中国与“一带一路”沿线国家气象领域科研合作态势研究——基于Web of Science的计量分析
发布日期 ：2026-01-05
◼ 李婧华 张定媛 郭家康
以Web of Science核心合集收录的中国与“一带一路”沿线国家在气象领域合作发表的论文作为数据基础，使用科学计量法和可视化分析方法，从国家、机构以及合作研究主题等多个层次进行分析，进而揭示中国与“一带一路”沿线国家在气象科技领域的合作发展态势，为“一带一路”气象国际合作高质量发展提供一定量化参考。
一、中国与“一带一路”沿线国家的气象科技合作分析
（一）研究规模
2013—2024年，中国与“一带一路”沿线国家合作气象科技论文共2751篇，总体呈现持续增长态势。中国与“一带一路”沿线国家的气象科技合作论文到2005年每年发表的论文数量才超过10篇，直到2013年合作论文数量超过了50篇。之后便经历了快速增长，在2021、2022和2024年，中国与沿线国家合作的气象SCI论文均超过了400篇。
2013—2024年，中国与南亚7国在大气科学领域的合作产出规模最大，共合作论文1162篇，其次是中东欧21国（663篇）、西亚北非19国（656篇）、东南亚11国（645篇），合作的气象科技论文均超过600篇；蒙古国与中亚5国（91篇）合作的论文最少（图1）。
从整体上来看，中国与“一带一路”沿线国家合作日益频繁。2013—2024年，中国在大气科学领域参与国际合作的SCI论文共有18784篇，其中中国与165个国家/地区存在合作关系。中国与“一带一路”沿线国家合作气象领域论文共计2751篇，其中中国与57个沿线国家存在合作关系。从2013年与22个沿线国家开展合作，扩展到2024年的47个。在大气科学领域，中国与“一带一路”沿线国家的合作网络不断扩大。
图1 2013—2024年中国与“一带一路”5个区域合作的气象SCI论文数量
从合作范围看，中国与“一带一路”各区域中的国家合作产出体量呈现“二八”分布，即少数国家贡献了该区域大部分合作论文：（1）中东欧21国中，俄罗斯产出了该区域41.1%的合作论文；（2）西亚北非19国中，沙特阿拉伯和以色列是主要合作论文产出国家；（3）东南亚11国中，新加坡、马来西亚和泰国贡献了大部分合作论文；（4）南亚7国中，巴基斯坦和印度产出了该区域的大部分合作论文；（5）蒙古国与中亚5国的合作产出以蒙古国为主。
（二）合作国家
从合作数量上看（表1），我国与沿线国家合作最多的国家是巴基斯坦（523篇），其次是印度（443篇）、俄罗斯（336篇），我国与这三个国家合作的论文共1302篇，占比达50.6%。此外，与新加坡、沙特阿拉伯的合作论文量也超过200篇。只有12个沿线国家与中国合作的气象SCI论文数量超过100篇。
中国与“一带一路”沿线国家之间合作的不均衡性较大，与巴基斯坦、印度、俄罗斯、新加坡等周边相邻国家的合作论文较多，而与埃及、捷克、匈牙利、土耳其、爱沙尼亚等相距较远的国家合作较少。这是因为巴基斯坦与中国是“全天候战略合作伙伴关系”，两国友好关系持续发展，中巴科技合作也不断走向深入；印度国境与中国接壤，且近年来发展迅速，科技实力不断增强，两国交往不断加深；俄罗斯与中国是“全面战略协作伙伴关系”，也是“上海合作组织”、“亚洲基础设施投资银行”等成员方，中俄两国在经济、科技等领域合作广泛；新加坡华人较多，传统文化与中国接近；中国与沙特阿拉伯于2016年建立了“全面战略伙伴关系”，科技合作不断深化。由此可见，中国与这几个国家合作论文数量最多，这也在一定程度上体现了历史、文化、地理等地缘因素对国际科技合作的影响。
表1 中国与“一带一路”沿线国家大气科学合作总体状况
（三）合作机构
中国与“一带一路”沿线国家在气象领域合作中，主要参与的合作机构是科研院所和高校。排名前十的中国研究机构和“一带一路”沿线国家机构见表2。
从合作数量看，中国科学院是我国合作论文最多的机构，2013—2024年共发表976篇，其次是南京信息工程大学和中国气象局，发文量均超过200篇。“一带一路”沿线国家合作机构中，俄罗斯科学院是合作最多的沿线机构，合作发表205篇，其次是新加坡国立大学和耶路撒冷希伯来大学，合作论文量大于等于100篇。
表2 中国与“一带一路”沿线国家研究机构合作总体状况
为了进一步分析中国与“一带一路”沿线国家科研机构的合作关系，以研究机构之间的合作关系构造“一带一路”沿线国家研究机构间的共现矩阵。图2显示了中国与沿线国家的合作机构可视化聚类，每个节点是研究机构名称作为标签，不同的颜色代表了不同的聚类。从机构合作的聚类看，中国及沿线国家机构之间的合作聚类共有4个，分别是：（1）红色聚类为中国机构参与最多的合作网络，包括中国科学院、中国气象局以及国内高校，如南京信息工程大学、清华大学、北京大学、浙江大学、北京师范大学、兰州大学、复旦大学等，沿线国家合作机构集中在耶路撒冷希伯来大学、沙特阿卜杜勒阿齐兹国王大学、尼泊尔特里布文大学、巴基斯坦费萨拉巴德农业大学等；（2）黄色聚类包括俄罗斯科学院、南京大学、芬兰赫尔辛基大学、美国科罗拉多大学、芬兰气象研究所、美国加州理工学院、德国马克斯-普朗克研究所等；（3）蓝色聚类主要是美国机构间的合作，主要包括NOAA、美国马里兰大学、NCAR、美国哥伦比亚大学、美国华盛顿大学等，其他国家机构主要有加拿大环境与气候变化部、英国雷丁大学、德国不莱梅大学、日本东京大学、印度热带气象研究所等；（4）黄色聚类中机构涉及香港有关大学，如香港中文大学、香港大学、香港科技大学，其他国家机构主要有新加坡南洋理工大学、NASA、瑞典斯德哥尔摩大学、美国得克萨斯农工大学等。
从机构合作聚类图可以看出，红色聚类是中国机构参与数量最多、影响力最大的合作团体；而在其他几个合作聚类中，中国机构的参与较少，有可能是由发达国家主导，中国和“一带一路”沿线国家参与的“间接合作”。这也反映出发达国家在我国与沿线国家的气象科技合作中扮演了重要角色。
图2 中国与“一带一路”沿线国家机构合作可视化聚类分析
（四）基金资助
图3给出了中国与“一带一路”沿线国家气象合作论文的主要基金资助机构。从基金支持来看，国家自然科学基金是合作论文的最重要资助机构，共资助1167篇，占合作论文总量的42.4%。中国科学院和国家重点研发计划是资助较多合作论文的中国资助机构，分别资助发表228篇和177篇合作论文。此外，美国国家科学基金、英国国家科研与创新署、英国自然环境研究理事会以及欧盟也是中国与“一带一路”沿线国家合作气象SCI论文的主要国外资助机构。这也进一步体现出发达国家在中国与沿线国家合作中发挥了不容忽视的作用。
图3 中国与“一带一路”沿线国家气象合作论文的资助机构分布
（五）合作研究主题
中国与“一带一路”沿线国家合作气象SCI论文的TOP20高频关键词如表4所示。由表可知，中国与沿线国家合作的气象SCI论文中，气候变化是最为关注的研究主题，出现频次达181次。干旱、遥感、青藏高原、ENSO、CMIP6、土壤湿度等与气候研究有关的关键词，以及PM2.5、空气污染、黑碳、气溶胶光学厚度、臭氧等与大气化学研究有关的关键词出现频次也较高。此外，随着人工智能在气象领域的不断融合发展，机器学习、深度学习等新兴前沿技术也出现在中国与沿线国家合作的论文中。
表4 中国与“一带一路”沿线国家合作论文的TOP20高频关键词
选取科研产出规模较大的三个代表性中国机构——中国科学院、南京信息工程大学和中国气象局——作为样本机构，分析中国与“一带一路”沿线国家合作研究主题的时间演化趋势。如图4所示，2019年的研究热点有喜马拉雅地区、树轮、积雪、资料同化等；2020年的研究热点有青藏高原、干旱、黑碳、气候变率等；2021年的研究热点有气候变化、ENSO、遥感、土壤湿度等；2022年的研究热点有北极、CMIP6、风险评估、可持续性、极端天气和机器学习等。
从研究主题可以看出，中国与“一带一路”沿线国家的合作研究主题早期是树轮气候学，逐渐发展为气候变率/变化研究，近几年更加关注气候模拟研究、气候风险评估以及极端天气气候事件等。而随着人工智能的快速发展，机器学习等新技术也逐渐成为中国与沿线国家合作的新兴主题。
图4 中国与“一带一路”沿线国家气象合作论文的研究热点分析
二、中国主导论文分析
作为初步探索，本文主要通过中国学者在国际合作论文中担任通讯作者的比率变化情况，分析中国气象科技合作论文主导地位的变化。
2013—2024年，在中国与“一带一路”沿线国家合作的气象论文中，中国的主导论文数量为1577篇，占合作论文总量的57.3%。图5显示了中国与“一带一路”沿线国家合作论文数及其通讯作者地址字段为中国的论文数。可以看出，2017年后，中国主导论文数进入增长阶段，这与中国科技创新能力以及SCI等国际合作论文数量的增长保持了一致。
图5 中国与“一带一路”沿线国家合作论文数及中国主导论文数
图6显示了2013—2024年中国与“一带一路”沿线国家气象科技合作的主导率演变情况，中国的主导率呈现不断上升趋势，从2017年开始中国的主导率一直保持在50%以上，2022年保持在60%以上，这从侧面说明中国研究者在与“一带一路”沿线国家的气象科技合作中主导地位逐渐加强。
图6 中国与“一带一路”沿线国家合作中主导地位演变情况
中国与“一带一路”沿线国家合作的2751篇气象SCI论文中共有77篇为高被引论文，占论文总量的2.8%。本文选取2013—2018年和2019—2024年中国与“一带一路”沿线国家合作的气象SCI论文以及高被引论文进行对比分析。
从表5可看出，中国与沿线国家合作论文的主导率从2013—2018年的49.0%提升至2019—2024年的59.8%，而与沿线国家合作的高被引论文，尽管主导率从2013—2018年的16.7%提升至2019—2024年的30.5%，但高被引论文的主导率仍远低于全部论文。这表明近年来中国与沿线国家合作的气象论文数量不断攀升，但在高质量研究中仍处于“从属”地位。
表5 中国与“一带一路”沿线国家合作气象SCI论文和高被引论文的国际合作情况对比
为对中国与“一带一路”沿线国家合作的高被引论文进行详细分析，表6给出中国与“一带一路”沿线国家合作发表的TOP10高被引论文。
被引频次最高的是2015年发表在Nature Climate Change上的Elevation-dependent warming in mountain regions of the world一文，被引频次达1958次，该篇论文来自山地研究倡议海拔依赖型变暖（EDW）工作组。此外，还有4篇高被引论文属于国际大科学合作计划的成果。从通讯作者角度看，排名前九的中国与沿线国家合作高被引论文，通讯作者均来自欧美发达国家。
排名第10的高被引论文是TOP高被引论文中唯一一篇来自中国通讯作者的合作论文。中国海洋大学的谢尚平教授与印度热带气象研究所等机构人员合作，2016年发表在Advances in Atmospheric Sciences期刊上的综述论文Indo-western Pacific ocean capacitor and coherent climate anomalies in post-ENSO summer: A review，被引频次达603次。
表6 中国与“一带一路”沿线国家合作发表的TOP10高被引论文
三、小结
基于Web of Science数据库核心合集，对中国与“一带一路”沿线其他国家在气象科技领域合作重要产出之一——科技论文进行科学计量及可视化分析，从区域、国家、科研机构和合作研究主题等多个层次全方位地揭示中国与“一带一路”沿线国家在气象科学领域的合作研究发展态势。
从区域和国家层面来看，中国与“一带一路”沿线国家合作气象科技论文共总体呈现持续增长态势，合作日益频繁。中国与南亚7国在大气科学领域的合作产出规模最大；与巴基斯坦、印度、俄罗斯、新加坡和沙特阿拉伯等5个国家合作产出最多。
从合作机构来看，中国科学院、南京信息工程大学和中国气象局是参与“一带一路”气象合作的主要中国机构。俄罗斯科学院、新加坡国立大学和耶路撒冷希伯来大学是“一带一路”沿线国家中的主要合作机构。
从合作研究主题来看，气候变化是最为关注的研究主题；干旱、遥感、青藏高原、ENSO、CMIP6、土壤湿度等与气候研究有关的关键词，以及PM2.5、空气污染、黑碳、气溶胶光学厚度、臭氧等与大气化学研究有关的关键词出现频次也较高。此外，随着人工智能在气象领域的不断融合发展，机器学习、深度学习等新兴前沿技术也出现在中国与沿线国家合作的论文中。
从中国合作论文的主导性上看，中国与沿线国家合作论文的主导率不断上升，说明中国研究者在与“一带一路”沿线国家的气象科技合作中主导地位逐渐加强。但高被引合作论文的主导率仍远低于全部论文，表明近年来中国与沿线国家合作的气象论文数量不断攀升，但在高质量研究中仍处于“从属”地位。