣候系統動力學的哪些方面？
地球的過去可以解釋氣候系統動力學的哪些方面？
地球歷史上長期和快速的環境變化證據提供了與現代變化進行比較的關鍵基線，有助於闡明地球系統的動力學，提供氣候變化的幅度和速率，並在預測未來地球圈層變化方面發揮著關鍵作用。
09
地球上水迴圈是如何變化的？
地球上水迴圈是如何變化的？
瞭解當前和未來的水迴圈變化，需要掌握水-陸系統的基本知識，以及水迴圈如何與其他物理、生物和化學過程相互作用。
10
生物地球化學迴圈如何演化？
生物地球化學迴圈如何演化？
要在時間尺度上量化生物在巖礦的形成和風化、碳迴圈、空氣成分中的影響，就需要對生物地球化學迴圈有更深入的瞭解。
11
地質過程如何影響生物多樣性？
地質過程如何影響生物多樣性？
地球上生物的多樣性是這個星球的主要特徵，但我們還不完全知道生物的多樣性是如何形成的。我們需要了解這種多樣性如何以及為何會隨著時間、環境和地理而變化，包括像物種滅絕這樣的重大事件。
12
如何透過地球科學研究來降低地質災害的風險和損失？
如何透過地球科學研究來降低地質災害的風險和損失？
對地質災害的預測和定量認識為減少風險和影響、拯救生命和基礎設施至關重要。